Устройство для одновременно раздельной эксплуатации многопластовой скважины

Предложение относится к нефтегазодобывающей промышленности и может быть использовано при эксплуатации многопластовых скважин как для раздельной выработки пластов, так и для одновременной.

Устройство для одновременно-раздельной эксплуатации многопластовой скважины, содержащее корпус с отверстиями, выполненными напротив каждого из продуктивных пластов, герметично разделенных между собой пакерами.

Снаружи к патрубку напротив каждого из его отверстий жестко присоединены обратные клапаны, каждый из которых состоит из корпуса с седлом, и размещенного на седле шарика, а также дросселя, жестко установленного внутри корпуса.

Дроссели обратных клапанов позволяют регулировать отбор скважинной жидкости из соответствующих им продуктивных пластов, при этом внутри патрубка размещен заглушенный снизу ниппель, оснащенный боковыми отверстиями и шиберами, причем боковые отверстия ниппеля размещают напротив отверстий патрубка, которые необходимо установить в положение «открыто», а шиберы герметично устанавливают напротив отверстий патрубка, которые необходимо установить в положение «закрыто».

Предлагаемое устройство для одновременно-раздельной эксплуатации многопластовой скважины имеет простую конструкцию, при этом наличие обратных клапанов исключает обратное поступление скважинной жидкости в пласт в период остановки скважины, что исключает кольматацию призабойной зоны продуктивных пластов и не снижает планируемый общий дебит скважины по нефти. Кроме того, установка дросселей внутрь обратных клапанов позволяет регулировать объем добываемой скважинной жидкости по пластам.

3 илл. на 1 л.

Предложение относится к нефтегазодобывающей промышленности и может быть использовано при эксплуатации многопластовых скважин как для раздельной выработки пластов, так и для одновременной.

Известен способ одновременно-раздельной эксплуатации многопластовой скважины и приемный клапан для периодического перекрывания потока из пластов (патент РФ на изобретение №2161698, МПК 8 Е21В 43/14; Е21В 34/06, опубл. в бюл. №1 от 10.01.2001 г.) состоящий из корпуса, являющегося частью эксплуатационной колонны, золотника с приемными отверстиями и пружины, установленной под торцем золотника, при этом на торцах золотника выполнены упоры, один из которых в устойчивом положении клапана входит в пазовый венец в корпусе с двумя последовательно чередующимися по глубине видами пазов, что и определяет состояние смещения золотниковых отверстий по отношению к отверстиям в корпусе, а упор другого торца золотника при переключении клапана входит в пазовый венец с криволинейными пазами в корпусе с другой стороны, обеспечивающий при движении золотника в осевом направлении его разворот.

Недостатками данного устройства являются:

во-первых, для перевода приемных клапанов из одного устойчивого положения в другое, то есть для открытия или наоборот закрытия приемных клапанов, необходим размещенный на поверхности земли гидронасос с рабочей средой, что требует дополнительных затрат;

во-вторых, открывание-закрывание приемных клапанов происходит при подаче импульса давления гидронасосом, нагнетающим в эксплуатационную колонну рабочую жидкость, причем каждый приемный клапан имеет индивидуальный элемент, определяющий порог его срабатывания и имеющий определенную последовательность, нарушение которой, например при резком скачке импульса давления, может привести к сбою в работе приемных клапанов, то есть будет не определено - в каком из устойчивых положений «открыто» или «закрыто» находится каждый приемный клапан.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому является устройство для одновременной эксплуатации нескольких продуктивных пластов одной скважины (авторское свидетельство SU №907225, МПК 7 Е21В 43/14; опубл. в бюл. №7 от 23.02.1982 г.), выполненное в виде расположенных в корпусной детали, регулирующих клапанных втулок, снабженных проходными каналами и

захватными элементами и управляемых с дневной поверхности при помощи механизма управления, снабженного ответным захватным элементом, при этом захватные элементы клапанных втулок расположены выше проходных каналов, а механизм управления выполнен в виде двух радиально подпружиненных и кинематически связанных между собой полувтулок, на которых расположен захватный элемент механизма управления.

