Способ работы насосной эжекторной установки и насосная эжекторная установка для его реализации

 

Изобретение относится к области насосной техники, преимущественно к скважинным насосным установкам для добычи и интенсификации притока нефти из скважин. Способ работы насосной эжекторной установки заключается в том, что в скважину на трубах спускают эжекторную установку, пакеруют пакер, расположенный на трубах ниже эжекторного аппарата, спускают на кабеле дистанционной связи запорный элемент с датчиком давления, устанавливают запорный элемент в седло эжекторной установки и проводят периодическую прокачку через эжекторный аппарат рабочей среды. Вначале проводят непрерывную в течение от 0,5 до 2,0 ч откачку добываемой из пласта среды путем прокачки через эжекторный аппарат рабочей среды и после ее прекращения, за счет автоматического закрытия обратного клапана, разделяют надпакерное и подпакерное пространство скважины, далее фиксируют процесс восстановления давления в подпакерном пространстве скважины, строят кривую восстановления давления в подпакерном пространстве скважины в координатах "давление - логарифм времени", по абсциссе точки пересечения интерполированных прямых начального и конечного участков кривой восстановления давления определяют время прокачки рабочей среды через эжекторный аппарат при его периодической работе, при этом в процессе прокачки время остановки эжекторного аппарата ограничивают временем его работы, а во время остановки эжекторного аппарата осуществляют репрессионное воздействие на пласт путем кратковременного сообщения подпакерного пространства скважины с надпакерным. Насосная эжекторная установка содержит установленный на трубах эжекторный аппарат, включающий корпус с размещенными вдоль труб активным соплом и камерой смешения и выполненными в корпусе соосно трубам каналом подвода откачиваемой среды и седлом для установки запорного элемента, причем последний установлен с возможностью разделения пространства скважины над и под эжекторным аппаратом, а ниже эжекторного аппарата на трубах установлен пакер. В запорном элементе выполнены канал с установленным в нем обратным клапаном, сообщенный со стороны входа в него с каналом подвода откачиваемой среды и со стороны выхода из него выше обратного клапана - с камерой смешения эжекторного аппарата, а также перепускной канал, сообщенный со стороны входа в него с камерой смешения и со стороны выхода из него - с каналом подвода откачиваемой среды, при этом запорный элемент содержит перекрывающий перепускной канал и закрытый в нормальном состоянии подпружиненный клапан с полым штоком, в верхней части которого установлен дистанционный манометр, причем датчик давления дистанционного манометра установлен в полости штока, а полость штока через клапан сообщена с каналом подвода откачиваемой среды и далее - с подпакерным пространством скважины. В результате достигается повышение производительности работы насосной эжекторной установки за счет оптимизации последовательности действий при проведении работ по интенсификации притока скважины. 2 с.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к области насосной техники, преимущественно к скважинным насосным установкам для добычи и интенсификации притока нефти из скважин.

Известен способ работы эжекторной установки, включающий установку на колонне труб пакера и эжекторного аппарата, в корпусе которого выполнен проходной канал с посадочным местом, спуск этой сборки в скважину, распакеровку пакера и размещение в скважине ниже эжекторного аппарата излучателя и приемника-преобразователя физических полей (см. патент RU 2121610, МПК 6 F 04 F 5/02, 10.11.1998).

Известна также эжекторная установка, содержащая пакер, колонну труб и эжекторный аппарат, в корпусе которого установлены активное сопло с камерой смешения и выполнен ступенчатый проходной канал с посадочным местом между ступенями для установки герметизирующего узла с осевым каналом, при этом установка снабжена излучателем и приемником-преобразователем физических полей, размещенным со стороны входа в эжекторный аппарат откачиваемой из скважины среды, выход эжекторного аппарата подключен к пространству, окружающему колонну труб, вход канала подвода откачиваемой среды эжекторного аппарата подключен к внутренней полости колонны труб ниже герметизирующего узла, вход канала подачи рабочей среды в активное сопло подключен к внутренней полости колонны труб выше герметизирующего узла, а проходной канал эжекторного аппарата выполнен параллельно оси колонны труб (см. патент RU 2059891 С1, кл. F 04 F 5/02, 10.05.1996).

Данные способ работы эжекторной установки и эжекторная установка позволяют проводить различные технологические операции в скважине ниже уровня установки эжекторного аппарата, в том числе путем снижения перепада давлений над и под герметизирующим узлом. Однако данная установка не позволяет в полной мере использовать ее потенциальные возможности, что связано с тем, что необходимо оптимизировать последовательность действий в совокупности с использованием различных элементов конструкции эжекторной установки для интенсификации притока добываемой из скважины среды.

