Установка для закачки жидкости из водоносного пласта скважины в нефтеносный пласт

Предложение относится к технике и технологии закачки жидкости из водоносного пласта в нефтеносный пласт при его заводнении.

Установка для закачки жидкости из водоносного пласта скважины в нефтеносный пласт содержит колонну труб с пакером, установленным между водоносным и нефтеносным пластами. Пакер выполнен самоуплотняющимся, не пропускающим жидкость (пластовую воду) сверху вниз.

Насос выполнен погружным электроцентробежным и установлен на конце колонны труб. Колонна труб снизу снабжена установленным на ней полым хвостовиком, опирающимся снизу на забой скважины и оснащенным перфорированными отверстиями.

Пространство колонны труб ниже погружного электроцентробежного насоса сообщено с водоносным пластом через перфорированные отверстия, полого хвостовика и межколонное пространство ниже пакера.

Межколонное пространство выше пакера сообщено с нефтеносным пластом и с пространством колонны труб выше насоса с помощью сквозных отверстий, выполненных в колонне труб выше пакера. Межколонное пространство выше пакера имеет возможность герметизации на устье скважины.

Предлагаемая установка для закачки жидкости из водоносного пласта скважины в нефтеносный пласт имеет простую конструкцию, кроме того, насос выполнен погружным электроцентробежным и установлен в интервале водоносного и нефтеносного пластов скважины, что позволяет повысить эффективность работы насоса, а сокращение затрат потребляемой электроэнергии связано с отсутствием масла в приводе установки.

1 илл. на 1 л.

Предложение относится к технике и технологии закачки жидкости из водоносного пласта в нефтеносный пласт при его заводнении.

Известен способ закачки воды в нефтяной пласт (авторское свидетельство SU №283120, Е21В 43/00, опубл. БИ №31 от 06.10.1970 г.), осуществляемый с помощью установки для закачки жидкости в пласт, содержащей пакер, колонну насосно-компрессорных труб (НКТ) и емкость, сообщающиеся с электроцентробежным насосом.

Недостатками данной конструкции являются:

во-первых, водостойкая обмотка электродвигателя при заполнении статора водой обладает достаточной работоспособностью лишь при невысокой температуре воды, не более +25°С. Увеличение температуры воды до 35-40°С существенно сокращает срок службы обмотки двигателя, а при более высокой температуре двигатель теряет работоспособность;

во-вторых, электроцентробежный насос находится в водной среде под большим давлением, что ухудшает условия его эксплуатации, при этом растворенные соли разрушают кабель, сокращая срок его службы.

Вышеперечисленные причины снижают долговечность установки в целом, кроме того, с помощью такой установки невозможно закачивать в нефтяной пласт химически агрессивные реагенты, например кислоты (соляную, азотную и т.п.), при этом установка непрерывно закачивает жидкость в пласт практически без изменений давления нагнетания, что способствует возникновению в капиллярных отверстиях и щелях пласта слоя облитерации, постоянно снижающей приемистость скважины, порой до полного прекращения поглощения жидкости.

Наиболее близким к предлагаемому техническому решению является установка для закачки жидкости в пласт (авторское свидетельство №729336, Е21В 43/00, 1986 г. опубл. БИ №15 от 25.04.1980 г.), содержащая пакер, колонну НКТ и емкость, сообщающуюся с насосом, при этом она снабжена установленными на колонне насосно-компрессорных труб нагнетательным и всасывающим клапанами, размещенными соответственно ниже и выше пакера, причем верхняя полость колонны насосно-компрессорных труб и емкость частично заполнены маслом.

Недостатками данной конструкции устройства являются:

во-первых, масло, находящееся в колонне НКТ и используемое в качестве рабочей жидкости для привода в действие закачиваемой в пласт жидкости, в процессе работы теряет свои химико-физические свойства из-за контакта и перемешивания с закачиваемой в пласт жидкостью, в связи с чем в процессе работы установки требуется постоянный и строгий контроль химического состава масла;

во-вторых, сложность конструкции, обусловленная наличием нагнетательного и всасывающего клапанов, установленных в составе колонны труб, верхнего и нижнего датчиков уровня, емкости, станция управления для переключения направления вращения электродвигателя;

в-третьих, масло имеет большую плотность сравнительно с закачиваемой жидкостью, в связи с чем требуются большие затраты электроэнергии на питание электродвигателя для привода в движение масла в колонне НКТ;

в-четвертых, насос выполнен в поверхностном исполнении, и поэтому чем меньше пластовое давление и ниже находится водоносный пласт от поверхности, тем ниже эффективность его использования.

Технической задачей полезной модели является упрощение конструкции установки с одновременным повышением эффективности ее работы и сокращение затрат потребляемой электроэнергии.

