Автоматическое устройство для перепуска затрубного газа

Изобретение относится к области нефтегазодобычи и может быть применено для перепуска затрубного газа в колонну насосно-компрессорных труб. Обеспечивает повышение надежности и эффективности автоматического устройства для перепуска затрубного газа, в целях снижения давления затрубного газа скважин, эксплуатируемых установками штанговых насосов, независимо от температурных условий работы скважины и от величины давления затрубного газа, при упрощении конструкции устройства. Сущность изобретения: устройство содержит обратный клапан и гидравлический канал и расположено в затрубном пространстве над уровнем скважинной жидкости в муфте колонны насосно-компрессорных труб. Оно имеет разветвленный, с центральным сужением гидравлический канал, сообщенный с верхним торцом обратного клапана кольцевого типа, запорный орган которого выполнен в виде втулки и нижний торец которого связан с затрубным пространством. Колонна насосных штанг оснащена уплотнителем, длина которого подобрана таким образом, чтобы не перекрывались впускное и выпускное отверстия разветвленного с центральным сужением гидравлического канала. 1 ил.

 

Изобретение относится к области нефтегазодобычи и может быть применено для перепуска затрубного газа в колонну насосно-компрессорных труб (НКТ).

Известно клапанное устройство для перепуска газа из затрубного пространства, т.е. пространства, образованного внутренней стенкой эксплуатационной колонны и внешней стенкой колонны НКТ, в насосно-компрессорные трубы [Новое в технике и технологии механизированной добычи нефти. Тематические научно-технические обзоры, М.: ВНИИОЭНГ, 1968, с.24-25.], состоящее из обратного клапана, расположенного в затрубном пространстве, и гидравлического канала. Однако это устройство имеет низкую эффективность вследствие перепуска затрубного газа в НКТ только в случае, когда давление затрубного газа больше давления скважинной жидкости в колонне НКТ.

Известен способ сброса газа из затрубного пространства [Патент РФ №2079636, Е21В 43/00, опубл. 20.05.1997], который предусматривает расположение обратного клапана в затрубном пространстве, но способ применим только на скважинах, эксплуатируемых установками электроцентробежных насосов, применение его на скважинах, эксплуатируемых установками штанговых насосов, невозможно.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению является автоматическое клапанное устройство, состоящее из обратного клапана и устройства для управления его работой, выполненного в виде поршня и корпуса. Поршень связан с выкидной линией при помощи двух концентрично установленных под ним гофрированных трубок и толкателя. В стенках корпуса имеются клиновидные толкатели с пружинами. Обратный клапан соединен с выкидной линией посредством гидравлического канала [авт. свид. СССР №625021, Е21В 33/03, опубл. 25.09.1978]. Перепуск газа устройством-прототипом осуществляется независимо от величины давления затрубного газа. Область применения устройства типами насосных установок не ограничена. Надежность и эффективность работы устройства-прототипа в условиях низких температур недостаточна вследствие замерзания обратного клапана, расположенного на выкидной линии, а также замерзания гофрированных трубок, которое приводит к их разрыву и нарушению герметичности устройства для управления работой обратного клапана. Конструкция автоматического клапанного устройства в целом отличается сложностью и громоздкостью.

Задачей предлагаемого изобретения является повышение надежности и эффективности автоматического устройства для перепуска затрубного газа в целях снижения давления затрубного газа скважин, эксплуатируемых установками штанговых насосов, независимо от температурных условий работы скважины и от величины давления затрубного газа, при упрощении конструкции устройства.

Поставленная задача решается тем, что автоматическое устройство для перепуска затрубного газа, содержащее обратный клапан и гидравлический канал, - расположено в затрубном пространстве над уровнем скважинной жидкости в муфте колонны насосно-компрессорных труб и имеет разветвленный, с центральным сужением гидравлический канал, сообщающийся с верхним торцом обратного клапана кольцевого типа, запорный орган которого выполнен в виде втулки и нижний торец которого связан с затрубным пространством; колонна насосных штанг оснащена уплотнителем, длина которого подобрана таким образом, чтобы не перекрывались впускное и выпускное отверстия разветвленного, с центральным сужением гидравлического канала.

Конструкция устройства показана на чертеже.

Обратный клапан кольцевого типа 1 и связанный с ним разветвленный, с центральным сужением гидравлический канал 2, расположенные в муфте 3 колонны НКТ 4, связывают затрубное пространство, образованное внутренней стенкой эксплуатационной колонны 5 и внешней стенкой колонны НКТ 4, с полостью колонны НКТ 4. Втулка 6 обратного клапана кольцевого типа 1, находясь в верхнем положении, открывает отверстие 7 клапана 1 и обеспечивает перепуск затрубного газа; находясь в нижнем положении, предотвращает излив газожидкостной смеси из полости НКТ 4 в затрубное пространство при снижении давления затрубного газа ниже, чем в колонне НКТ. Неподвижно установленный в муфте 3 уплотнитель 8 позволяет совершать возвратно-поступательное движение колонне насосных штанг 9 и предназначено для герметизации пространства между ними, т.е. направляет поток газожидкостной смеси из колонны НКТ 4 в разветвленный, с центральным сужением гидравлический канал 2. Длина уплотнителя 8 подобрана таким образом, чтобы не перекрывались впускное отверстие 11 и выпускное отверстие 12 разветвленного, с центральным сужением гидравлического канала 2.

