Лифт для малодебитной газовой скважины
Полезная модель относится к области добычи газа для малодебитных скважин и может быть использована на месторождениях природного газа, вступивших в период падающей добычи. Лифт содержит колонну насосно-компрессорных труб (НКТ). В каждую НКТ концентрично установлена полиэтиленовая труба, имеющая в верхней и нижней частях по одному отверстию, выполненному на расстоянии трех диаметров последней от ее концов. Каждая полиэтиленовая труба закреплена в каждой НКТ посредством резиновых втулок, установленных на обоих концах полиэтиленовой трубы. Длина каждой резиновой втулки составляет два диаметра полиэтиленовой трубы. Каждая резиновая втулка на одном из концов имеет наружный кольцевой выступ, диаметр которого равен наружному диаметру НКТ и внутренний кольцевой выступ, диаметр которого равен внутреннему диаметру полиэтиленовой трубы. Каждая резиновая втулка на конце противоположном концу с наружным и внутренним кольцевыми выступами имеет наружную и внутреннюю фаски. Технический результат заключается в повышении эффективности работы лифта. 1 н.п. ф-лы, 1 фиг.
Полезная модель относится к области добычи газа для малодебитных скважин и может быть использована на месторождениях природного газа, вступивших в период падающей добычи.
Анализ существующего уровня показал следующее:
Известен лифт для малодебитной газовой скважины (см. свидетельство РФ на ПМ 
18552 по кл. Е21В 43/00, опубл. в ОБ 18, 2001 г.) содержащий насосно-компрессорные трубы (НКТ) внутри которых установлена полиэтиленовая труба, верхний конец которой отрезан ниже коренной задвижки и снабжен пакером.
Недостатком известного лифта является низкая эффективность работы лифта, обусловленная следующими причинами:
- на глубоких скважинах при спуске в насосно-компрессорные трубы, полиэтиленовая труба деформируется и рвется от собственного веса;
- установка пакера требует конструктивного изменения арматуры на устье скважины, что усложняет работы и увеличивает время на их проведение;
- при эксплуатации лифта за счет разогрева и от собственного веса полиэтиленовая труба удлиняется, что приводит к ее деформации, появлению местных сопротивлений, увеличению гидравлического сопротивления в лифте, и как следствие снижению дебита скважины.
В качестве прототипа взят лифт для малодебитной газовой скважины, содержащий насосно-компрессорные трубы (НКТ), полиэтиленовые трубы с отверстием в верхней и нижней частях, расположенные концентрично в каждой НКТ, резиновые втулки (манжеты) с наружным и внутренним кольцевыми выступами, выполнеными на одном из концов резиновых втулок (манжет), установленные на обоих концах полиэтиленовых труб (см. Геология, бурение и разработка газовых и газоконденсатных месторождений: сб. науч. трудов. И.А.Галанин, Р.Е.Шестерикова и др. Результаты гидродинамических исследований газового лифта с использованием полиэтиленовых труб / СевКавНИПИгаз. - Ставрополь, 2005, Вып.42. - с.56-65)
Недостатком известного лифта является недостаточно высокая эффективность работы лифта, обусловленная следующим.
В данной конструкции лифта полиэтиленовые трубы закреплены в НКТ резиновыми втулками (манжетами) с внутренним кольцевым выступом, диаметр которого больше внутреннего диаметра полиэтиленовой трубы, что приводит к возникновению местных сопротивлений в узлах стыковки полиэтиленовых труб и установки резиновых втулок (манжет), ввиду чего не обеспечивается движение газожидкостной смеси со скоростью, достаточной для выноса жидкости. Полиэтиленовые трубы в верхней и нижней частях имеют по несколько отверстий, что не обеспечивает выравнивание давлений в полиэтиленовой трубе и в кольцевом пространстве между НКТ и полиэтиленовыми трубами, и приводит к деформации последних.
Технический результат, который может быть получен при осуществлении полезной модели, заключается в повышении эффективности работы лифта за счет исключения появления местных и гидравлических сопротивлений в лифте, деформации и разрушения полиэтиленовых труб, обеспечивающих повышение дебита скважины.
Технический результат достигается с помощью известного лифта содержащего насосно-компрессорные трубы (НКТ), полиэтиленовые трубы с отверстием в верхней и нижней частях, расположенные концентрично в каждой НКТ, резиновые втулки с наружным и внутренним кольцевыми выступами, выполнеными на одном из концов резиновых втулок, установленные на обоих концах полиэтиленовых труб.
