Способ работы скважинной струйной насосной установки

Изобретение может быть использовано при добыче метана из газонасосных угольных пластов. Перед спуском основной колонны монтируют дополнительную колонну труб, внутренний диаметр которой больше наружного диаметра основной. На нижнем конце основной колонны устанавливают фильтр и над последним в дополнительной колонне устанавливают посадочное седло. Затем спускают в скважину дополнительную колонну и устанавливают ее в скважине с расположением посадочного седла не менее чем на 2 м ниже подошвы нижнего угольного пласта. Устанавливают на нижнем конце основной колонны корпус струйной установки с выполненными в нем каналами и обратным клапаном. Спускают корпус на основной колонне в дополнительную и устанавливают его на посадочное седло. Через основную колонну спускают и устанавливают в корпусе эжекторную вставку. Подают по основной колонне в сопло рабочую среду, которая засасывает из забоя жидкую среду. Смесь сред направляют в межтрубное пространство между основной и дополнительной колоннами и выводят на поверхность. После откачки жидкой среды газообразную среду из угольных пластов перемещают в межтрубное пространство между обсадной и дополнительной колоннами и по нему поднимают на поверхность. В результате достигается повышение эффективности работы скважинной струйной насосной установки в условиях наличия в скважине жидкой среды, газовой среды и твердых механических примесей. 2 ил.

 

Изобретение относится к струйной технике и может быть использовано при глубинно-насосной эксплуатации скважин, в т.ч. предназначенных для добычи метана из газоносных угольных пластов.

Известен способ работы скважинной струйной насосной установки, включающий установку струйной насосной установки в скважине на входе в электроцентробежный насос, разделение откачиваемой из скважины среды на жидкую и газообразную среды и откачку жидкой среды электроцентробежным насосом и газовой среды струйной насосной установкой (см. авторское свидетельство SU №1550115, кл. F04D 13/10, 15.03.1990).

Однако при данном способе работы имеет место снижение коэффициента полезного действия электроцентробежного насоса за счет принудительного отбора значительной части нагнетаемой им жидкости для обеспечения работы струйной насосной установки.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ работы скважинной струйной насосной установки, включающий спуск в пробуренную в зоне расположения угольных пластов скважину на основной колонне труб насосной установки и откачку с помощью последней жидкой среды из нее (см. патент RU №2286450, 27.10.2006).

Для метаноугольных скважин характерно содержание в откачиваемой пластовой воде значительного количества угольной пыли, мелких частиц угля и растворенного газа. Поэтому при данном способе работы необходима сепарация сред перед откачкой жидкой среды из скважины, что приводит к снижению эффективности способа работы и невозможности одновременной откачки из скважины как жидкой, так и газообразной сред, что сужает область использования данного способа работы.

Задача настоящего изобретения заключается в обеспечении возможности откачки из скважины как жидкой, так и газовой среды одной насосной установкой с обеспечением откачки из скважины как жидкой, так газообразной сред.

Достигаемый технический результат заключается в повышении эффективности работы скважинной струйной насосной установки в условиях наличия в откачиваемой из скважины среде жидкой среды, газовой среды и твердых механических примесей.

Указанная задача решается, а технический результат достигается за счет того, что способ работы скважинной струйной насосной установки включает спуск в пробуренную в зоне расположения угольных пластов скважину на основной колонне труб струйной насосной установки и откачку с помощью последней жидкой среды из нее, при этом перед спуском основной колонны труб монтируют дополнительную колонну труб, внутренний диаметр которой больше наружного диаметра основной колонны труб, на нижнем конце которой предварительно устанавливают фильтр и над последним в указанной дополнительной колонне труб устанавливают посадочное седло, спускают в скважину дополнительную колонну труб и устанавливают ее в скважине с расположением посадочного седла не менее чем на 2 м ниже подошвы нижнего угольного пласта, после этого устанавливают на нижнем конце основной колонны труб корпус струйной насосной установки с выполненными в нем выходным каналом и каналом подвода откачиваемой среды и с установленным в последнем обратным клапаном, спускают корпус струйной насосной установки на основной колонне труб в дополнительную колонну труб и устанавливают корпус струйной насосной установки на посадочное седло, после этого через основную колонну труб спускают или сбрасывают в скважину и устанавливают в корпусе струйной насосной установки эжекторную вставку, включающую сопло и камеру смешения с диффузором, после чего под давлением подают по основной колонне труб в сопло рабочую среду, с помощью которой при истечении ее из сопла засасывают из забоя скважины через канал подвода откачиваемой среды в камеру смешения и направляют в диффузор жидкую среду, которую в смеси с рабочей средой под давлением направляют из диффузора через выходной канал корпуса в межтрубное пространство между основной колонной труб и колонной труб большего диаметра, и по межтрубному пространству выводят на поверхность, причем после откачки жидкой среды из забоя скважины и снижения ее уровня ниже подошвы нижнего угольного пласта газообразную среду из угольных пластов перемещают в межтрубное пространство между обсадной колонной и дополнительной колонной труб и по нему поднимают газообразную среду на поверхность.