Автоматическое устройство для перепуска газа работает следующим образом. В процессе работы штангового насоса 10 за счет изменения направления течения газожидкостной смеси уплотнителем 8, газожидкостная смесь через впускное отверстие 11 попадает в разветвленный, с центральным сужением гидравлический канал 2. Непосредственно в месте сужения давление газожидкостной смеси снижено, а высокое давление затрубного газа перемещает втулку 6 обратного клапана кольцевого типа 1 в верхнее положение, и происходит перепуск газа из затрубного пространства. Смешиваясь, затрубный газ и газожидкостная смесь через выпускное отверстие 12 попадают в полость НКТ 4 над уплотнителем 8. Если величина давления затрубного газа снижается, т.е. становится меньше давления газожидкостной смеси в месте сужения разветвленного гидравлического канала 2, под действием этого давления втулка 6 обратного клапана кольцевого типа 1 переходит в нижнее положение и предотвращает излив газожидкостной смеси из полости НКТ 4 в затрубное пространство.

Использование автоматического устройства для перепуска газа позволяет осуществлять снижение давления затрубного газа независимо от температурных условий работы скважины и от соотношения величины давления затрубного газа и давления в полости НКТ, позволяя повысить уровень жидкости над штанговым насосом, уменьшить глубину подвески штангового насоса при сохранении дебита скважины или увеличить дебит скважины при сохранении глубины подвески насоса. Кроме того, позволяет избежать образования гидратных пробок в затрубном пространстве за счет снижения давления затрубного газа.

Автоматическое устройство для перепуска затрубного газа, содержащее обратный клапан и гидравлический канал, отличающееся тем, что устройство расположено в затрубном пространстве над уровнем скважинной жидкости в муфте колонны насосно-компрессорных труб и имеет разветвленный, с центральным сужением гидравлический канал, сообщенный с верхним торцом обратного клапана кольцевого типа, запорный орган которого выполнен в виде втулки и нижний торец которого связан с затрубным пространством; колонна насосных штанг оснащена уплотнителем, длина которого подобрана таким образом, чтобы не перекрывались впускное и выпускное отверстия разветвленного, с центральным сужением гидравлического канала.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к технике гидроимпульсного воздействия на пласты в скважинах, применяемой с целью повышения продуктивности пластов в нефтегазодобывающей промышленности, при разработке пресных и минеральных вод и может быть применено, в частности, при очистке скважин от застрявших в них предметов.

Изобретение относится к технике гидроимпульсного воздействия на пласты в скважинах, применяемой с целью повышения продуктивности пластов в нефтегазодобывающей промышленности, при разработке пресных и минеральных вод и может быть применено, в частности, при очистке скважин от застрявших в них предметов.
Изобретение относится к области нейтрализации сероводорода в нефтепромысловых средах химическими реагентами-нейтрализаторами и может быть использовано в нефтяной и газовой промышленности для нейтрализации сероводорода в нефти, водонефтяной эмульсии, попутном нефтяном и природном газе (в продукции нефтяных и газовых скважин), пластовой и сточной воде, технологических жидкостях на водной основе (жидкости глушения скважин, буферной, промывочной, надпакерной жидкости и т.п.).

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано при подземной газификации, преимущественно при отработке пластов угля небольшой мощности. .

Изобретение относится к области гидравлического разрыва подземного пласта. .

Изобретение относится к нефтяной и газовой промышленности и может быть использовано для очистки фильтров скважин, поверхностей трубопроводов, а также различных сооружений и агрегатов.

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности и предназначено для обработки призабойной зоны нефтяных и газовых скважин и повышения их дебита, а также для проведения высокоразрешающей сейсморазведки.

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, предназначено для удаления воды из газовых, газоконденсатных и нефтяных скважин, а также для вызова притока из пласта и освоения скважин и очистки призабойной зоны пласта от загрязнений.
Изобретение относится к нефтяной промышленности и может найти применение при разработке нефтяной залежи. .

Изобретение относится к нефтяной промышленности и может найти применение при разработке многопластовой нефтяной залежи, обеспечивает повышение нефтеотдачи залежи.

Изобретение относится к системе и способу заканчивания скважины с несколькими зонами добычи. .

Изобретение относится к многопластовому заканчиванию скважины. .

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности и предназначено для опрессовки колонны труб в скважинах. .

Изобретение относится к горной промышленности, а именно к нефтегазодобывающей, и может быть использовано для герметизации призабойной зоны скважины при извлечении из нее различных сменных устройств без глушения, в частности для смены вставных скважинных насосов.

Изобретение относится к трубопроводной арматуре для газовой промышленности, предназначено для автоматического отсечения потока флюида газовой скважины при аварийном повышении давления в нем и может быть использовано при разработке и создании клапанов-отсекателей, устанавливаемых в насосно-компрессорные трубы.

Изобретение относится к устройствам внутрискважинного оборудования, используемым на завершающей стадии бурения, а также при эксплуатации нефтяных и газовых скважин под давлением.

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, а именно к цементированию обсадных колонн. .

Изобретение относится к области нефтегазодобывающей промышленности и может быть применено для перепуска затрубного газа в колонну насосно-компрессорных труб (НКТ).

Изобретение относится к устройствам, применяемым для цементирования нефтяных и газовых скважин. .

Изобретение относится к добыче полезных ископаемых из скважин на нескольких горизонтах, а более конкретно, к системе регулирования дебита скважины, содержащей трубчатые элементы, расположенные один в другом с образованием концентрических каналов для направления потоков флюидов из разных интервалов, и устройству для извлечения флюидов из такой скважины, а также к способу управления извлечением флюидов из нескольких интервалов скважины

Изобретение относится к области нефтегазодобычи и может быть применено для перепуска затрубного газа в колонну насосно-компрессорных труб

Наверх