Устройство для добычи углеводородов из обводняющейся скважины

 

Изобретение относится к области нефтегазовой промьппленности. Цель изобретения - повьшение эффективности добычи нефти и газа из скважины, у вскрывшей продуктивный и поглощающий горизонты. Устр-во содержит колонну лифтовых труб (Т) I ,подземньй сепаратор 6, выкидную линию 8 и обратный клапан с седлом 5 и затвором. Он размещен в зоне сепаратора 6 и выполнен в виде поплавка 3 со штоком 4. Последний размещен внутри Т 1 с возможностью осевого перемещения, а поплавок 3 перекрывает Т 1. Шток 4 выполнен полым и имеет в нижней части радиальные отверстия 7. Для расширения функциональных возможностей на устье скважины установлен патрубок 9 с вентилем 10, сообщающий линию 8 с межтрубным пространством. При увеличении обводненности продукции горизонта или при увеличении дебита, или при увеличении соотношения жидкие углеводороды: нода в стволе скважины W со О1 о со со Од

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5д 4 E 21 В 43/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АBTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4059886/22-03 (22) 22.04.86 (46) 07. 11.87. Бюл. У 41 (7 1) Волгоградский государственный научно-исследовательский и проектный институт нефтяной промьппленности (72) В.И.Смирнов (53) 622 ° 276.5(088.8) (56) Котельников В.М. и др. Внутрискважинная сепарация жидкости от газа. — В кн.: Разработка нефтяных и газовых месторождений.

Труды ВолгоградНИПИнефть, вып.17, Волгоград, 1972, с. 77-83. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДОБЫЧИ УГЛЕВОДОРОДОВ ИЗ ОБВОДНЯЮЩЕЙСЯ СКВАЖИНЫ (57) Изобретение относится к области нефтегазовой промьппленности. Цель изобретения — повьппение эффективности добычи нефти и газа из скважины, „„Я0„„135О336 А1 вскрывшей продуктивный и поглощающий горизонты. Устр-во содержит колонну лифтовых труб (Т) 1,подземный сепаратор 6, выкидную линию 8 и обратный клапан с седлом 5 и затвором. Он размещен в зоне сепаратора 6 и выполнен в виде поплавка 3 со штоком 4. Последний размещен внутри Т 1 с возможностью осевого перемещения, а поплавок 3 перекрывает Т 1. Шток 4 выполнен полым и имеет в нижней части радиальные отверстия 7. Для расширения функциональных возможностей на устье скважины установлен патрубок 9 с вентилем 10, сообщающий линию 8 с межтрубным пространством. При увеличении обводненности продукции горизон- ® та или при увеличении дебита, или при увеличении соотношения жидкие уг- Ф Г

У леводороды: нада в стволе скважины С

1350336 между горизонтами уровень жидкости повышается, Он достигает нижней части штока 4 и с этого момента по нему ,и Т 1 выносится углеводородная жидкость. Зто способствует уменьшению соотношения ее с водой в скважине и

Изобретение относится к нефтегазовой промышленности, а именно к устройствам для добычи нефти и газа.

Цель изобретения — повышение эффективности добычи нефти и газа из 5 скважины, вскрывшей продуктивный и поглощающий горизонты.

На чертеже изображена схема устройства.

Устройство состоит из колонны лифтовых труб 1, обсадной трубы с перфорированными отверстиями 2, обратного клапана с затвором, выполненным в виде поплавка 3 со штоком 4 и седлом 5, 15 подземного сепаратора 6. В штоке имеются радиальные отверстия 7. На выкидной линии 8 установлен патрубок 9 с вентилем 10 для связи с межтрубным пространством 11. 20

Скважина пробурена на продуктивный 12 и поглощающий 13 горизонты, В скважину до интервала нижних перфорационных отверстий 2 продуктивного горизонта опущена лифтовая колонна..

Подземный сепаратор 6 представлен свободным пространством в скважине, примыкающим к продуктивному горизонту, и служит для разделения пластовой продукции на воду и жидкие углеводо- 30 роды или на воду, жидкие углеводороды и газ, или на воду и гаэ.

Работу устройства рассмотрим для разработки обводняющегося газоконденсатного месторождения с давлениями в продуктивном 12 (Р „ ) и поглощающем 13 (Р „,„ ) горизонтах 6МПа (P чр- =P погл =6 МПа) °

Газ, вода и жидкие углеводороды из продуктивного горизонта при работе 40 скважины проходят через подземный сепаратор 6, где разделяются на отдельные фазы. Вода и жидкие углеводороды накапливаются в стволе скважины ниже соответствующему повышению давления закачки воды, Вынос жидкой фазы углеводорода обеспечивает ее полное исполь зов ание и пре дотв ращае т э акачку в поглощающий гориэ он т. 2 э . п. ф-лы, 1 ил, сепаратора и вода под действием гидростатического давления столба накопившейся жидкости в интервале между горизонтами (h=150 м) и давления в сепараторе 6 закачивается в поглощающий ro риз он т 1 3, à r аз по лифтов ой колонне 1 и выкидной линии 8 отводится на полезное использование при минимально допустимом давлении в выкидной линии 3,5 ИПа. Работа скважины в описанном режиме осуществляется при депрессии на продуктивный горизонт 0,5 MIIa, т.е. давление в сепараторе 6 (Р ) составляет 5,5 ИПа. В это время клапан поплавкового типа открыт.