Недостатками данной конструкции являются:

- во-первых, сложность конструкции устройства, связанная с большим количеством узлов и деталей, в частности, сложна конструкция клапанных втулок и механизма управления, а это ведет к удорожанию изготовления устройства и стоимости его в целом;

- во-вторых, после остановки эксплуатации скважины добываемая скважинная жидкость, находящаяся в скважине, произвольно возвращается обратно через отверстия корпуса в продуктивные пласты, клапанные втулки которых открыты, при этом происходит кольматация призабойной зоны пластов, что снижает общий дебит скважины по нефти;

- в-третьих, процесс отбора скважинной жидкости не регулируется по пластам.

Технической задачей полезной модели является упрощение конструкции устройства, а также исключение обратного поступления скважинной жидкости в пласт в период остановки скважины, и регулируемый отбор скважинной жидкости по пластам.

Поставленная техническая задача решается устройством для одновременно-раздельной эксплуатации многопластовой скважины, содержащим патрубок с отверстиями, выполненными напротив каждого из продуктивных пластов, герметично разделенных между собой пакерами.

Новым является то, что снаружи к патрубку напротив каждого из его отверстий жестко присоединены обратные клапаны, каждый из которых состоит из корпуса с седлом, и размещенного на седле шарика, а также дросселя, жестко установленного внутри корпуса, причем дроссели обратных клапанов позволяют регулировать отбор скважинной жидкости из соответствующих им продуктивных пластов, при этом внутри патрубка размещен заглушенный снизу ниппель, оснащенный боковыми отверстиями и шиберами, причем боковые отверстия ниппеля размещают напротив отверстий патрубка, которые необходимо установить в положение «открыто», а шиберы герметично устанавливают напротив отверстий патрубка, которые необходимо установить в положение «закрыто».

На фигуре 1 изображено предлагаемое устройство для одновременно-раздельной эксплуатации многопластовой скважины без ниппеля.

На фигуре 2 изображено предлагаемое устройство для одновременно-раздельной эксплуатации многопластовой скважины с ниппелем.

На фигуре 3 изображена конструкция обратного клапана.

Устройство для одновременно-раздельной эксплуатации многопластовой скважины (в данном примере на фигуре 1 изображена скважина с тремя продуктивными пластами) содержит патрубок 1 (см. фиг.1 и 2) с отверстиями 2; 2'; 2'', выполненными напротив каждого продуктивного пласта 3; 3'; 3''. Каждый из продуктивных пластов 3; 3'; 3'' в скважине 4 герметично разделен друг от друга, соответственно, пакерами 5; 5'; 5''. Снаружи к корпусу 1 напротив каждого из его отверстий 2; 2'; 2'', жестко присоединены, соответственно, обратные клапана 6; 6'; 6''(см. фиг.2).

Каждый из обратных клапанов 6; 6'; 6'', например обратный клапан 6 (см. фиг.3) состоит из корпуса 7 с седлом 8 и размещенного на седле 8 шарика 9, а также дросселя 10, жестко установленного внутри корпуса 7.

Дроссели 10 (см. фиг.3); 10'; 10'' (на фиг.1 показано условно), соответственно обратных клапанов 6; 6'; 6'' (см. фиг.1 и 2), благодаря своим проходным каналам, поперечное сечение которых подбирается в зависимости от ожидаемых дебитов соответствующих им продуктивных пластов 3; 3'; 3'' позволяют регулировать отбор скважинной жидкости отдельно из каждого продуктивного пласта 3; 3'; 3'', соответственно, в процессе эксплуатации скважины 4.

Внутри патрубка размещен заглушенный снизу ниппель 11 (см. фиг.2), оснащенный боковыми отверстиями 12 и шибером 13; 13''. Боковые отверстия 12 ниппеля 11 размещают напротив отверстий 2' патрубка 1, которые необходимо установить в положение «открыто», а шиберы 13; 13' ниппеля 11 герметично устанавливают, соответственно, напротив отверстий 2 и 2'' патрубка 1, которые необходимо установить в положение «закрыто».

Устройство для одновременно-раздельной эксплуатации многопластовой скважины работает следующим образом.

Устройство для одновременно-раздельной эксплуатации многопластовой скважины монтируют в скважине 4, как показано на фигуре 1. Далее в скважину 4 на колонне труб 14 спускают насос 15 любой известной конструкции (например, электроцентробежный насос). Кроме того, для регулирования отбора добываемой скважинной жидкости по продуктивным пластам 3; 3'; 3'' в обратных клапанах 6; 6'; 6'' установлены дроссели 10; 10'; 10'', проходное сечение которых подобрано под определенный дебит, исходя из геолого-технических характеристик продуктивных пластов 3; 3'; 3''.