Наиболее близким к изобретению в части способа является способ работы насосной эжекторной установки, заключающийся в том, что в скважину на трубах спускают эжекторную установку, содержащую эжекторный аппарат с седлом для установки запорного элемента и выполненным соосно трубам каналом подвода откачиваемой среды, пакеруют пакер, расположенный на трубах ниже эжекторного аппарата, спускают на кабеле дистанционной связи запорный элемент с датчиком давления, устанавливают запорный элемент в седло эжекторной установки и проводят периодическую прокачку через эжекторный аппарат рабочей среды (см. патент RU 2089755, МПК 7 F 04 F 5/02, 10.09.1995).

Из этого же патента известна наиболее близкая к изобретению насосная эжекторная установка, содержащая установленный на трубах эжекторный аппарат, включающий корпус с размещенными вдоль труб активным соплом и камерой смешения и выполненными в корпусе соосно трубам каналом подвода откачиваемой среды и седлом для установки запорного элемента, причем последний установлен с возможностью разделения пространства скважины над и под эжекторным аппаратом, а ниже эжекторного аппарата на трубах установлен пакер.

Однако данные способ и установка для его реализации не достаточно эффективны при работе в пластах с низкими или аномально низкими пластовыми давлениями, что связано с тем, что: при остановке прокачки через эжекторный аппарат, в связи со значительным превышением гидростатического давления над пластовым, происходит быстрое поглощение пластом откачанной из него жидкости. Если объем откачанной из пласта за период работы эжекторного аппарата жидкости меньший, чем объем поглощенной пластом жидкости за период остановок, то происходит ухудшение фильтрационных свойств прискважинной зоны; не учитывается радиус загрязненной прискважинной зоны пласта, что снижает эффективность циклического) воздействия на пласт.

Задачей, на решение которой направлено настоящее изобретение, является повышение производительности работы насосной эжекторной установки за счет оптимизации последовательности действий при проведении работ по интенсификации притока скважины путем повышения эффективности циклических воздействий на пласт, а также оптимизация работы насосной эжекторной установки.

Указанная задача в части способа как объекта изобретения решается за счет того, что способ работы насосной эжекторной установки, заключащийся в том, что в скважину на трубах спускают эжекторную установку, содержащую эжекторный аппарат с седлом для установки запорного элемента и выполненным соосно трубам каналом подвода откачиваемой среды, пакеруют пакер, расположенный на трубах ниже эжекторного аппарата, спускают на кабеле дистанционной связи запорный элемент с датчиком давления, устанавливают запорный элемент в седло эжекторной установки и проводят периодическую прокачку через эжекторный аппарат рабочей среды, при этом вначале проводят непрерывную в течение от 0,5 до 2,0 ч откачку добываемой из пласта среды путем прокачки через эжекторный аппарат рабочей среды и после ее прекращения за счет автоматического закрытия обратного клапана, разделяют надпакерное и подпакерное пространство скважины, далее фиксируют процесс восстановления давления в подпакерном пространстве скважины, строят кривую восстановления давления в подпакерном пространстве скважины в координатах "давление - логарифм времени", по абсциссе точки пересечения интерполированных прямых начального и конечного участков кривой восстановления давления определяют время прокачки рабочей среды через эжекторный аппарат при его периодической работе, при этом в процессе прокачки время остановки эжекторного аппарата ограничивают временем его работы, а во время остановки эжекторного аппарата осуществляют репрессионное воздействие на пласт путем кратковременного сообщения подпакерного пространства скважины с надпакерным.

В части устройства как объекта изобретения задача решается за счет того, что насосная эжекторная установка содержит установленный на трубах эжекторный аппарат, включающий корпус с размещенными вдоль труб активным соплом и камерой смешения и выполненными в корпусе соосно трубам каналом подвода откачиваемой среды и седлом для установки запорного элемента, причем последний установлен с возможностью разделения пространства скважины над и под эжекторным аппаратом, а ниже эжекторного аппарата на трубах установлен пакер, при этом в запорном элементе выполнены канал с установленным в нем обратным клапаном, сообщенный со стороны входа в него - с каналом подвода откачиваемой среды и со стороны выхода из него выше обратного клапана - с камерой смешения эжекторного аппарата, а также перепускной канал, сообщенный со стороны входа в него с камерой смешения и со стороны выхода из него с каналом подвода откачиваемой среды, при этом запорный элемент содержит перекрывающий перепускной канал и закрытый в нормальном состоянии подпружиненный клапан с полым штоком, в верхней части которого установлен дистанционный манометр, причем датчик давления дистанционного манометра установлен в полости штока, а полость штока через клапан сообщена с каналом подвода откачиваемой среды и далее - с подпакерным пространством скважины.