Новым является следующее:
каждое отверстие полиэтиленовой трубы выполнено на расстоянии трех диаметров последней от ее концов;
длина каждой резиновой втулки составляет два диаметра полиэтиленовой трубы;
диаметр наружного кольцевого выступа каждой резиновой втулки равен наружному диаметру НКТ, а диаметр внутреннего кольцевого выступа равен внутреннему диаметру полиэтиленовой трубы;
каждая резиновая втулка на конце, противоположном концу с наружным и внутренним кольцевыми выступами имеет наружную и внутреннюю фаски.
Таким образом, заявляемое техническое решение соответствует критерию новизны.
На чертеже представлена принципиальная схема предлагаемого лифта.
Заявляемое устройство содержит колонну НКТ 1. В каждую НКТ 1 концентрично установлена полиэтиленовая труба 2, имеющая в верхней и нижней частях по одному отверстию 3. Каждое отверстие 3 полиэтиленовой трубы 2 выполнено на расстоянии трех диаметров последней от ее концов. Каждая полиэтиленовая труба 2 закреплена в каждой НКТ 1 посредством резиновых втулок 4, установленных на обоих концах полиэтиленовой трубы 2. Длина каждой резиновой втулки 4 составляет два диаметра полиэтиленовой трубы 2. Каждая резиновая втулка 4 на одном из концов имеет наружный кольцевой выступ 5, диаметр которого равен наружному диаметру НКТ 1 и внутренний кольцевой выступ 6, диаметр которого равен внутреннему диаметру полиэтиленовой трубы 2. Каждая резиновая втулка 4 на конце противоположном концу с наружным и внутренним кольцевыми выступами 5, 6 имеет наружную и внутреннюю фаски 7, 8.
Работа лифта происходит следующим образом.
Малодебитная скважина оборудована НКТ диаметром 100 мм, имеет дебит 15000 м3/сут и давление на забое 11,5 МПа. Фактическая скорость газа в НКТ при этих условиях составляет 0,19 м/с, а минимально-необходимая скорость для обеспечения удаления жидкости из скважины должна быть 1,9 м/с. Для удаления жидкости используют предлагаемую конструкцию лифта, с диаметром полиэтиленовых труб 32 мм.
Лифт спускают в малодебитную скважину. Газовый поток из продуктивного пласта поступает в полиэтиленовую трубу 2 и за счет скоростного потока выносит газожидкостную смесь на устье скважины. Герметизация межтрубного пространства резиновыми втулками 4 обеспечивает движение газожидкостной смеси только по сечению полиэтиленовой трубы 2 со скоростью, достаточной для выноса жидкости газовым потоком, а также центрирование полиэтиленовой трубы 2. Выполнение внутреннего кольцевого выступа 6, диаметром равным внутреннему диаметру полиэтиленовой трубы 2, позволяет исключить возникновение местных сопротивлений в узлах стыковки полиэтиленовых труб 2 и установки резиновых втулок 4, обеспечивая тем самым непрерывное удаление жидкости с забоя скважины. Диаметр полиэтиленовых труб 2 определяют по известным зависимостям с учетом дебита скважины и давления газа на ее забое. Выполнение отверстий 3 в полиэтиленовой трубе 2 на расстоянии трех диаметров последней от ее концов, обеспечивает уравнивание давлений в полиэтиленовой трубе 2 и межтрубном пространстве, т.е. исключает деформацию и разрушение полиэтиленовых труб 2. Выполнение на одном из концов каждой резиновой втулки 4 наружной и внутренней фаски 7, 8 необходимо для облегчения сборки конструкции.
Предлагаемая полезная модель соответствует условию патентоспособности, так как является новой и имеет промышленную применимость.
Лифт для малодебитной газовой скважины, содержащий насосно-компрессорные трубы (НКТ), полиэтиленовые трубы с отверстием в верхней и нижней частях, расположенные концентрично в каждой НКТ, резиновые втулки с наружным и внутренним кольцевыми выступами, выполнеными на одном из концов резиновых втулок, установленные на обоих концах полиэтиленовых труб, отличающийся тем, что каждое отверстие полиэтиленовой трубы выполнено на расстоянии трех диаметров последней от ее концов, а длина каждой резиновой втулки составляет два диаметра полиэтиленовой трубы, при этом диаметр наружного кольцевого выступа каждой резиновой втулки равен наружному диаметру НКТ, а диаметр внутреннего кольцевого выступа равен внутреннему диаметру полиэтиленовой трубы, причем каждая резиновая втулка на конце, противоположном концу с наружным и внутренним кольцевыми выступами, имеет наружную и внутреннюю фаски.
