Скважинная насосная установка

 

Использование: при подъеме вязких обводнившихся нефтей из скоажин Сущность изобретения: устр-во для периодического раздельного отбора углеводородной и водяном фаз содержит установленные с возможностью взаимного перемещения колонну 5 труб и приемный патрубок 7, заглушенный снизу и имеющий радиальные окна, пакер 4 и фиксаторы переключения потока. Колонна 5 жестко связана с паркером 4, в ее верхней части выполнены окна, в нижней - установлен обратный клапан 6. Патрубок 7 установлен с возможностью продольного перемещения относительно колонны 5, в корой размещены гибкая тяга 13 и цилиндрический элемент 15. Верхний конец тяги 13 соединен с патрубком 7, на нижнем - закреплен груз 14, Элемент 15 установлен с зазором относительно колонны 5 и возможностью перемещения вдоль тяги 13, для чего в торцевых поверхностях элемента 15 выполнены отверстия, через к-рые пропущена тяга 13. 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ, СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

PFCf1YBJlNK 0Ч""i3

ГОСУДАРCTВЕННЫЙ КОМИТЕТ

Г10 ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4857003/29 (22) 09.07.90 (46) 23,08.92, Бюл, ¹ 31 (71) Башкирский государственный научноисследовательский и проектный институт нефтяной промышленности (72) M,Ä,Âàëååÿ и В,И.Чудин (56) Авторское свидетельство СССР . N 1335б77, кл. Е 21 В 43/00, 1985, (54) СКВАЖИННАЯ НАСОСНАЯ УСТАНОВКА (57) Использование: при подъеме вязких обводнившихся нефтей из скважин, Сущность изобретения: устр-во для периодического раздельного отбора углеводородной и водяной фаз содер>кит установленные с возможностью взаимного перемещения колонну 5

Изобретенйе относится к технике насосной добычи нефти и может быть использовано при подъеме вязких обводнившихся нефтей из скважин, оборудованных установками электроцентробежных насосов (УЭ ЦоН).

Добыча обводненной нефти установками ЭЦН сопровождается образованием 8 рабочих органах насосов стойких водо- нефтяных эмульсий, в значительной мере осложняющих откачку жидкости, транспортировку и подготовку товарной нефти.

Целью изобретения является повышение надежности работы устройства, Поставленная цель достигается за счет автоматического переключения потоков и последовательного откачивания нефти и воды.

„„5Ц„„1756642 А1 (st>s F 04 Р 13/10, Е 21 В 43/00 труб и приемный патрубок 7, заглушенный снизу и имеющий радиальные окна, пакер 4 и фиксаторы переключения потока. Колонна

5 жестко связана с паркером 4, в ее верхней части выполнены окна, в нижней — установлен обратный клапан б. Патрубок 7 установлен с возможностью продольного перемещения относительно колонны 5, в корой размещены гибкая тяга 13 и цилиндрический элемент 15, Верхний конец тяги 13 соединен с патрубком 7, на нижнем — закреплен груз 14, Элемент 15 установлен с зазором относительно колонны 5 и возможностью перемещения вдоль тяги 13, для чего в торцевых поверхностях элемента 15 выполнены отверстия, через к-рые пропущена тяга 13. 3 ил.

Переключение потока осуществляется проходным цилиндром, который в период откачки водной фазы увлекается потоком внутри колонны труб и движется вверх. Дойдя до крайнего верхнего положения цилиндр эа счет динамического напора потока переместит приемный патрубок в крайнее верхнее положение, при котором произойдет сообщение подпаркерного межтрубного пространства скважины с приемом насоса. Движение жидкости внутри колонны труб прекратится и цилиндр под собственных весом благодаря наличию зазора начнет падать, Долетев до груза, цилиндр своим весом с помЬщью тяги оторвет приемный патрубок от крайнего верхнего положения и переместит в крайнее нижнее.

Произойдет обратное переключение потока.

1756642 находится в крайнем нижнем положении (фиг, 2), через отверстия 10 к приему насоса

3 поступает вода с забоя скважины. Поток водной фазы в колонне труб 5 своим динамическим напором перЕмещает вверх цилиндр 15, Груз 14 позволяет тяге 13 оставаться в растянутом положении, пропуская цилиндр 15 вверх, Достигнув верхнего пдложения цилиндр 15 под действием того же напора открывает патрубок 7 от крайнего нижнего положения, Наличие фиксаторов 8, 9, 11, 12- позволяет занимать патрубку только крайние положения, минуя промЕ>куточные, После того, как пэтрубок 7 почти мгновенно займет крайнее верхнее положение, скопившаяся нефть иэ межтрубного пространства через отверстия 6 и окна 10 (фиг, 3) будегпоступать к приему насоса 3. Движение воды в колонне труб 5 прекратится и цилиндр 15 под собственным весом будет падать вниз, Долетев до низа труб 5, цилиндр 15 достигнет груза 14 и своим весом оторвет патрубок 7 до крайнего верхнего положения, Произойдет переключение, после которого к приему насоса вновь будет

