Однопакерное устройство для одновременно-раздельной добычи флюида из двух пластов скважины

Авторы патента:

E21B43/14 - добыча из скважин на нескольких горизонтах

E21B43/12 - способы или устройства для регулирования потока добываемой жидкости или газа в скважинах или к скважинам (E21B 43/25 имеет преимущество; клапанные устройства E21B 34/00)

Владельцы патента RU 2523590:

Николаев Олег Сергеевич (RU)

Изобретение может быть использовано для одновременно-раздельной добычи флюида из двух пластов одной скважины. Обеспечивает повышение эффективности эксплуатации скважины. Однопакерное устройство для одновременно-раздельной добычи флюида из двух пластов скважины содержит спускаемые в обсадную трубу на колонне насосно-компрессорных труб центробежный насос с приемным модулем и электроприводом, оснащенный кожухом, регулировочный клапан, который включает муфту перекрестного течения потоков флюидов, соединенную с кожухом, образующим камеру смешения флюидов из разных пластов скважины, сообщающуюся с одной стороны с эксцентричными каналами муфты и с другой с приемным модулем насоса, а центральным каналом - с верхним пластом скважины через радиальные каналы муфты, при этом в центральном канале муфты размещен отсекатель потока флюида с электроприводом, имеющий возможность управления с поверхности скважины через электрический кабель, и пакер. Устройство снабжено дополнительным регулировочным клапаном, размещенным в полости хвостовика, присоединенного к муфте перекрестного течения потоков флюидов, снизу хвостовик сопряжен со стыковочным узлом, в котором установлен дополнительный регулировочный клапан. Стыковочный узел соединен с заборщиком флюида из нижнего пласта скважины, оснащенным вышеупомянутым пакером. Регулировочные клапаны снабжены блоками датчиков контрольно-измерительных приборов и связаны с блоком телемеханической системы управления, последний установлен на торце электропривода насоса с возможностью управления регулировочными клапанами с поверхности скважины через электрический кабель либо автоматически от датчиков замера физических параметров флюидов. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к области горного дела, в частности к добыче нефти, и может быть использовано для одновременно-раздельной добычи флюида из двух пластов одной скважины.

Известно устройство для одновременно-раздельного исследования и эксплуатации электропогружным насосом многопластовой скважины, включающее однопакерную компоновку, содержащую колонну труб с регулирующим клапаном и электропогружным насосом, оснащенным кожухом, соединенным с регулирующим клапаном, последний снизу соединен с пакером и состоит из корпуса, по меньшей мере, с двумя гидравлически связанными между собой неосевыми и одним осевым пропускными каналами, внутри которого размещен отсекающий элемент типа поршня, плунжера, затвора или поворотного диска, имеющего возможность управления с поверхности скважины через кабель или трубку, или колонну труб, или среду, либо автоматически от параметров флюида, причем в одном его положении все пропускные каналы гидравлически, частично или полностью, сообщены как с приемом электропогружного насоса через кожух, так и с пластами скважины для одновременной добычи флюида из них, а наоборот, в другом положении - для отсечения потока флюида, по меньшей мере, из одного пласта, путем закрытия входа или выхода соответствующего неосевого пропускного канала (Патент RU №2380522 на изобретение. Установка для одновременно-раздельного исследования и эксплуатации электропогружным насосом многопластовой скважины (варианты). - МПК: E21B 43/12, E21B 47/12. - 27.01.2010). Данное техническое решение принято за прототип.

Недостатком известного технического решения, принятого за прототип, является отсутствие возможности селективного смешения флюидов из разных пластов скважины, снижающее эффективность эксплуатации скважины.

Основной задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является обеспечение возможности в режиме реального времени менять режим эксплуатации каждого пласта в скважине в зависимости от изменения параметров скважинного флюида.

Техническим результатом является повышение эффективности эксплуатации скважины.