В ходе проведенных исследований было установлено, что представляется возможность организовать откачку из скважины с помощью одной скважинной струйной насосной установки жидкой среды, а затем газообразной среды, в частности метана из угольных пластов. При этом не требуется какая-либо переустановка оборудования. При этом было выявлено, что наиболее целесообразно располагать посадочное седло не менее чем на 2 м ниже подошвы нижнего угольного пласта. Это позволяет, с одной стороны, удалять жидкую среду из зоны расположения угольных пластов для их дальнейшей эффективной дегазации, а с другой стороны, не производить откачку из скважины жидкой среды, которая не препятствует дегазации угольных пластов. Выполнение скважинной струйной установки со спускаемой эжекторной вставкой позволяет в случае необходимости быстро ее менять без подъема на поверхность всей колонны труб с насосной установкой, что позволяет резко повысить производительность насосной установки.

На фиг.1 схематически представлена скважинная струйная насосная установка до установки в ней эжекторной вставки. На фиг.2 схематически представлена скважинная струйная насосная установка после установки в ней эжекторной вставки во время откачки из скважины жидкой среды.

Скважинная струйная насосная установка содержит основную колонну труб 1, дополнительную колонну труб 2, диаметр которой больше наружного диаметра основной колонны труб 1, на нижнем конце которой установлен фильтр 3 и над последним в указанной дополнительной колонне труб 2 установлено посадочное седло 4. Последнее предназначено для установки на нем закрепленного на нижнем конце основной колонны труб 1 корпуса 5 струйной насосной установки с выполненными в нем выходным каналом 6 и каналом 7 подвода откачиваемой среды, в котором установлен обратный клапан 8. Корпус 5 струйной насосной установки выполнен с возможностью установки в нем эжекторной вставки 9, включающей сопло 10 и камеру смешения с диффузором 11.

Способ работы скважинной струйной насосной установки включает спуск в пробуренную в зоне расположения угольных пластов 12 скважину на основной колонне труб 1 струйной насосной установки и откачку с помощью последней жидкой среды из нее. Перед спуском основной колонны труб 1 монтируют дополнительную колонну труб 2, внутренний диаметр которой больше наружного диаметра основной колонны труб 1, на нижнем конце которой предварительно устанавливают фильтр 3 и над последним в указанной дополнительной колонне труб 2 устанавливают посадочное седло 4. Спускают в скважину дополнительную колонну труб 2 и устанавливают ее в скважине с расположением посадочного седла 4 на расстоянии L не менее чем на 2 м ниже подошвы нижнего угольного пласта 12. После этого устанавливают на нижнем конце основной колонны труб 1 корпус 5 струйной насосной установки с выполненными в нем выходным каналом 6 и каналом 7 подвода откачиваемой среды и с установленным в последнем обратным клапаном 8. Спускают корпус 5 струйной насосной установки на основной колонне труб 1 в дополнительную колонну труб 2 и устанавливают корпус 5 струйной насосной установки на посадочное седло 4. После этого через основную колонну труб 1 спускают или сбрасывают в скважину и устанавливают в корпусе 5 струйной насосной установки эжекторную вставку 9, включающую сопло 10 и камеру смешения с диффузором 11. Затем под давлением подают по основной колонне труб 1 в сопло 10 рабочую среду, с помощью которой при истечении ее из сопла 10 засасывают из забоя скважины через канал 7 подвода откачиваемой среды в камеру смешения и направляют из последней в диффузор 11 жидкую среду, которую в смеси с рабочей средой под давлением направляют из диффузора 11 через выходной канал 6 корпуса 5 в межтрубное пространство 13 между основной колонной труб 1 и дополнительной колонной труб 2 большего диаметра. По межтрубному пространству 13 выводят откаченную из скважины среду на поверхность, причем после откачки жидкой среды из забоя скважины и снижения ее уровня ниже подошвы нижнего угольного пласта 12 газообразную среду из угольных пластов перемещают в межтрубное пространство 14 между обсадной колонной 15 и дополнительной колонной труб 2 и по нему поднимают газообразную среду на поверхность.

Изобретение может найти применение в угольной промышленности при эксплуатации угольных месторождений.

Способ работы скважинной струйной насосной установки, включающий спуск в пробуренную в зоне расположения угольных пластов скважину на основной колонне труб струйной насосной установки и откачку с помощью последней жидкой среды из нее, отличающийся тем, что перед спуском основной колонны труб монтируют дополнительную колонну труб, внутренний диаметр которой больше наружного диаметра основной колонны труб, на нижнем конце которой предварительно устанавливают фильтр и над последним в указанной дополнительной колонне труб устанавливают посадочное седло, спускают в скважину дополнительную колонну труб и устанавливают ее в скважине с расположением посадочного седла не менее чем на 2 м ниже подошвы нижнего угольного пласта, после этого устанавливают на нижнем конце основной колонны труб корпус струйной насосной установки с выполненными в нем выходным каналом и каналом подвода откачиваемой среды и с установленным в последнем обратным клапаном, спускают корпус струйной насосной установки на основной колонне труб в дополнительную колонну труб и устанавливают корпус струйной насосной установки на посадочное седло, после этого через основную колонну труб спускают или сбрасывают в скважину и устанавливают в корпусе струйной насосной установки эжекторную вставку, включающую сопло и камеру смешения с диффузором, после чего под давлением подают по основной колонне труб в сопло рабочую среду, с помощью которой, при истечении ее из сопла, засасывают из забоя скважины через канал подвода откачиваемой среды в камеру смешения и направляют в диффузор жидкую среду, которую в смеси с рабочей средой под давлением направляют из диффузора через выходной канал корпуса в межтрубное пространство между основной колонной труб и колонной труб большего диаметра, и по межтрубному пространству выводят на поверхность, причем после откачки жидкой среды из забоя скважины и снижения ее уровня ниже подошвы нижнего угольного пласта газообразную среду из угольных пластов перемещают в межтрубное пространство между обсадной колонной и дополнительной колонной труб и по нему поднимают газообразную среду на поверхность.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области насосной техники для освоения скважин. .

