Устройство для эксплуатации скважины

 

Изобретение относится i- добыче га за и нефти и предназначено для движения газе жидкостных смесей в подъемных труба скважин и воздействия ФИЗИЧРСКИМИ поля ми на газожидкостный поток и призабоин/ю зону пласта Цель изобретения - повышение эффективности удаления жидкости из газовой скважины и призабойной зоны пласта за счет обеспечения периодического дозированного ввода удаляемой жидкости в поток пластового газа и одновременного импульсного воздействия на газолидкост 2 ныч поток в стволе скважины и призябои ную зону пласта под действием давления ппастового флюидз Клапан выполнен в ви де установленного внутри запорной втулки псмого цилиндра и с подпружиненным огно ситепьно него птиором Над not лодним своПодно размещена запорная втулка Ничняя часть затвора установлена с возможно ггью взаимодействия с седлом выполненным в корпусе под затвором уста новпенным рнугри верхней части затво|и и подпру киненн IM оп осительно цилиндра поршня со иноком В кршнем нижнем по ложении зэкпр и поршень зафиксирован OiH ситегич) цилиндр посредством под пр, жиненмьх Р рздизлььс м напрчп/.ении сухарей icirifpi ая ртулкз в верхней |ясти имеет уплотнитьлоный элемент усьчнои ленный с Lозмох;ностью перекрытия каме ры инжекции F) крайнем верхнем положении втулки При импульсном воздействии на призабойную зону пласта подключаются в эксплуатацию пропластки с начальным гра диентом давления, уменьшается насыщен ность пористой среды жидкой фазой увеличивается ее подвижность происходит разру пение аномальных слоев жидкости на стенках перовых каналов и постепенная ocyti ч призабойной зоны пласта 1 ил in t О ел ел 00

СОК).1 СГ П> i °,1 ".

ОО)1,1л,l1c1 ;1, I >,I"

PГ Сf>УВ.)il11

f;i) E 21 R 13!00

ГОСУДДРС) ВГ l)lli »1 kf Mu l 1

ПО ИЭОБРЕТЕ НИЯЧ l1 ОТКР Ы)к)Я11

ПРИ ГК>fT CCCP

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ( о" (Л фь. (Л

К АВТОРСКОУУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4686434/03 (22) 03.05.89 (46) 07.06.91. Бюл. № 21 (71) Ивано-Ф ран кс вский инс гиту. >)еф т:1 и газа (72) Р.M.Кондг3аг, B.Ã Пе) и; ш-)к ii B .1!yrc) рев, В.С,Иванин и В.И.Ил -лев (53) 622.276.5(088.8). (56) Кондрат Р.M и p. Уда ..ние жидкое ), с забоя газовых скважин. Экспресс-ичформа ция, Сер. Геология, t.ур. ни» и г)аз>)абг)>ка газовых месторождений.- f".. В>1), .1;=)газп ром, 1976, ¹ 15, с.10-14

Авторское свидетель тво СССР

N 1121404. кл. Е 21 В 43/18, 19 >2 (54) УСТРОЙСТВО Д)" Я ЭКС:Г „ 1 "А) АЦЙИ

СКВАЖИНЬ1 (57) Изобретение относится к добыче газа н нефти и предназначено для дви кения газсжидкостных смесей в подьемных трубах скважин и воздействия физическими поля ми на газожидкостный поток и r) piviзdáîé>4óþ зону пласта. Цель изобретения — повышение эффективности удаления жидкости из газовой скважины и призабойной зоны пг>аста за счет обеспечения периодического дозированного ввода удат)яемои жидкости в поток пластового газа и одновременного импульсного воздействия на газожидкостИзобретение относится к добыче каза и нефти, в частности к движению газожидкостных смесей в подьемных трубах скважин и воздействию физическими полями HB га. зожидкостный поток и призабойную зону пласта, и может быть использовано для интенсификации работы газовых скважин при, SU „1б54548 А1 ныи поток в с>воле скважины и»ризабои ную зону плас>,3 под действием давления пластового флюида Клапан выполне>) н ви де установлснного внутри запорнои втулки полого цилиндра и с подпружиненным or>>u с>.тел>,но него ->3>)opal. Над по> лед>4им свободно Г)азме>цена запорная втулка. Ни)4няя часть затвор i уст;)новпена с возможно