Указанный технический результат достигается тем, что в известном однопакерном устройстве для одновременно-раздельной добычи флюида из двух пластов скважины, содержащем спускаемые в обсадную трубу на колонне насосно-компрессорных труб центробежный насос с приемным модулем и электроприводом, оснащенный кожухом, регулировочный клапан, который включает муфту перекрестного течения потоков флюидов, соединенную с кожухом, образующим камеру смешения флюидов из разных пластов скважины, сообщающуюся с одной стороны с эксцентричными каналами муфты и с другой с приемным модулем насоса, а центральным каналом - с верхним пластом скважины через радиальные каналы муфты, при этом в центральном канале муфты размещен отсекатель потока флюида с электроприводом, имеющий возможность управления с поверхности скважины через электрический кабель, и пакер, согласно предложенному техническому решению,

оно снабжено дополнительным регулировочным клапаном, размещенным в полости хвостовика, присоединенного к муфте перекрестного течения потоков флюидов, сообщающейся через эксцентричные каналы с камерой смешения флюидов, а снизу хвостовик сопряжен со стыковочным узлом, в котором установлен дополнительный регулировочный клапан, в свою очередь стыковочный узел соединен с заборщиком флюида из нижнего пласта скважины, оснащенным вышеупомянутым пакером, при этом регулировочные клапаны снабжены блоками датчиков контрольно-измерительных приборов и связаны с блоком телемеханической системы управления, последний установлен на торце электропривода насоса с возможностью управления регулировочными клапанами с поверхности скважины через электрический кабель либо автоматически от датчиков замера физических параметров флюидов;

датчики контрольно-измерительных приборов, по крайней мере, замера давления флюида в каждом из пластов скважины могут быть размещены выше и/или ниже перепускного отверстия седла с отсекателем соответствующего регулировочного клапана;

блок датчиков контрольно-измерительных приборов, по крайней мере, верхнего регулировочного клапана, заключен в цилиндре, полость которого сообщается с одной стороны с выходными каналами регулировочного клапана и с другой с камерой смешения флюидов.

Проведенный заявителем анализ уровня техники позволил установить, что аналоги, характеризующиеся совокупностями признаков, тождественными всем признакам заявленного однопакерного устройства для одновременно-раздельной добычи флюида из двух пластов скважины, отсутствуют. Следовательно, заявляемое техническое решение соответствует условию патентоспособности «новизна».

Результаты поиска известных решений в данной области техники с целью выявления признаков, совпадающих с отличительными от прототипа признаками заявляемого технического решения, показали, что они не следуют явным образом из уровня техники. Из определенного заявителем уровня техники не выявлена известность влияния предусматриваемых существенными признаками заявляемого технического решения преобразований на достижение указанного технического результата. Следовательно, заявляемое техническое решение соответствуют условию патентоспособности «изобретательский уровень».

Заявленное техническое решение может быть использовано на скважинах нефтедобывающей отрасли для одновременно-раздельной добычи флюида из двух пластов скважины. Следовательно, заявляемое техническое решение соответствует условию патентоспособности «промышленная применимость».

На представленной фигуре схематично показано предлагаемое однопакерное устройство для одновременно-раздельной добычи флюида из двух пластов скважины.