Поплавок 3 клапана представляет собой герметичный стальной цилиндр, заполненный при изготовлении воздухом под давлением 2 ИПа, что позволяет уменьшить толщину его стенок. Общая объемная плотность поплавка с учетом веса инжекционной пробки составляет

1,0 г/см, в то время как плотность воды равна 1,14 см, плотность углеводородной жидкости (конденсата)

0,7 г/см и плотность газа менее

0,1 г/см . Общий вес клапана составляет 30 кг, площадь его проходного сечения 2 см-", длина поплавка и ин-. жекционной трубки 10 м.

При увеличении обводненности продукции горизонта или при увеличении дебита скважины, или при увеличении фильтрационного сопротивления в горизонте 13, а также при увеличении соотношения жидкие углеводороды: вода в стволе скважины между горизонтами 12 и 13 уровень жидкости в скважине повышается и достигает нижней проперфорированной части штока 4.

С этого момента по штоку 4 в лифтовую колонну 1 выносится углеводородная жидкость, что способствует уменьше нию соотношения ее с. водой в скважи1350336 не и соответствующему повышению давления закачки воды из-за увеличения гидростатического напора в зоне поглощающего горизонта, Вынос жидкой углеводородной фазы обеспечивает.ее

5 полезное использование и предотвращает закачку в поглощающий горизонт.

Описываемый период работы скважины характеризуется постоянным положе- 0 нием уровня жидкости в скважине (на уровне нижней части штока 4) и постепенным повышением границы раздела фаз вода — углеводородная жидкость.

После того, как уровень воды поднимется приблизительно на 9/10 высоты поплавка 3, он начинает перемещаться вверх вместе с повышением уровня воды. При подходе верхней части поплавка к нижней части колонны лифтовых труб 1 на поплавок 3, кроме подъемной силы поплавка, начинает воздействовать перепад давления у седла клапана 5 и поплавок 3 разобщает внутреннее пространство лифтовой 25 колонны 1 от сепаратора 6. После этого давление в лифтовой колонне 1 понижается вследствие того, что исчезают потери давления на трение и в нижней части колонны стабилизируется на величине 4 МПа. Одновременно давление в сепараторе (Р ) начинает not вышаться вследствие уменьшения депрессии и стабилизируется на значении

6 MIIa. Уровень жидкости в скважине, поднявшийся до нижних перфорационных

35 отверстий 2 продуктивного горизонта, начинает понижаться, но поплавок 3 о стае тся в з акрытом положении, так как сила прижатия его к седлу обус40 ловленная перепадом давления в сепараторе и лифтовой колонне (40 кг), больше, чем вес клапана (30 кг).

1. Устройство для добычи углеводородов из обводняющейся скважины, включающее колонну лифтовых труб, подземный сепаратор, выкидную линию и обратный клапан с седлом и затвором, размещенный в зоне подземного сепаратора, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения эффективности добычи нефти и газа из скважины, вскрывшей продуктивный и поглощающий горизонты, затвор обратного клапана вь|полнен в виде поплавка со штоком, причем шток размещен внутри колонны лифтовых труб с возможностью осевого перемещения, а поплавок установлен с возможностью перекрытия колонны лифтовых труб.

2. Устройство по п. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что шток=выполнен полым и имеет в нижней чаСти радиальные отверстия.

Период времени, в течение которо- 4> го лифтовая колонна перекрыта, а уровень жидкости в стволе скважины понижается до заданной отметки, может быть рассчитан по коэффициенту поглощения горизонта 13. По истечении этого периода вентиль 10 на патрубке

9 открывают на непродолжительное время, вследствие чего давление в межтрубном пространстве 11 и сепараторе 6 понижается, а в выкидной линии 8 и нижней части лифтовой колонны повышается. Поплавок 3 опускается и работа устройства продолжается в описанной последовательности.

Добыча газа и жидкой углеводородной фазы при указанных условиях может быть осуществлена предлагаемым устройством без патрубка 9 и вентиля 10 но общий вес поплавка 3 для этого случая должен превышать 40 кг, Такой вариант выполнения устройства упрощает его конструкцию и эксплуатацию, но при ограниченных интервалах между горизонтами 12 и 13 и высоких депрессиях технически неосуществим, так как размеры поплавка могут оказаться больше свободного пространства для его размещения.

Цель изобретения может быть достигнута и при отсутствии штока 4.

Такая конструкция устройства применима на газовых месторождениях и на нефтяных месторождениях с давлениями выше давления насыщения или с небольшими газовыми факторами. На газоконденсатных месторождениях и нефтяных месторождениях с большими газовыми факторами отсутствие инжекторной трубки приведет к уменьшению объема подземного сепаратора 6 в течение всего периода выноса жидкой углеводородной фазы.

С целью предотвращения повреждения элементов клапана при спускоподьемных операциях в скважине они могут быть размещены в проперфорированном хвостовике лифтовой колонны (не указан). формула изобретения

1350336

Составитель Б.Борискина

Редактор Н.Бобкова Техред A.Êðàâ÷óê .орректор М.Демчик

Заказ 5237/32

Тираж 533 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, r.ужгород, ул.Проектная, 4

3. Устройство по пп. t и 2, о тличающее ся тем, что, сцелью расширения функциональных возможнбстей, оно снабжено патрубком с вентилем, установленным на устье скважины с воэможностью сообщения выкидной линии с межтрубным пространством скважины.