Как показал проведенный анализ последовательность действий при исследовании скважины и возможности используемого оборудования могут оказать решающее значении при проведении работ по интенсификации эксплуатации скважин. Во-первых, в значительной степени последовательность действий оказывает влияние на очистку прискважинной зоны пласта. Это связано с тем, что очистка прискважинной зоны пласта циклическими депрессиями достаточно эффективна, если частота циклических воздействий обеспечивает циркуляцию жидкости на всей глубине загрязненной зоны пласта. Если частота слишком высокая, то осуществляется очистка только приближенного к скважине участка загрязненной зоны пласта, а если слишком низкая, то снижается скорость очистки. При этом важно, чтобы насосная эжекторная установка могла обеспечить требуемые условия для проведения описываемого способа ее работы. В этой связи возможность разобщения надпакерного и подпакерного пространства скважины при остановке работы эжекторной установки и в тоже время возможность сообщения подпакерного и надпакерного пространства скважины независимо от работы эжекторной установки позволяет повысить фильтрационные свойства прискважинной зоны пласта, поскольку разобщение над- и подпакерного пространства скважины в период остановки эжекторной установки позволяет избежать излишнего поглощения пластом откаченной из него среды, что связано со значительным превышением гидростатического давления столба жидкой среды в скважине над пластовым давлением. В тоже время возможность создания регулируемого репрессивного воздействия на пласт путем подачи в пласт строго определенного количества жидкой среды при сообщении между собой над- и подпакерного пространства скважины позволяет в достаточной степени очистить прискважинную зону пласта и, в конечном итоге, улучшить фильтрационные свойства прискважинной зоны пласта. Возможность проведения постоянного контроля за ходом работ и создание оптимальных условий для снятия кривой восстановления давления в подпакерном пространстве скважины позволяет рассчитать наиболее оптимальный режим циклических воздействий на пласт, что в конечном итоге позволяет повысить производительность работ по интенсификации добычи различных сред из скважин.

На чертеже представлен продольный разрез насосной эжекторной установки.

Насосная эжекторная установка содержит установленный на трубах 1 эжекторный аппарат 2, включающий корпус 3 с размещенными вдоль труб 1 активным соплом 4 и камерой смещения 5 и выполненными в корпусе 3 соосно трубам 1 каналом подвода откачиваемой среды 6 и седлом 7 для установки запорного элемента 8. Запорный элемент 8 установлен с возможностью разделения пространства скважины над и под эжекторным аппаратом 2, а ниже последнего на трубах установлен пакер 9. В запорном элементе 8 выполнены канал 10 с установленным в нем обратным клапаном 11, сообщенный со стороны входа в него с каналом подвода откачиваемой среды 6 и со стороны выхода из него выше обратного клапана 11 - с камерой смешения 5 эжекторного аппарата 2, а также перепускной канал 12, сообщенный со стороны входа в него с камерой смешения 5 и со стороны выхода из него - с каналом подвода откачиваемой среды 6. Запорный элемент 8 содержит перекрывающий перепускной канал 12 и закрытый в нормальном состоянии подпружиненный клапан 13 с полым штоком 14, в верхней части которого установлен дистанционный манометр 15, причем датчик давления 16 дистанционного манометра 15 установлен в полости штока 14. Полость штока 14 через клапан 13 сообщена с каналом подвода откачиваемой среды 6 и далее с подпакерным пространством скважины.

Способ работы насосной эжекторной установки реализуется следующим образом.