Однопакерное устройство для одновременно-раздельной добычи флюида из двух пластов скважины содержит спускаемые в обсадную трубу 1 на колонне насосно-компрессорных труб 2 центробежный насос 3 с приемным модулем 4 и электроприводом 5, муфту 6 перекрестного течения потоков флюидов, в центральном канале которой установлен верхний регулировочный клапан 7, кожух 8, охватывающим верхний регулировочный клапан 7 и приемный модуль 4 центробежного насоса 3 с образованием камеры 9 смешения флюидов из верхнего пласта I и нижнего пласта II скважины, хвостовик 10, присоединенный к муфте 6 перекрестного течения потоков флюидов, который снизу сопряжен со стыковочным узлом 11, в котором установлен нижний регулировочный клапан 12, при этом стыковочный узел 11, в свою очередь соединен с заборщиком 13 флюида из нижнего пласта II скважины, оснащенным пакером 14, и блок 15 телемеханической системы управления регулировочными клапанами 7 и 12, закрепленный на торце электропривода 5 центробежного насоса 3. Регулировочные клапаны 7 и 12 снабжены блоками 16 датчиков контрольно-измерительных приборов и связаны с блоком 15 телемеханической системы управления с возможностью управления регулировочными клапанами 7 и 12 с поверхности скважины через электрический кабель 17 либо автоматически от датчиков замера, например, давления Р, дебита Q, температуры Т, влагосодержания R и других физических параметров флюидов. Блок 16 датчиков контрольно-измерительных приборов, по крайней мере, верхнего регулировочного клапана 7, заключен в цилиндре 18, полость которого сообщается с одной стороны с выходными каналами 19 регулировочного клапана 7 и с другой с камерой 9 смешения флюидов. Датчики контрольно-измерительных приборов, по крайней мере, замера давления Р флюида в каждом из пластов I и II скважины могут быть размещены выше и/или ниже перепускного отверстия седла 20 с отсекателем 21 соответствующего регулировочного клапана.

Однопакерное устройство для одновременно-раздельной добычи флюида из двух пластов скважины работает следующим образом.

Однопакерное устройство для одновременно-раздельной добычи флюида из двух пластов скважины спускают на колонне насосно-компрессорных труб 2 в обсадную трубу 1 и закрепляют пакером 14 выше нижнего пласта II скважины. С поверхности скважины через электрический кабель 17 включают электропитание электропривода 5 центробежного насоса 3 и блока 15 телемеханической системы управления регулировочными клапанами 7 и 12. Флюид верхнего пласта I по скважинной полости 22 поступает в радиальные каналы 23, затем через центральный канал муфты 6 перекрестного течения потоков флюидов перепускное отверстие седла 20, минуя отсекатель 21, по выходным каналам 19 регулировочного клапана 7 поступает в полость цилиндра 18 и, омывая датчики контрольно-измерительных приборов блока 16, поступает в камеру 9 смешения флюидов. Флюид из нижнего пласта II поступает в заборщик 13 и через перепускное отверстие седла 20, минуя отсекатель 21, по выходным каналам 19 регулировочного клапана 12 поступает в полость хвостовика 10 и, омывая датчики контрольно-измерительных приборов блока 16, поступает через эксцентричные каналы 24 муфты 6 перекрестного течения потоков флюидов в камеру 9 смешения флюидов. Образовавшаяся смесь флюидов из пластов I и II скважины из камеры 9 поступает в приемный модуль 4 центробежного насоса 3, и последний поднимается на поверхность скважины. По данным замера датчиков, например, давления Р, дебита Q, температуры Т, влагосодержания R и других физических параметров флюидов через электрический кабель 17 с поверхности скважины либо автоматически от датчиков замера физических параметров флюидов блока 16 осуществляют управление регулировочными клапанами 7 и 12, изменяя или полностью запирая отсекателем 21 перепускное отверстие седла 20. В результате такого управления регулировочными клапанами 7 и 12 в камере 9 смешения флюидов получают необходимую селективную смесь флюидов из пластов I и II скважины.

Предложенное однопакерное устройство для одновременно-раздельной добычи флюида из двух пластов скважины позволяет более эффективно эксплуатировать и заканчивать нефтедобывающие скважины.

