Установка для транспорта многофазной продукции скважин

Полезная модель относится к области нефтедобычи и может быть использована в системах внутрипромыслового транспортирования газожидкостной смеси продукции нефтяных скважин при однотрубном транспортировании на установку подготовки нефти центрального пункта сбора и подготовки нефти. Технический результат, достигаемый предлагаемой установкой, заключается в обеспечении устойчивости ее работы за счет снижения содержания газа в оборотной водонефтяной смеси, являющейся рабочей жидкостью, достигаемый благодаря тому, что вход потока в шурф для подвода оборотной водонефтяной смеси, выполненный в виде сквозного горизонтального отверстия в нижней части колонной головки, гидравлически связан со сквозным горизонтальным отверстием в верхней части колонной головки, служащим для отвода газа, через сквозные продольные отверстия муфтового центратора, и сквозной кольцевой зазор, образованный боковой поверхностью внутреннего центрального канала колонной головки и наружными боковыми поверхностями муфты крепления эксплуатационной колонны и НКТ. 1 н.п.ф., 2 ил.

Полезная модель относится к области нефтедобычи и может быть использована в системах внутрипромыслового транспортирования газожидкостной смеси продукции нефтяных скважин при однотрубном транспортировании на установку подготовки нефти центрального пункта сбора и подготовки нефти.

Известна подземная насосная установка (патент РФ 2107809, кл. МПК Е21В 43/00, дата публ. 27.03.1998), состоящая из скважины-шурфа с размещенной внутри него промежуточной колонной, внутри которой установлен погружной ЭЦН. Жидкость для перекачки поступает в шурф по подводящему трубопроводу и пройдя через него, под давлением подается на поверхность по подъемной колонне, на которой в промежуточной колонне подвешен насос. При этом в промежуточной колонне выполнены отверстия для перепуска нефтяного газа из одной полости (между шурфовой и промежуточной колонной) в другую (между промежуточной колонной и подвесной колонной насосно-компрессорных труб (НКТ), из которой выведен трубопровод для отвода газа.

Недостатком данной установки является необходимость перфорации эксплуатационной колонны над шурфом, что может привести к несанкционированному выкиду газа.

Наиболее близкой по технической сущности к предлагаемой полезной модели является система сбора и транспортирования продукции нефтяных скважин (патент РФ 2236639, кл. МПК F19D 1/00, дата публ. 20.09.2004), содержащая линию доставки газожидкостной смеси, эжектор, трубную сепарационную установку, которая содержит отвод газосодержащей продукции сепарации, связанный с напорным трубопроводом, и отвод газожидкостной продукции сепарации, связанный посредством байпасной линии с силовым блоком, выполненным в виде электроцентробежного насоса, размещенного в обсаженном обсадной трубой шурфе, и закрепленного на насосно-компрессорной трубе НКТ. Полость НКТ гидравлически соединена через линейный отвод устьевого оборудования шурфа с соплом эжектора, а межтрубное пространство шурфа соединено посредством байпасной линии с подводом газожидкостной продукции сепарации.

Газосодержащая часть отводится в напорный трубопровод в систему транспорта на установку предварительной подготовки нефти (УППН), а газожидкостная часть (оборотная водонефтяная смесь с остатками газа) - на прием электроцентробежного насоса, закрепленного на насосно-компрессорной трубе и установленного в шурфе. Газожидкостная смесь, являющаяся рабочей жидкостью, под давлением, развиваемым насосом, поступает на сопло эжектора, который обеспечивает всасывание продукции скважин, смешение с рабочей жидкостью и сжатие смеси до давления сепарации и транспортировки продукции.

Недостатком указанной системы является снижение эффективности (коэффициента полезного действия) работы установки при наличии высокого газового фактора газожидкостной смеси, выходящей с трубного делителя фаз и являющейся рабочей жидкостью.

Технический результат, достигаемый предлагаемой установкой для транспорта многофазной продукции скважин, заключается в обеспечении устойчивости ее работы за счет снижения содержания газа в оборотной водонефтяной смеси, являющейся рабочей жидкостью.

Указанный технический результат достигается благодаря тому, что вход потока в шурф для подвода оборотной водонефтяной смеси, выполненный в виде сквозного горизонтального отверстия в нижней части колонной головки, гидравлически связан со сквозным горизонтальным отверстием для отвода газа в верхней части колонной головки через сквозные продольные отверстия муфтового центратора, и сквозной кольцевой зазор, образованный боковой поверхностью внутреннего центрального канала колонной головки и наружными боковыми поверхностями муфты крепления эксплуатационной колонны и НКТ.

Установка для транспорта многофазной продукции скважин (Фиг.1) включает линию 1 подвода продукции скважин, эжектор 2, трубный сепаратор 3, трубопровод 4 для отвода оборотной водонефтяной смеси с остаточным газом из трубного сепаратора 3 в шурф 5. Через горизонтальное сквозное отверстие 6 (Фиг.2), расположенное в нижней части колонной головки 7 устьевого оборудования, шурф 5 гидравлически связан с заколонным пространством 8, образованным обсадной трубой и эксплуатационной колонной. Внутренняя поверхность эксплуатационной колонны и наружная поверхность насосно-компрессорных труб (НКТ) 9, электроцентробежного насоса (ЭЦН) 10 и погружного электродвигателя (ПЭД) 11 образуют межтрубное пространство 12.

