Установка для одновременно-раздельной эксплуатации пластов в скважине

Предложение относится к нефтедобывающей промышленности, в частности к скважинным установкам для одновременно-раздельной эксплуатации нескольких объектов. Обеспечивает упрощение конструкции при эксплуатации объектов электропогружным насосом. Сущность изобретения: установка включает электропогружной насос, двигатель которого оснащен датчиком давления, систему пакеров, разделяющих скважину на зоны пластов, хвостовик со штуцерами для регулирования производительности пластов и измерители расхода в виде дросселя с датчиками давления. При этом погружной электродвигатель снабжен кожухом, сообщенным с хвостовиком и замкнутым на входном узле насоса. Хвостовик снабжен каналами, каждый из которых сообщает зоны соответствующих пластов с полостью кожуха. В качестве измерительного дросселя использованы штуцеры, которые установлены на входе каждого канала в кожух. В качестве датчика давления, установленного на выходе дросселя, использован один общий, установленный в электродвигателе. Остальные датчики давления размещены относительно штуцера со стороны пласта. 1 ил.

 

Предложение относится к нефтедобывающей промышленности, в частности к скважинным установкам для одновременно-раздельной эксплуатации нескольких объектов.

Известна установка для одновременно-раздельной эксплуатации двух пластов в скважине (патент RU №2291953, МПК Е21В 43/14, опубл. Бюл. №2 от 20.01.2007 г.), содержащая колонну лифтовых труб, кабель, пакер, кожухи, хвостовик и два насоса, верхний из которых выполнен штанговым, а нижний - электропогружным.

Недостатками установки являются сложность конструкции и ее монтажа, так как из-за того, что кожух охватывает весь электропогружной насос, они с кожухом могут быть смонтированы только на устье скважины. Кроме того, установка рассчитана только на два объекта (пласта).

Наиболее близка по своей технической сущности к предлагаемой насосная установка для одновременной раздельной эксплуатации двух пластов в скважине (патент RU №2313659, МПК Е21В 43/14, опубл. Бюл. №36 от 27.12.2007 г.), содержащая насос, систему пакеров, разделяющих скважину на зоны пластов, регулирующие поток устройства, дроссели и датчики давления для измерения расхода.

Недостатками установки являются невозможность реализации ее с электропогружным насосом, необходимость установки дросселирующих устройств и по два датчика давления на каждом из них, а также кабеля до каждой зоны пласта.

Техническими задачами, решаемыми предлагаемой установкой, являются упрощение конструкции и создание возможности реализации установки с электропогружным насосом.

Указанная техническая задача решается установкой для одновременно-раздельной эксплуатации нескольких объектов пластов в скважине, включающей электропогружной насос, двигатель которого оснащен датчиком давления, систему пакеров, разделяющих скважину на зоны пластов, хвостовик со штуцерами, регулирующими производительность пластов, и измерителями расхода в виде дросселя с датчиками давления.

Новым является то, что погружной электродвигатель снабжен кожухом, сообщенным с хвостовиком и замыкающимся на входном узле насоса, а хвостовик снабжен каналами, каждый из которых сообщает зоны соответствующих пластов с полостью кожуха, в качестве измерительного дросселя использованы штуцеры, которые установлены на входе каждого канала в кожух, причем в качестве датчика давления, устанавливаемого на выходе дросселя, использован один общий, устанавливаемый в электродвигателе, а остальные датчики давления размещены относительно штуцера со стороны пласта.

Сущность изобретения заключается в том, что в кожух помещен только электродвигатель погружного электронасоса вместе с компенсатором давления (не показан), герметичный кабельный ввод выполнен на входе насоса, что уменьшает общую длину кожуха и позволяет собирать его с электродвигателем непосредственно в цеховых условиях. А возможность с помощью кожуха сообщить вход насоса с хвостовиком позволяет применить электропогружной насос в установке. Соединение каналами зон пластов с кожухом позволяет поместить штуцеры рядом с электропогружным насосом и использовать датчик давления, устанавливаемый в погружном электродвигателе, как датчик давления на выходе из дросселя, в качестве которых использованы сами регулирующие расход штуцеры. При этом вторые датчики, располагаемые на входе в дроссель, также размещены рядом с электропогружным насосом, и нет необходимости тянуть кабели к зонам пласта.