Наличие кольцевых зазоров между трубами и проходным цилиндром, а также между гибкой тягой и отверстиями в торцах цилиндра позволяет свободно перемещаться последнему в наклонных и искривленных скважинах, Нэ фиг. 1 показана схема предолженного устройства; на фиг. 2 — положение приемного патрубка при откачке воды; на фиг. 3— положение приемного патрубка при откачке нефти.

В скважину 1 на колонне насосно-компрессорных труб 2 спущена установка электроцентробежного насоса 3. Ниже насоса расположен пакер 4, на котором подвешена 15 колонна труб 5 с отверстиями в верхней части 6. Против отверстий в колонне труб установлен приемный патрубок 7 с магнитными кольцевыми фиксаторами 8 и 9 и окнами 10, Патрубок герметично входит в кольцевые неподвижные фиксаторы 11 и 12. Снизу к приемному патрубку присоединена гибкая тяга 13, нэ нижнем конце которой под-. вешен груз 14. Внутри колонны труб помещен проходной цилиндр15. В нижней частитрубы ус.ановлен обратный клапан 16, Работа устройства заключается в следующем. В обводненной скважине происходит естественное расслоение продукции пласта на нефть и воду. Нефть, как более легкая жидкость всплывает в воде и собирается под пакером в ме>ктрубном пространстве.

В период, когда приемный патрубок 7 и -, >. Т, - Gq > M + Grp

Gq „ >, Тн > M- Gг,р, (2) где Оц — вес цилиндра в жидкости;

M — силы фиксации приемного патрубка и крайних положениях; » Te,, Тн — сумма сил трения цилиндра о трубы и тягу для восходящего и нисходящего движения цилиндра, M — сила потока, действующая на цилиндр;

Огр — вес груза тяги.

Технико-экономическим преимуществом устройства являетея обеспечение возможности предупреждения эмульгирования пластовых жидкостей в скважинах независимо от наклона и кривизны последних. Регулированием зазора между цилиндром и трубой, весом цилиндра и груза при заданHoÀ производительности установки можно регулировать периодичность переключения потока в соответствии с обводненностью нефти.

Формула изобретения

Скважинная насосная установка, содержащая электроцетробежный насос и устройство для периодического раздельного отбора углеводородной и водяной фэз, включающее установленные с воэможностью взаимного перемещения колонну труб и приемный патрубок, заглушенный снизу и имеющий радиальные окна, а также пакер и

l поступать вода, Последовательная откачка воды и нефти позволит предупредить эмульгирование жидкостей в насосе 3. Обратный клапан 16 предупреждает переток воды из труб 5 в скважину. Скорость подъема цилиндра 15 в трубах 5 и последующего спуска при заданной производительности насоса регулируется величиной зазора между цилиндром 15 и трубами 5. При малом зазоре скорости подъема цилиндра будет увеличиваться и приближаться к средней скорости потока воды в трубах 5, При этом скорость спуска цилиндра будет снижаться. Следовательно, регулируя этот зазор, можно регулировать цикличность откачки нефти и иоды, подстраиваясь к величине обводненности пластовой продукции.

Величина груза 14 выбирается из условий силы сцепления фиксаторов 8. 9, 11 и 12.

Она должна быть меньше отрывного усилия на пэтрубке 7 с учетом трения тяги о стенки торцов цилиндра 15.

Основные расчетные уравнения балансов сил при работе устройства для хода цилиндра вверх и вниз имеют соответственно иид:

3756642 фиксаторы переключения потока, о т л-и ч в о щ а я с я тем, что, с целью повью®йия надежности работы устройства, последнее снабжено гибкой тягой, грузом, полым ци-. линдрическим элементом и обратным клапаном, при этом колонна труб жестко связана с пакером, в ее верхней части выполнены окна, а в нижней — установлен обратный клапан, приемный патрубок установлен с возможностью продольного перемещения относительно колонны труб, а в последней размещены гибкая тяга, верхний конец которой соединен с приемным патрубком, а на нижнЕм закреплен груз, и

5 цилиндрический элемент, установленный с зазором относительно колонны труб и возможностью перемещения вдоль тяги, для чего в торцевых поверхностях элемента выполнены отверстия, через которые пропу10 щена тяга, 1756642 Составитель M.Âàëåeâ

Редактор А,Зробок Техред M,Ìîðãåíòàë Корректор А.Долинич

Заказ 3076 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101