Устройство для добычи нефти газлифтным способом

 

Изобретение относится к нефтегазодобывающей пром-сти и предназначено для эксплуатации нефтяных скважин газлифтным способом. Цель изобретения - повышение эффективности работы устр-ва за счет исключения влияния давления закачиваемого газа на открывание-закрывание клапанов и снижения общей жесткости двух сильфонов (С). В скважине установлены управляемые газлифтные клапаны. В полом корпусе (ПК) 3 каждбго клапана выполнены по окружности радиальные отверстия 4 и седло 5 с проходным каналом 6. Под седлом 5расположен обратный клапан 7. В верхней части ПК 3 установлен основной С 8, он образует с ПК 3 камеру 9 для сжатого газа. Концентрично в ПК 3 расположен шток 10с затвором 11. Верхним концом шток 10 жестко связан с С 8. Под С 8 между штоком 10 и ПК 3 установлен дополнительный С 12. Эффективная площадь С 12 равна площади проходного канала 6 седла 5. На внешней поверхности ПК 3 расположены кольцевые уплотнительные элементы 13. Выше отверстий 4 выполнен ряд дополнительных радиальных каналов 14. Верхний конец С 12 жестко связан со штоком 10, а нижний - с ПКЗ. Внутренняя полость 15 С 12 сообщена с пространством за ПКЗ посредством отверстий 4, а внешняя полость 1 б - посредством каналов 14. Ввиду равенства эффективной площади С 12 и поперечного сечения канала 6седла 5 давление закачиваемого газа не меняет состояния газлифтного клапана, искл ючается влияние закачиваемого газа на открывание-закрывание клапана. При ходе штока 10 вверх С 8 сжимается, а С 12 растягивается и жесткость С 8 компенсируется упругими силами С 12 2 ил Ю С о ю о о VI Os

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 Е 21 В 34/06

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4698403/03 (22} 01.06.89 (46) 07.12;91. Бюл. М 45 (71) Особое конструкторское бюро по проектированию нефтегазодобывающих машин и оборудования "Нефтемаш" (72) А.И.Рзаев, Ю.В.Стольнов, В.М,Браславский и К.В.Земский (53) 622.276.5 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N 1490257, кл. Е 21 В 34/06, 1987. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДОБЫЧИ НЕФТИ

ГАЗЛИФТНЫМ СПОСОБОМ (57) Изобретение относится к нефтегазодобывающей пром-сти и предназначено для эксплуатации нефтяных скважин газлифтным способом. Цель изобретения — повышение эффективности работы устр-ва за счет исключения влияния давления закачиваемого газа на открывание-закрывание клапанов и снижения общей жесткости двух сильфонов (С). В скважине установлены управляемые газлифтные клапаны. В полом корпусе (ПК) 3 каждбго клапана выполнены по окружности радиальные отверстия 4 и седло 5 с проходным каналом 6. Под седлом

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности и может быть использовано при эксплуатации нефтяных скважин газлифтным сгособом.

Целью изобретения является повышение эффективности работы устройства за счет исключения влияния давления закачиваемого газа на открывание-закрывание клапанов и снижения общей жесткости системы двух сильфонов.

„„, Ж„„1б96676 А1

5 расположен обратный клапан 7. В верхней части ПК 3 установлен основной С 8, он образует с ПК 3 камеру 9 для сжатого газа.

Концентрично в ПК 3 расположен шток 10 с затвором 11, Верхним. концом шток 10 жестко связан с С 8. Под С 8 между штоком 10 и ПК 3 установлен дополнительный С 12, Эффективная площадь С 12 равна площади проходного канала 6 седла 5. На внешней поверхности ПК 3 расположены кольцевые уплотнительные элементы 13. Выше отверстий 4 выполнен ряд дополнительных радиальных каналов 14. Верхний конец С 12 жестко связан со штоком 10, а нижний — с

ПКЗ. Внутренняя полость 15 С 12 сообщена с пространством за ПКЗ посредством отвер- а стий 4, а внешняя полость 16.— посредством каналов 14. Ввиду равенства эффективной площади С 12 и поперечного сечения канала

6 седла 5 давление закачиваемого газа не меняет состояния газлифтного клапана, исI ключается влияние эакачиваемого газа на открывание-закрывание клапана, При ходе штока 10 вверх С 8 сжимается, а С 12 растягивается и жесткость С 8 компенсируется упругими силами С 12. 2 ил.

На фиг, 1 показана общая компоновка устройства в скважине; на фиг, 2 показан газлифтный клапан, установленный B боковом кармане скважинной камеры.