1. Однопакерное устройство для одновременно-раздельной добычи флюида из двух пластов скважины, содержащее спускаемые в обсадную трубу на колонне насосно-компрессорных труб центробежный насос с приемным модулем и электроприводом, оснащенный кожухом, регулировочный клапан, который включает муфту перекрестного течения потоков флюидов, соединенную с кожухом, образующим камеру смешения флюидов из разных пластов скважины, сообщающуюся с одной стороны с эксцентричными каналами муфты и с другой с приемным модулем насоса, а центральным каналом - с верхним пластом скважины через радиальные каналы муфты, при этом в центральном канале муфты размещен отсекатель потока флюида с электроприводом, имеющий возможность управления с поверхности скважины через электрический кабель, и пакер, отличающееся тем, что оно снабжено дополнительным регулировочным клапаном, размещенным в полости хвостовика, присоединенного к муфте перекрестного течения потоков флюидов, сообщающейся через эксцентричные каналы с камерой смешения флюидов, а снизу хвостовик сопряжен со стыковочным узлом, в котором установлен дополнительный регулировочный клапан, в свою очередь стыковочный узел соединен с заборщиком флюида из нижнего пласта скважины, оснащенным вышеупомянутым пакером, при этом регулировочные клапаны снабжены блоками датчиков контрольно-измерительных приборов и связаны с блоком телемеханической системы управления, последний установлен на торце электропривода насоса с возможностью управления регулировочными клапанами с поверхности скважины через электрический кабель либо автоматически от датчиков замера физических параметров флюидов.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что датчики контрольно-измерительных приборов, по крайней мере, замера давления флюида в каждом из пластов скважины, могут быть размещены выше и/или ниже перепускного отверстия седла с отсекателем соответствующего регулировочного клапана.

3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что блок датчиков контрольно-измерительных приборов, по крайней мере, верхнего регулировочного клапана, заключен в цилиндре, полость которого сообщается с одной стороны с выходными каналами регулировочного клапана и с другой с камерой смешения флюидов.

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности и может быть применено для организации совместной эксплуатации добывающей скважиной по меньшей мере двух объектов многопластового месторождения, которые разделены пластами непроницаемых пород.

Устройство для одновременно-раздельной добычи скважинного флюида и закачки жидкости // 2522837

Изобретение относится к скважинным насосным установкам и может быть применено для одновременно-раздельной и поочередной эксплуатации двух пластов одной скважины.

Способ одновременно-раздельной добычи нефти из двух пластов одной скважины // 2520315

Изобретение относится к способам одновременно-раздельной добычи нефти из двух пластов одной скважины. Способ включает определение геолого-технических характеристик пластов, установку в скважине пакера, который располагают между двумя пластами, спуск в скважину одной колонны лифтовых труб с одним электродвигателем с приводом на два насоса и хвостовиком.

Насосно-пакерная и отсекательная система для одновременно-раздельной эксплуатации пластов скважины (варианты) // 2519281

Изобретение относится к технике и технологии нефтегазодобычи и может быть применено для одновременно-раздельной добычи флюида из нескольких пластов одной насосной скважины с возможностью исследования и учета их параметров.

Платформа клапана-регулятора расхода // 2519241

Группа изобретений относится к горному делу и может быть применена в скважинных клапанных системах. Скважинная система включает в себя насосно-компрессорную трубу, проходящую в изолированную зону скважины, и множество модулей штуцеров, расположенных в изолированной зоне, для управления перемещением текучей среды между проходным каналом насосно-компрессорной трубы и зоной.

Привод с канатной связью для одновременной раздельной эксплуатации двух пластов через одну скважину штанговыми насосами // 2519033

Изобретение относится к горному делу и может быть применено в качестве привода с канатной связью для одновременной раздельной эксплуатации двух пластов через одну скважину штанговыми насосами.

Системы и способы эксплуатации множества скважин через один ствол // 2518701

Группа изобретений относится к выполнению операций во множестве скважин через один основной ствол с операциями одновременного бурения и заканчивания одним станком.

Способ строительства многозабойной скважины // 2518585

Изобретение относится к нефтяной промышленности и может найти применение при строительстве многозабойной скважины. При строительстве многозабойной скважины выполняют бурение стволов в продуктивные пласты и освоение скважины.

Установка для одновременно-раздельной эксплуатации пластов в скважине // 2517304

Изобретение относится к оборудованию одновременно-раздельной эксплуатации двух пластов в одной скважине. Установка содержит пакер, длинную и короткую колонны насосно-компрессорных труб, два штанговых насоса, устьевую арматуру и наземный привод насосов.

Устройство для одновременно-раздельной закачки жидкости в два пласта одной скважины (варианты) // 2517294

Изобретение относится к оборудованию для эксплуатации нефтедобывающих скважин и может быть применено для одновременно-раздельной и поочередной закачки жидкости в два пласта одной скважины.

