Устройство для отделения песка и газа из нефти в скважине

 

Использование: в нефтегазодобывающей промышленности при очистке нефти на забое скважины от песка и газа. Обеспечивает улучшение отделения песка и газа за счет упрощения конструкции. Сущность изобретения: устройство содержит патрубок с радиальными отверстиями и днищем. Оно имеет и подъемную трубу под насос. Она помещена в патрубке и образует с ним кольцевую полость. В верхней части патрубка помещена муфта. Она выполнена с каналами, сообщающими кольцевую полость с внешней средой. При этом патрубок жестко связан с подъемной трубой. Он связан с помощью муфты. Патрубок имеет длину, обеспечивающую перепад давления нефти в 1 - 2,5 МПа. Каналы перекрыты клапанами. Радиальные отверстия патрубка выполнены на расстоянии 1/10 - 1/12 длины патрубка от муфты. Подъемная труба своим нижним концом установлена на расстоянии 1/7 - 1/15 длины патрубка от его днища. 1 ил.

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности и предназначено для отделения песка и газа из нефти в скважине.

Известно устройство для отделения песка из нефти в скважине, содержащее подъемную трубу с калиброванными каналами, на которой концентрично установлен корпус, образующий с подъемной трубой секции, каждая из которых имеет входной канал в верхней части и песочный карман, причем каждая секция снабжена заглушенным сверху патрубком, установленным на подъемной трубе и образующим с ней зазор, сообщающийся с полостью между корпусом и подъемной трубой, и калиброванные каналы подъемной трубы расположены в верхней ее части (1).

Недостатком указанного устройства является невысокая степень отделения песка из нефти.

Известно устройство для отделения песка из нефти в скважине, содержащее подъемную трубу, соединенную муфтой с трубчатым заборным патрубком с коническим песочным карманом в нижней части и калиброванными отверстиями в верхней части, на котором концентрично установлен патрубок, заглушенный сверху и образующий с ним зазор, сообщающийся с полостью обсадной трубы, при этом нижний край патрубка находится на одном уровне с дном песочного кармана и вся система расположена ниже нефтеносного пласта (2).

Недостатком указанного устройства является невысокая степень отделения песка из нефти.

Наиболее близким к заявляемому объекту по своей технической сущности и достигаемому эффекту является устройство для отделения песка из нефти в скважине, содержащее патрубок с радиальными отверстиями и днищем и подъемную трубу под насос, помещенную в патрубке и образующую с подъемной трубой кольцевую полость, и муфту в верхней части патрубка, выполненную с каналами, сообщающими кольцевую полость с внешней средой (3).

Недостатком указанного устройства является невысокая степень отделения песка из нефти.

Целью изобретения является улучшение отделения песка и газа за счет упрощения конструкции.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве, содержащем патрубок с радиальными отверстиями и днищем и подъемную трубу под насос, помещенную в патрубке и образующую с подъемной трубой кольцевую полость, и муфту в верхней части патрубка, выполненную с каналами, сообщающими кольцевую полость с внешней средой, патрубок жестко связан с подъемной трубой с помощью муфты и имеет длину, обеспечивающую перепад давления нефти в 1-2,5 МПа, а каналы перекрыты обратными клапанами, при этом радиальные отверстия патрубка выполнены на расстоянии 1/10-1/12 длины патрубка от муфты, а подъемная труба своим нижним концом установлена на расстоянии 1/7-1/15 длины патрубка от его днища.

На чертеже изображена схема предлагаемого устройства, погруженного в обсадную колонну.

Устройство содержит патрубок 1 с радиальными отверстиями 2 и днищем 3. Оно содержит также подъемную трубу 4 под насос 5. Эта труба помещена в патрубке 1 и образует с ним кольцевую полость 6. В верхней части патрубка выполнена муфта 7 с каналами 8. Они сообщают кольцевую полость 6 с внешней средой. При этом патрубок 1 жестко связан с подъемной трубой 4. Он связан с помощью муфты 7. Патрубок имеет длину, обеспечивающую перепад давления нефти в 1-2,5 МПа. Каналы 8 перекрыты обратными клапанами 9. Радиальные отверстия 2 патрубка 1 выполнены на расстоянии 1/10-1/12 длины патрубка от муфты 7. Подъемная труба 4 своим нижним концом установлена на расстоянии 1/7-1/15 длины патрубка от его днища.

Устройство работает следующим образом.

Нефть из пласта 10 по зазору между обсадной колонной 11 и патрубком 1 поднимается до муфты 7 и выше по зазору между обсадной колонной 1 и подъемной трубой до высоты, уравновешивающей давление в пласте 10. Из-за разности давлений на уровне пласта 10 и муфты 7 происходит выделение попутных газов. Часть увлекаемого нефтью песка осаждается. Одновременно нефть через радиальные отверстия 2 поступает в зазор между патрубком 1 и подъемной трубой 4 с насосом 5 и его хвостовиком и далее в нижнюю часть патрубка 4. Поскольку газ из нефти при поступлении ее в зазор между патрубком 1 и подъемной трубой 4 продолжает выделяться, то выход им в полость обсадной колонны 11 обеспечивают каналы 8 с обратными клапанами 9. Скорость подъема нефти в зазоре между обсадной колонной 11 и патрубком 1 составляет, например, для скважины с суточным дебитом 27 т, около 1,7 м/мин. Скорость опускания нефти в зазоре между патрубком 1 и подъемной трубой 4 с насосом 5 составляет около 8,5 м/мин. В нижней части патрубка 1 скорость потока нефти уменьшается в несколько раз, а у днища 3 практически равна нулю. При использовании устройства имеет место гравитационное отделение песка и газа из нефти. При этом газ отделяется в верхней части зазора между обсадной колонной 11, патрубком 1 и подъемной трубой 4, а песок оседает в полости обсадной колонны 11 ниже уровня пласта 10 и в нижней части патрубка 1. (56) 1. Авторское свидетельство СССР N 1059146, кл. E 21 B 43/38, 1983.

2. Патент США N 4476925, кл. 166/105.1, 1989.

3. Патент США N 2346602, кл. 166/105.5, 1941.

Формула изобретения

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОТДЕЛЕНИЯ ПЕСКА И ГАЗА ИЗ НЕФТИ В СКВАЖИНЕ, содержащее патрубок с радиальными отверстиями и днищем и подъемную трубу под насос, помещенную в патрубке и образующую с последним кольцевую полость, и муфту в верхней части патрубка, выполненную с каналами, сообщающими кольцевую полость с внешней средой, отличающееся тем, что патрубок жестко связан с подъемной трубой с помощью муфты и имеет длину, обеспечивающую перепад давления нефти в 1 - 2,5 МПа, а каналы перекрыты обратными клапанами, при этом радиальные отверстия патрубка выполнены на расстоянии 1/10 - 1/12 длины патрубка от муфты, а подъемная труба нижним концом установлена на расстоянии 1/7 - 1/15 длины патрубка от его днища.

РИСУНКИ

Рисунок 1