; ) f, >n взаимодеистви я с седлом выполненным f) корпусе под затвором. Ус>анnвленныл4 píó>ðè верхнеи >асти 3à Tвопч и и 1дп ру к>)не f>4 f > м о) >! г)си >ель>40 Ilè>)è>>äp > поршня со и оком. В крл>1н> .м ниж>4ем f)p ложении 33) f .г,) и поршень зафиксированы о >4:;сите."l.i о цил >4др,- поср> дь)всм г>од и>)) жине>4 4)„x р рздиаль>п)м направлении сухареи, .1апг 13).ая втулка в лег)х>>еи >асти имест уплг)т>)и) ел.ный элемен>, ус>янов ленный с возможностью перекрытия камеры инжекции f) крайнем верх>>ем положении втулки. llpv, и>.;пульсном воздействии на призабойную зону пласта подключаются в эксплуатаци>о пропластки с начальным градиентом давления, уменьшается нась>щенность пористой среды жидкои фазой, увеличивэется ее подвижность. проигходит разру.>)ение аномальных слоев жидкости на стенках поровых каналов и постепенная осуи i.з призабой>4ой зоны пласта. 1 ил. наличии жидкости (воды и углеводородного конденсата) в добываемой продукции.

Цель изобретения — повышение эффективности удаления жидкости из газовой скважины и призабойной эоны пласта за о)чет обеспечения периодического дозированного ввода удаляемой жидкости в поток

1654548

55 пластового газа и одновременного импульсного воздействия на газожидкостный поток в стволе скважины и призабойную зону пласта под действием давления пластового флюида.

На чертеже представлено устройство для эксплуатации скважин.

Устройство устанавливается в скважине на колонне подъемных труб 1 и содержит корпус 2 с радиальными каналами 3, установленный внутри корпуса 2 над его радиальными каналами 3 эжектор (струйный насос) с камерой 4 инжекции в виде цилиндрического патрубка с пластиной, в которой выполнено перепускное отверстие 5, и соплом 6 кольцевого типа, расположенным между камерой 4 инжекции и сужающим устройством 7, расположенную под зжектором в корпусе 2 с возможностью осевого перемещения запорную втулку 8 с продольными вырезами на боковой поверхности и расположенными по кольцу отверстиями 9 в верхней части, клапан, выполненный в виде установленного внутри запорной втулки

8 полого цилиндра 10, на который свободно посажена запорная втулка 8, затвора 11 и седла 12 в виде сужающейся в сторону забоя скважины конической поверхности в нижней части корпуса 2.

Сужающее устройство 7 закреплено в корпусе 2 с помощью гайки 13. Запорная втулка 8 подпружинена относительно камеры 4 инжекции возвратной пружиной 14 и имеет в верхней части уплотнительный элемент 15. Цилиндр 10 закреплен в корпусе 2 устройства с помощью гайки 16, Затвор 11 подпружинен относительно цилиндра 10 возвратной пружиной 17 и имеет цилиндрические каналы 18 и 19 и радиальные отверстия 20. Положение затвора 11 в цилиндре

10 фиксируется сухарями 21, подпружиненными в радиальном направлении пружинами 22. В крайнем нижнем положении затвора 11 сухари 21 входят в радиальные отверстия 20 и удерживают клапан от вертикального перемещения, Для закрепления сухарей 21 с пружинами 22 в цилиндре 10 служат гайки 23. В цилиндрическом канале

19 затвора 11 расположен поршень 24 со штоком в верхней части. Поршень 24 подпружинен относительно цилиндра 10 возвратной пружиной 25. Для закрепления поршня 24 с пружиной 25 в клапане служат гайки 26 с центральным отверстием 27 и цилиндрическая втулка 28 с каналом 29. В канале 29 расположен поршень 30 с цилиндрическим углублением в нижней части, в которое входит шток поршня 24.

Для сборки устройства и регулирования объема его рабочей камеры 31 между эжектором и затвором корпус 2 выполнен раэьемным.

Устройство работает следующим образом

В остановленной скважине затвор 11 находится в крайнем нижнем положении и перекрывает сообщение камеры 4 инжекции с забоем скважины, В процессе эксплуатации скважины происходит разделение поступающей из пласта газожидкостной смеси. Жидкость скапливается на забое скважины, а гаэ проходит через каналы 3 в корпусе 2 и поступает в сопло 6 эжектора, создавая разрежение в камере 4 инжекции и рабочей камере 31.

Под действием создавшегося перепада давления жидкость, заполняющая рабочую камеру 31, поступает в камеру 4 инжекции и впрыскивается в поток пластового газа.