На чертеже показана схема установки.

Установка содержит насос 1 с электродвигателем 2, оснащенным датчиком давления 3 и питаемым через кабель 4, загерметизированный в узле уплотнителя 5 кожуха 6, замыкающегося на входе 7 насоса 1. Кожух 6 охватывает электродвигатель 2 и соединяется с пакерами 9 и 10 с помощью хвостовика 8, внутри которого выполнены каналы 11, 12 и 13, сообщающие верхний 14, средний 15 и нижний 16 пласты с полостью кожуха 6. На входе каналов 11, 12 и 13 в кожух 6 установлены штуцеры 17, а перед ними - датчики давления 18. Выход насоса 1 через обратный клапан 19 сообщен с полостью лифтовых труб 20.

Работает установка следующим образом.

После проведения исследований работы пластов 14, 15 и 16 подбирают размеры штуцеров 17 и тарируют их на расход при разных перепадах давления, в т.ч. отличных от оптимально заданных.

Жидкость из пластов 14, 15 и 16 идет соответственно по каналам 11, 12 и 13, редуцируется на штуцерах 17 и поступает в полость кожуха 6. Далее насос 1 перекачивает смесь продукции пластов через обратный клапан 19 в полость лифтовых труб 20, а оттуда - на поверхность (не показана).

Датчики давления 18 измеряют давление перед штуцерами 17, а датчик 3 на электродвигателе 2 - давление внутри кожуха 6. По разнице их показаний определяют фактические дебиты продукции пластов 14, 15 и 16. Кроме того, датчики давления 18 позволяют определить забойные давления в районе каждого пласта 14, 15 и 16.

Замыкание кожуха 6 на входе 7 насоса 1 и размещение там герметичного ввода 5 кабеля 4 предотвращает накопление газа в кожухе 6. Обратный клапан 19 предотвращает возврат жидкости к пластам 14, 15 и 16 при остановках насоса 1. В каналах 11, 12 и 13 также могут быть установлены обратные клапаны (не показаны) для предотвращения межпластовых перетоков при остановках насоса 1.

Размещение штуцеров 17 и датчиков давления 18 на кожухе 6 позволяет сократить расстояния и использовать выносные датчики давления 18 для двигателей 2 и силовой кабель 4 для передачи их показаний на поверхность. В качестве насоса 1 может быть использован винтовой или центробежный погружной электронасос. Пластов 14, 15, 16… и соответствующих каналов 11, 12, 13…, штуцеров 17 может быть любое количество.

Таким образом, предлагаемое изобретение позволяет соединить с помощью кожуха электропогружной насос с зонами пластов и создать простую, легкоосуществимую установку для одновременно-раздельной эксплуатации нескольких пластов.

Установка для одновременно-раздельной эксплуатации пластов в скважине, включающая электропогружной насос, двигатель которого оснащен датчиком давления, систему пакеров, разделивших скважину на зоны пластов, хвостовик со штуцерами для регулирования производительности пластов и измерителями расхода в виде дросселя, датчики давления, отличающаяся тем, что погружной электродвигатель снабжен кожухом, сообщенным с хвостовиком и замкнутым на входном узле насоса, а хвостовик снабжен каналами для сообщения зон соответствующих пластов с полостью кожуха, в качестве измерительного дросселя использованы штуцеры, которые установлены на входе каждого канала в кожух, при этом в качестве датчика давления на выходе дросселя использован один общий, установленный в электродвигателе, а остальные датчики давления размещены относительно штуцера со стороны пласта.