После чего запускают скважину 4 в эксплуатацию. При этом происходит одновременная эксплуатация всех трех пластов 3; 3'; 3'', то есть насос 15 перекачивает скважинную жидкость из скважины 4 на дневную поверхность. В процессе эксплуатации обводняются, например продуктивные пласты 3; 3'', что резко увеличивает обводненность

добываемой скважинной жидкости. Поэтому с целью снижения обводненности добываемой скважинной жидкости возникает необходимость отключения продуктивных пластов 3; 3''.

Для этого останавливают скважину 4, извлекают из нее колонну труб 14 с насосом 15, при этом обратные клапаны 6; 6'; 6'' (см. фиг.1 и 2) исключают обратное поступление скважинной жидкости в соответствующие продуктивные пласты 3; 3'; 3'', поскольку шарики 9; 9'; 9'' герметично садятся на соответствующие седла 8; 8'; 8'' обратных клапанов 6; 6'; 6'', соответственно, при этом не происходит кольматация призабойной зоны продуктивных пластов 3; 3'; 3'' и не снижается планируемый общий дебит скважины по нефти.

Затем спускают в скважину 4 (см. фиг.1) на колонне труб или канате (на фиг. не показано) заглушенный снизу ниппель 11, оснащенный боковыми отверстиями 12 и шибером 13; 13'', и устанавливают ниппель 11 внутри патрубка 1, причем шиберы 13 и 13'' устанавливают в составе ниппеля 11 напротив отверстий 2 и 2'' патрубка 1, сообщающихся соответственно с обводнившимися пластами 3 и 3'', а боковые отверстия 12 ниппеля 11 размещают напротив отверстий 2' патрубка 1, сообщающегося с продуктивным пластом 3'.

Далее отсоединяют колонну труб или канат от заглушенного снизу ниппеля 11, который остается в скважине 4, извлекают колонну труб или канат из скважины 4 и вновь спускают в эксплуатационную колонну 1 на колонне труб 14 (см. фиг.2) либо тот же насос 15 или же другой, например, скважинный штанговый насос (на фиг.1 показано условно) и запускают скважину в эксплуатацию.

Таким образом, согласно фигуры 2, производят одновременно-раздельную эксплуатацию пластов 3; 3' и 3''. Обвод нившиеся пласты 3 и 3'' не эксплуатируются, так как размещенные напротив них отверстия 2 и 2'' патрубка 1 закрыты, то есть герметично перекрыты изнутри шибером 13 и 13' ниппеля 11, соответственно, при этом продуктивный пласт 3' эксплуатируется, так как размещенное напротив него отверстие 2' патрубка 1 изнутри посредством боковых отверстий 12 ниппеля 11 сообщается с внутренним пространством скважины 4. В дальнейшем при необходимости можно извлечь из скважины 4 заглушенный снизу ниппель 11, изменить его компоновку перестановкой боковых отверстий 12 и шиберов 13 и продолжить эксплуатацию необходимых пластов 3; 3' и 3''.

Предлагаемое устройство для одновременно-раздельной эксплуатации многопластовой скважины имеет простую конструкцию, при этом наличие обратных клапанов исключает обратное поступление скважинной жидкости в пласт в период остановки скважины, что исключает кольматацию призабойной зоны продуктивных пластов и не снижает планируемый общий дебит скважины по нефти. Кроме того, установка дросселей внутрь обратных клапанов позволяет регулировать объем добываемой скважинной жидкости по пластам.

Устройство для одновременно раздельной эксплуатации многопластовой скважины, содержащее патрубок с отверстиями, выполненными напротив каждого из продуктивных пластов, герметично разделенных между собой пакерами, отличающееся тем, что снаружи к патрубку напротив каждого из его отверстий жестко присоединены обратные клапаны, каждый из которых состоит из корпуса с седлом, и размещенного на седле шарика, а также дросселя, жестко установленного внутри корпуса, причем дроссели обратных клапанов позволяют регулировать отбор скважинной жидкости из соответствующих им продуктивных пластов, при этом внутри патрубка размещен заглушенный снизу ниппель, оснащенный боковыми отверстиями и шиберами, причем боковые отверстия ниппеля размещают напротив отверстий патрубка, которые необходимо установить в положение «открыто», а шиберы герметично устанавливают напротив отверстий патрубка, которые необходимо установить в положение «закрыто».