Устройство включает установленные в скважине 1 газлифтные клапаны 2, управляемые давлением газожидкостной смеси, каждый из которых содержит полый корпус

3 с выполненными в нем по окружности радиальнымии отверстиями 4, седло 5 с проход1696676 ным каналом 6, обратный клапан 7, расположенный под седлом 5, основной сильфон

8, установленный в верхней части ког пуса 3 и образующий с ним камеру 9 для сжатсго газа, концентрично расположенный в кор- 5 пусе 3 шток 10 с затвором 11, верхним KGHLl0M жестко связанный с основным сильфоном 8, дополнительный сильфон 12 с эффективной площадью, равной поперечной площади проходного канала б седла 5, 10 установленный под основным сильфоном 8 между штоком 10 и корпусом З.и кольцевые уплотненные элементы 13, расположенные на внешней поверхности корпуса 3, В корпусах 3 клапанов 2 выше радиальных отвер- 15 стий 4 выполнен ряд дополнительных радиальных каналов 14, верхний конец дополнительного сильфона 12 жестко связан со штоком 10. а нижний — с корпусом 3, причем внутренняя полость 15 дополни- 20 тельного сильфона 12 ссобшена с пространством эа корпуссм посредством радиальных отверстий 4 корпуса 3. а внешняя полость 16 — посредством дополнительных радиальных каналов 14. На фигурах 25 также показаны пакер 17, скважинная камера 18 и узел 19 зарядки.

Устройство работает следую:цлм образом, Г1еред спуском в скважину клапаны 2 30 заря>каются сжатым азотом через узел l9 зарядки на,заданную величину давления, определяемую соотношением

Рг.ж. < Рззр < Рж; (") где РР— давление зарядки сильфона 8; 35

Рж — давление гидростатического столба жидкости в насосно-компрессорных трубах на глубине установки клапана;

Рг >y, — давление газожидкостной смес», в насосно-компрессорньix трубах на глуби- 40 не установки клапана после освоения скважины, Нижний Iðàáo÷èé) газлифтный клапан заряжается сжатым азотом из условия

I зар Pr.æ. (2) 45

После спуска и установки в скважинные камеры 18 газлифтных клапанов 2 нагнета-нием газа в:эатрубное пространство начинается процесс освоениs сква>кины, при этом под действием гидростатичеcKorc 50 столба жидкости все клапаны 2 находятся в открытом состоянии л жидкость перетекает в трубное пространство до обнажения верхнего клапана, При этом давление жидкости в трубах через каналы 14 воздействует на 55 эффективную площадь сильфона 8, Г1осле обнажения верхнего клапана газ, поступающий из затрубного пространства, варьирует столб жидкости, расположенный в трубах над клапаном, в результате образуется газожидкостная смесь и давление в трубах на глубине установки клапана падает. Сильфон

8 под действием зарядного давления Рзар, которое больше давления Рг.ж., воздействующего на сильфон 8 через каналы 14, закрывает газлифтный клапан. При этом ввиду равенства эффективной площади сильфона

12 и площади поперечного сечения проходного канала б седла 5 давление закачиваемого газа Hp. меняет состояния газлифтного клапана.

В результате дальнейшего нагнетания газа в затрубное пространство происходит переток жидкости через ниже расположенные газлифтные клапаны 2. После обнажения следующего клапана процесс повторяется. По достижении газом глубины установки нижнего(рабочего) клапана подача газа в трубное пространство регулируется самим клапаном за счет выполнения условия (2), При этом клапан поддерживает расчетный оптимальный режим работы скважины.

Необходимо также отметить, что при ходе штока 10 вверх основной сильфон 8 сжимается, а дополнительный 12 растягивается, Жесткость одного сильфона, таким образом, компенсируется упругими силами другого. Такая установка основного и дополнительного сильфонов снижается общую жесткость системы, что позволяет точнее регулировать клапан в стендовых условиях и повышает его чувствительность к изменению давления в трубном пространстве.

Формула изобретения

Устройство для добы и нефти газлифтным способом, включающее установленные

s скважине газлифтные клапаны, управляемые давлением газожидкостной смеси, каждый из которых содержит полый корпус с выполненными в нем по окружности радиальными отверстиями, седло с проходным каналом, обратный клапан, располо>кенный под седлом, основной сил ьфон, установленный в верхней части корпуса и образующий с ним камеру для сжатого газа, концентрично расположенный в корпусе шток с затвором, верхним концом жестко связанный с основным сильфоном, дополнительный сильфон с эффективной площадью, равной поперечной площади проходного канала седла, установленный под основным сильфоном между штоком и корпусом. и кольцевые уплотнительные элементы, расположенные на внешней поверхности корпуса, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения эффективности работы устройства за счет исключения влияния давления закачиваемого газа на открывание закрыва1б96676

Составитель Е.Молчанова

Редактор Т.Юрчикова Техред M.Ìoðãåíòçë Корректор Т.Палий

Заказ 4287 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 ние клапанов и снижения общей жесткости системы двух сильфонов, в корпусах клапанов выше радиальных отверстий выполнен дополнительный ряд радиальных каналов, верхний конец дополнительного сильфона жестко связан со штоком, а нижний — с корпусом, причем внутренняя полость дополнительного сильфона сообщена с пространством за корпусом посредством радиальных отверстий корпуса, а внешняя полость — по5 средством дополнительных радиальных каналов.