Для предупреждения образования в верхней части камеры 31 висячей жидкостной пробки при откачке жидкости служит перепускное отверстие 5. По мере откачки жидкости снижается давление в камере 31 и соответственно в цилиндрическом канале

29. При достижении определенного перепада давления между давлением в цилиндрическом- канале 18, равном забойному давлению, и давлением в канале 29 поршень 24 поднимается, отжимая подпружиненные фиксирующие сухари 21. В результате затвор 11 получает воэможность перемещаться вверх под действием перепада давления и открывает доступ жидкости в рабочую камеру 31. Конструкция клапанного узла позволяет жидкости практически мгновенно заполнять рабочую камеру 31 за счет большего размера проходного сечения седла 12. Вместе с затвором 11 перемещается вверх запорная втулка 8, сжимая пружину 14. Когда втулка 9 достигает крайнего верхнего положения, уплотнительный элемент 15 перекрывает вход в ка еру 4 инжекции, разобщая полость сто, иного насоса с рабочей камерой 31. В результате заполнения рабочей камеры 31 жидкостью и выравнивания давлений в цилиндрических каналах 18 и 29 затвор 11 с втулкой 8 и поршень 24 под действием силы сжатия пружин 14, 17 и 25 опускаются, Затвор 11 плотно садится в седло 12 и перекрывает сообщение забоя скважины с рабочей камерой 31. При этом сухари 21 входят в отверстия 20 затвора 11 и удерживают его в крайнем нижнем положении.

Отличительными особенностями предложенного устройства являются периодический (дозированный) ввод жидкости в поток пластового газа и импульсное воздействие на гаэожидкостный поток в стволе скважи1654548 ны и призабойную зону пласта. Они осуществляются путем непрерывного возвратнопоступательного перемещения запорной втулки 8 с затвором 11 под действием энергий, поступающих из пласта газа и жидкости. Объем отдельных порций жидкости, вводимой в поток пластового газа, соответствует объему рабочей камеры 31.

Периодический ввод жидкости в поток пластового газа сопровождается поочередным движением на выходе из устройства порций газа с жидкостью и чистого газа, что способствует более тонкому диспергированию жидкости и предупреждает сегретацию газожидкостной смеси в лифтовых трубах с образованием висячих жидкостных пробок.

При периодическом закрытии и открытии клапана создается импульс давления, распространяющийся в виде волны по колонне лифтовых труб и воздействующий на призабойную зону пласта. Возникающие при этом колебания интенсифицируют дробление капель жидкости на выходе устройства, турбулизируют пристенный слой жидкости в подъемных трубах, препятствуя образованию жидкостных пробок, и обеспечивают поддержание по всей длине колонны лифтовых труб созданной в эжекторе высокодисперсной структуры газожидкостной смеси. При импульсном воздействии на призабойную зону пласта подключаются в эксплуатацию пропластки с начальным градиентом давления, уменьшается насыщенность пористой среды жидкой фазой, увеличивается ее подвижность, происходит разрушение аномальных слоев жидкости на стенках поровых каналов и постепенная осушка призабойной зоны пласта, что приводит к росту фазовой проницаемости пористой среды для газа.

В результате создания высокодисперсного газожидкостного потока в колонне подъемных труб, снижения насыщенности и увеличения подвижности жидкости в призабойной зоне пласта уменьшаются потери давления в стволе скважины, повышаются

45 дебиты газа и конденсата и продлевается период устойчивой работы газовой скважины при наличии жидкости в добываемой продукции за счет использования естественной энергии пластового газа.

Устройство целесообразно использовать при эксплуатации газовых скважин с жидкостью.

Формула изобретения

Устройство для эксплуатации скважины, содержащее корпус с элементом для связи с колонной подъемных труб в верхней части и радиальными каналами, установленный внутри корпуса над его радиальными каналами эжектор с соплом кольцевого типа и камерой инжекции. расположенную под эжектором в корпусе с возможностью осевого перемещения запорную втулку с продольными каналами, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения эффективности удаления жидкости из газовой скважины и призабойной зоны пласта за счет обеспечения периодического доэированного ввода удаляемой жидкости в поток пластового газа и одновременного импульсного воздействия на газожидкостный поток в стволе скважины и призабойную зону пласта под действием давления пластового флюида, оно снабжено клапаном, выполненным в виде установленного внутри запорной втулки полого цилиндра с подпружиненным относительно него затвором, над которым свободно размещена запорная втулка, нижняя часть затвора установлена с возможностью взаимодействия с седлом, выполненным в корпусе под затвором, установленного внутри верхней части затвора и подпружиненного относительно цилиндра поршня со штоком в крайнем нижнем положении затвор и поршень зафиксированы относительно цилиндра посредством подпружиненных в радиальном направлении сухарей, а запорная втулка в верхней части имеет уплотнительный элемент, установленный с возможностью перекрытия камеры инжекции в крайнем верхнем положении втулки.

1654518

23

11

12

Редактор Н.Рогулич

Заказ 1939 Тираж 372 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r, Ужгород, yr,.Ãàãàðèíà, 101

2о

-- 7

-27

-29 .-28

- 19

-27

-- 22

-2Ц

Составитель В. Борискина

Техред М,Моргентал Корректор Т, Малец