Изобретение относится к насосостроению, в частности к конструкциям гидроэлеваторов, и может быть использовано при проектировании гидротранспортных систем в строительстве, промышленности и сельском хозяйстве.

Изобретение относится к струйной технике, преимущественно к струйным насосам для перекачки минеральных взвесей и наносов из колодцев и прудов накопителей пресной воды.

Изобретение относится к технике бурения скважин и может быть использовано в компоновках бурильных колонн для улучшения очистки забоя от выбуренной породы. .

Изобретение относится к струйным установкам и может быть использовано для разделения навоза на жидкую и густую фракции. .

Эжектор // 2002980

Изобретение относится к струйной технике . .

Изобретение относится к области насосостроения, в частности к конструкции гидроструйных насосов (эжекторов) и установок с эжекторами, которые могут быть использованы для удаления загрязненных жидкостей и донных отложений, выгрузки сыпучих веществ и их гидропневмотранспортировки по трубопроводам, в основном для удаления нетекучих донных отложений из ливневых и канализационных колодцев

Изобретение относится к струйной технике и позволяет снижать вредные выбросы продуктов сгорания топлива в атмосферу

Изобретение может быть использовано в системах топливоподачи двигателей внутреннего сгорания (ДВС). Предложен струйный насос (22) для подачи топлива для транспортного средства, при этом в таком струйном насосе образован фильтр предварительной очистки для сопла (30) причем, между соплом (30) и стенкой посадочной полости (36) образован канал (47, 50), проходное сечение которого меньше диаметра выходного отверстия сопла (30). Технический результат – упрощение конструкции и удешевление струйного насоса. 9 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к струйной технике и может быть применено в струйных термонасосах для создания принудительной циркуляции, например, водяного теплоносителя в ядерных реакторах. Струйный термонасос выполнен с проточной частью, которая содержит сопло для активной среды, включающее конфузор, горловину и расширяющийся участок, выполненную в виде конфузора камеру смешения с профилированными отверстиями для подачи питательной воды, сверхзвуковой диффузор, состоящий из конфузора, горловины и расширяющегося участка, и дозвуковой диффузор. Конфузор сверхзвукового диффузора выполнен с переменным углом конусности, при этом величина угла выбрана от 10° до 15° на входе в конфузор и от 20° до 35° на выходе из конфузора. Техническим результатом является повышение напора струйного термонасоса путем уменьшения гидравлических потерь в сверхзвуковом диффузоре. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к струйной технике и может быть применено в струйных термонасосах. Термонасос выполнен с проточной частью, которая содержит сопло для активной среды, камеру смешения с соплами для подачи питательной воды, сверхзвуковой диффузор, состоящий из конфузора, горловины и расширяющегося участка, и дозвуковой диффузор. Термонасос снабжен вихревой камерой, полость которой выполнена в виде кольцевого щелевого канала с тангенциальным входом. Вихревая камера установлена коаксиально горловине сверхзвукового диффузора. Кольцевой щелевой канал соединен гидравлически через тангенциальный вход с выходом из дозвукового диффузора, а своим выходом сообщен с выходом из горловины. Технический результат - уменьшение износа стенки расширяющегося участка сверхзвукового диффузора от действия прямого скачка уплотнения, а также снижение уровня шума от прямого удара скачка о стенку. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к агрегатам, служащим для гидротранспортирования сыпучих материалов, в том числе обладающих абразивными свойствами. Агрегат содержит средства подачи сыпучего материала и жидкости в емкость для образования суспензии, центробежный насос, водоструйный элеватор, устройство для разделения суспензии на жидкую и твердую фазы, выполненное в виде ленточного транспортера. Лента транспортера снабжена размещенными по всей длине бортами из эластичного материала с образованием желоба. Агрегат имеет барабан с расположенными на всей его поверхности радиальными эластичными элементами, который установлен с прижатием к ленте и снабжен приводом вращательного движения вокруг своей оси. В зоне устройства подачи суспензии на ленту установлены с двух сторон от устройства подачи суспензии неподвижные поперечные щиты, исключающие разбрызгивание суспензии. Агрегат может легко переналаживаться на транспортировку суспензии при изменении производительности, концентрации твердой фазы, ее дисперсности. 2 ил.
Наверх