Указанная задача решается установкой для закачки жидкости из водоносного пласта скважины в нефтеносный пласт, содержащая колонну труб, пакер, установленный между водоносным и нефтеносным пластами, насос.

Новым является то, что насос выполнен погружным электроцентробежным и установлен на конце колонны труб, при этом колонна труб снизу снабжена герметично установленным на ней полым хвостовиком, опирающимся снизу на забой скважины и оснащенным перфорированными отверстиями, причем пакер установлен на верхнем конце полого хвостовика и выполнен в виде самоуплотняющейся манжеты, не пропускающей жидкость сверху вниз, при этом пространство колонны труб ниже насоса сообщено с водоносным пластом через перфорированные отверстия полого хвостовика и межколонное пространство ниже пакера, а межколонное пространство выше пакера сообщено с нефтеносным пластом и с пространством колонны труб выше насоса, при этом межколонное пространство выше пакера имеет возможность герметизации на устье скважины.

На фигуре схематично изображена установка для закачки жидкости из водоносного пласта скважины в нефтеносный пласт.

Установка для закачки жидкости из водоносного пласта 1 скважины 2 в нефтеносный пласт 3 содержит колонну труб 4 с пакером 5, установленным между водоносным 1 и нефтеносным 3 пластами. Пакер 5 выполнен самоуплотняющимся, не пропускающим жидкость (пластовую воду) сверху вниз.

Насос 6 выполнен погружным электроцентробежным и установлен на конце колонны труб 4. Колонна труб 4 снизу снабжена установленным на ней полым хвостовиком 7, опирающимся снизу на забой 8 скважины 2 и оснащенным перфорированными отверстиями 9.

Пространство 10 колонны труб 4 ниже погружного электроцентробежного насоса 6 сообщено с водоносным пластом 1 через перфорированные отверстия 9, полого хвостовика 7 и межколонное пространство 11 ниже пакера 5.

Межколонное пространство 12 выше пакера 5 сообщено с нефтеносным пластом 3 и с пространством 13 колонны труб 4 выше насоса 6 с помощью сквозных отверстий 14, выполненных в колонне труб 4 выше пакера 5.

Межколонное пространство 12 выше пакера имеет возможность герметизации на устье (на фиг. не показано) скважины 2.

Несанкционированные перетоки жидкости в процессе работы установки исключаются уплотнительным элементом 15.

Установка работает следующим образом.

Перед запуском установки в работу производят компоновку установки в скважине 2 как показано на фигуре. После чего герметизируют на устье скважины 2 межколонное пространство 12.

Далее запускают установку в работу. Для этого приводят в действие погружной электроцентробежный насос 6, установленный на нижнем конце колонны труб 4, при этом жидкость из водоносного пласта 1 скважины 2 через межколонное пространство 11 ниже пакера 5 и перфорированные отверстия 9 полого хвостовика 7 поступает в пространство 10 на прием погружного электроцентробежного насоса 6, который перекачивает жидкость в колонну труб 4.

При достижении в колонне труб 4 уровня сквозных отверстий 14 происходит перелив жидкости из пространства 13 колонны труб 4 выше насоса 6 в межколонное пространство 12 выше пакера 5.

Работа установки продолжается, при этом жидкость, попавшая в межколонное пространство 12 выше пакера 5, по мере заполнения межколонного пространства 12 закачивается в нефтеносный пласт 3 (в зависимости от давления, при котором принимает нефтеносный пласт 3).

Предлагаемая установка для закачки жидкости из водоносного пласта скважины в нефтеносный пласт имеет простую конструкцию, кроме того, насос выполнен погружным электроцентробежным и установлен в интервале водоносного и нефтеносного пластов скважины, что позволяет повысить эффективность работы насоса, а сокращение затрат потребляемой электроэнергии связано с отсутствием масла в приводе установки.

Установка для закачки жидкости из водоносного пласта скважины в нефтеносный пласт, содержащая колонну труб, пакер, установленный между водоносным и нефтеносным пластами, насос, отличающаяся тем, что насос выполнен погружным электроцентробежным и установлен на конце колонны труб, при этом колонна труб снизу снабжена герметично установленным на ней полым хвостовиком, опирающимся снизу на забой скважины и оснащенным перфорированными отверстиями, причем пакер установлен на верхнем конце полого хвостовика и выполнен в виде самоуплотняющейся манжеты, не пропускающей жидкость сверху вниз, при этом пространство колонны труб ниже насоса сообщено с водоносным пластом через перфорированные отверстия полого хвостовика и межколонное пространство ниже пакера, а межколонное пространство выше пакера сообщено с нефтеносным пластом и с пространством колонны труб выше насоса, при этом межколонное пространство выше пакера имеет возможность герметизации на устье скважины.