В скважину на трубах 1 спускают эжекторный аппарат 2 и пакер 9, расположенный на трубах 1 ниже эжекторного аппарата 2. Далее проводят пакеровку пакера 9 и спускают на кабеле дистанционной связи 17 запорный элемент 8 с дистанционным манометром 15, содержащим датчик давления 16, размещенный в полости штока 14. Проводят установку запорного элемента 8 в седло 7 эжекторного аппарата 2. Вначале путем подачи рабочей среды по трубам 1 в сопло 4 эжекторного аппарата 2 проводят непрерывную в течение от 0,5 до 2,0 ч откачку добываемой из пласта 18 среды. При прокачке рабочей жидкости через сопло 4 и камеру смешения 5 создается разрежение, передающееся через обратный клапан 11 и канал подвода откачиваемой среды 6 в подпакерное пространство скважины. При этом пониженное давление фиксируется датчиком 16 манометра 15 и по кабелю 17 передается на поверхность. После прекращения откачки закрывается обратный клапан 11 и разделяется надпакерное и подпакерное пространство скважины. За счет притока среды из пласта 18 давление под пакером 9 постепенно восстанавливается до значения пластового давления. При этом на поверхности фиксируется процесс восстановления давления (кривая восстановления давления - КВД). В надпакерном пространстве в это время сохраняется гидростатическое давление столба жидкой среды, заполняющей скважину (более высокое, чем пластовое). Затем строят кривую восстановления давления в подпакерном пространстве скважины в координатах "давление - логарифм времени" и по абсциссе точки пересечения интерполированных прямых начального и конечного участков кривой восстановления давления определяют время прокачки рабочей среды через эжекторный аппарат 2 при его периодической работе, при этом в процессе прокачки время остановки эжекторного аппарата 2 ограничивают временем его работы. Во время остановки эжекторного аппарата 2 осуществляют репрессионное воздействие на пласт 18 путем кратковременного сообщения подпакерного пространства скважины с надпакерным. Указанное репрессивное воздействие осуществляют путем натяжения кабеля 17. При этом щток 14 поднимается, вследствие чего надпакерное и подпакерное пространства сообщаются через переточный канал 12 и под пакером 9 устанавливается гидростатическое давление столба жидкой среды надпакерного пространства скважины.

Данное изобретение может быть использовано в нефтедобывающей промышленности при освоении и проведении ремонтных работ на скважинах с низким или аномально низким пластовым давлением.

Формула изобретения

1. Способ работы насосной эжекторной установки, заключающийся в том, что в скважину на трубах спускают эжекторную установку, содержащую эжекторный аппарат с седлом для установки запорного элемента и выполненным соосно трубам каналом подвода откачиваемой среды, пакеруют пакер, расположенный на трубах ниже эжекторного аппарата, спускают на кабеле дистанционной связи запорный элемент с датчиком давления, устанавливают запорный элемент в седло эжекторной установки и проводят периодическую прокачку через эжекторный аппарат рабочей среды, отличающийся тем, что вначале проводят непрерывную в течение от 0,5 до 2,0 ч откачку добываемой из пласта среды путем прокачки через эжекторный аппарат рабочей среды и после ее прекращения, за счет автоматического закрытия обратного клапана, разделяют надпакерное и подпакерное пространство скважины, далее фиксируют процесс восстановления давления в подпакерном пространстве скважины, строят кривую восстановления давления в подпакерном пространстве скважины в координатах "давление - логарифм времени", по абсциссе точки пересечения интерполированных прямых начального и конечного участков кривой восстановления давления определяют время прокачки рабочей среды через эжекторный аппарат при его периодической работе, при этом в процессе прокачки время остановки эжекторного аппарата ограничивают временем его работы, а во время остановки эжекторного аппарата осуществляют репрессионное воздействие на пласт путем кратковременного сообщения подпакерного пространства скважины с надпакерным.

2. Насосная эжекторная установка, содержащая установленный на трубах эжекторный аппарат, включающий корпус с размещенными вдоль труб активным соплом и камерой смешения и выполненными в корпусе соосно трубам каналом подвода откачиваемой среды и седлом для установки запорного элемента, причем последний установлен с возможностью разделения пространства скважины над и под эжекторным аппаратом, а ниже эжекторного аппарата на трубах установлен пакер, отличающаяся тем, что в запорном элементе выполнены канал с установленным в нем обратным клапаном, сообщенный со стороны входа в него с каналом подвода откачиваемой среды и со стороны выхода из него выше обратного клапана - с камерой смешения эжекторного аппарата, а также перепускной канал, сообщенный со стороны входа в него с камерой смешения и со стороны выхода из него - с каналом подвода откачиваемой среды, при этом запорный элемент содержит перекрывающий перепускной канал и закрытый в нормальном состоянии подпружиненный клапан с полым штоком, в верхней части которого установлен дистанционный манометр, причем датчик давления дистанционного манометра установлен в полости штока, а полость штока через клапан сообщена с каналом подвода откачиваемой среды и далее - с подпакерным пространством скважины.

РИСУНКИ

Рисунок 1

NF4A Восстановление действия патента СССР или патента Российской Федерации на изобретение

Дата, с которой действие патента восстановлено: 20.06.2007

Извещение опубликовано: 20.06.2007        БИ: 17/2007