Эксплуатационная колонна шурфа 5 закреплена в колонной головке 7 обвязки устьевого оборудования с помощью муфтового центратора 13, имеющего несколько сквозных продольных отверстий 14 в стенке, и с помощью муфты 15 крепления эксплуатационной колонны. Муфта 15 установлена таким образом, что ее наружная боковая поверхность и внутренняя поверхность сквозного центрального канала колонной головки 7 образуют кольцевой зазор, гидравлически соединенный сквозным каналом со сквозными продольными отверстиями 14 в стенке муфтового центратора 13, сообщающихся в свою очередь, сквозным каналом с горизонтальным сквозным отверстием 6 в стенке нижней части колонной головки 7, через который в заколонное пространство 8 шурфа 5 поступает поток оборотной водонефтяной жидкости с остатками газа по трубопроводу 4.

Кольцевой зазор, образованный наружной боковой поверхностью муфты 15 и внутренней поверхностью сквозного центрального канала колонной головки 7, соединен гидравлически со сквозным кольцевым зазором между наружной поверхностью НКТ 9 и внутренним сквозным каналом верхней части колонной головки 7, в стенке которой расположено сквозное горизонтальное отверстие с установленной в нем трубкой 16 для отвода газа.

Установка для транспорта многофазной продукции скважин работает следующим образом.

Газоводонефтяная смесь подается через линию 1 подвода продукции скважин в эжектор 2 и по трубопроводу направляется в трубный сепаратор 3, откуда частично отсепарированная от газа и воды оборотная водонефтяная смесь с остатками газа по трубопроводу 4 направляется к шурфу 5.

Газовая и водонефтесодержащая часть продукции скважин отводится в напорный трубопровод в систему транспорта на установку предварительной подготовки нефти (УППН). Оборотная водонефтяная смесь с остатками газа поступает в заколонное пространство 8 шурфа 5 через сквозное отверстие 6, расположенное в нижней части колонной головки 7. Войдя в заколонное пространство 8, часть газа оборотной водонефтяной смеси стравливается через отверстия 14 в стенке муфтового центратора 13, после этого проходит по кольцевому сквозному каналу между наружной боковой поверхностью муфты 15 и внутренней боковой поверхностью сквозного центрального канала колонной головки 7. Поднимаясь далее по сквозному кольцевому зазору между наружной поверхностью НКТ 9 и внутренней поверхностью сквозного канала колонной головки 7, часть газа направляется через сквозное горизонтальное отверстие в верхней части колонной головки 7 с установленной в нем трубкой 16 для отвода газа в трубопровод 17, соединенный с линией 1 подвода продукции скважин.

Оборотная водонефтяная смесь, освободившись от части газа на входе, направляется в шурф 5 через заколонное пространство 8, меняет направление на 180 на входе в ПЭД 11, и потеряв еще часть газа при изменении потока, поступает на прием ЭЦН 10, подается под давлением во внутренний канал НКТ 9. Часть газа, выделившаяся при изменении направления потока оборотной водонефтяной смеси при входе в ПЭД 11, поднимается по межтрубному пространству 12, внутренним каналам муфтового центратора 13 и муфты 15, сквозному кольцевому каналу между наружной поверхностью НКТ 9 и внутреннему каналу колонной головки 7, и также, выходит через трубку 16 для отвода газа, установленную в горизонтальном сквозном отверстии верхней части колонной головки 7, в трубопровод 17, соединенный с линией 1 подачи продукции скважин.

Очищенная от газовой составляющей, водонефтяная оборотная смесь, без образования газовых пробок, под необходимым давлением, развиваемым ЭЦН 10, по трубопроводу 17 поступает в линию подачи продукции скважин 1, поступает на сопло эжектора 2, и смешиваясь с потоком, обеспечивает всасывание продукции скважин, и сжатие смеси до давления сепарации и транспортировки продукции на УППН.

Предлагаемая схема установки для транспорта многофазной продукции скважин внедрена в ЦДНГ 1 ООО «ЛУКОЙЛ-ПЕРМЬ» и показывает положительный результат, заключающийся в увеличении надежности работы установки за счет снижения вероятности срыва подачи ЭЦН из-за поступления в него нефтяного попутного газа, образующего газовые пробки.

Установка для транспорта многофазной продукции скважин, включающая линию подвода продукции скважин, сеть связующих трубопроводов, эжектор, трубный сепаратор, шурф с подводом к нему от трубного сепаратора оборотной водонефтяной смеси с остатками газа, устьевое оборудование шурфа для обвязки верхних концов обсадной и эксплуатационной колонн с размещенными внутри колонной головки муфтой, муфтовым центратором со сквозными продольными отверстиями в стенке, а также колонной насосно-компрессорных труб с присоединенными к ней последовательно электроцентробежным насосом и погружным электродвигателем, отличающаяся тем, что вход потока в шурф для подвода с трубного сепаратора оборотной водонефтяной смеси, выполненный в виде сквозного горизонтального отверстия в нижней части колонной головки, гидравлически связан со сквозным горизонтальным отверстием для отвода газа, выполненным в верхней части колонной головки, через сквозные продольные отверстия муфтового центратора и сквозной кольцевой зазор, образованный боковой поверхностью внутреннего центрального канала колонной головки и наружными боковыми поверхностями муфты крепления эксплуатационной колонны и насосно-компрессорных труб.