Способ перевода скважин, в том числе обводненных, на эксплуатацию по двум лифтовым колоннам и устройство для его реализации // 2523270

Изобретение относится к нефтяной и газовой отраслям промышленности и может быть применено для перевода скважин на эксплуатацию по двум лифтовым колоннам без глушения скважины.

Способы и системы обработки нефтяных и газовых скважин // 2523245

Группа изобретений относится к области обработки нефтяных и газовых скважин для повышения добычи и коэффициента извлечения углеводородов из подземных пластов. Более конкретно, настоящее изобретение направлено на создание системы и вариантов способа удаления текучих сред из нефтяных и/или газовых скважин.

Гидравлический регулятор гарипова // 2521872

Изобретение относится к области добычи углеводородов и может быть применено при закачке рабочего агента или добычи пластового флюида. Гидравлический регулятор состоит из корпуса, по меньшей мере, одного перепускного и, по меньшей мере, одного впускного отверстий, внутри корпуса расположены устройство с камерой переменного или заданного объема, регулирующий элемент, соединенный с устройством с камерой переменного или заданного объема, полого элемента, выполненного с корпусом монолитно или раздельно, разделительного элемента, расположенного в корпусе и выполненного с возможностью герметичного разделения перепускного или перепускных отверстий от впускного или впускных отверстий, с образованием в корпусе внутренней камеры или внутренней и перепускной камер.

Система и способ оптимизирования добычи в скважине // 2520187

Изобретение относится к способу оптимизирования эксплуатации скважины. Выбирают интервалы в наклонно-направленном стволе скважины и развертывают колонну испытаний и обработки скважины в стволе скважины.

Управление маршрутом прохождения потока текучей среды на основе ее характеристик для регулирования сопротивления потоку в подземной скважине // 2519240

Группа изобретений относится к эксплуатации подземной скважины и, в частности, к вариантам системы регулирования потока текучих смесей из геологического пласта в скважину или из скважины в геологический пласт.

Струйный аппарат для перепуска затрубного газа // 2517287

Изобретение относится к области нефтегазодобывающей промышленности и может быть применено для перепуска затрубного газа в колонну насосно-компрессорных труб (НКТ) в скважинах, эксплуатируемых установками погружных электроцентробежных насосов.

Устройство для удаления пластовой жидкости из газовой скважины // 2516313

Устройство для удаления пластовой жидкости из газовой скважины относится к оборудованию для эксплуатации газовых скважин и предназначено для удаления пластовой жидкости из газовых скважин.

Способ мониторинга и управления добывающей нефтяной скважиной с использованием батарейного питания в скважине // 2515517

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, а именно к мониторингу и управлению добывающей нефтяной скважиной. Технический результат направлен на повышение нефтедобычи, коэффициента извлечения нефти (КИН) из пласта или нескольких пластов, дренируемых скважиной, за счет произведения прямого замера параметров газожидкостного столба на различных его уровнях, управления производительностью погружного насоса и дебитом нефтедобычи с учетом наиболее благоприятных условий нефтеотдачи пласта.

Способ эксплуатации газовой скважины // 2513942

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, а именно к эксплуатации газовых скважин на завершающей стадии разработки и, в частности, к эксплуатации газовых скважин, в которых скорость газового потока недостаточна для выноса жидкости с забоя.

Система, способ и считываемый компьютером носитель для вычисления расходов скважин, создаваемых электропогружными насосами // 2513812

Группа изобретений относится к мониторингу показателей скважин с забойным и устьевым оборудованием. Более конкретно, настоящие изобретения раскрывают систему и способ по определению и вычислению расходов в скважинах, которые создают электропогружные насосы.

Устройство для одновременно-раздельной добычи флюида из двух пластов скважины (варианты) // 2524075

Группа изобретений относится к добыче флюида из двух пластов одной скважины. Обеспечивает повышение оперативности регуляции дебита пластовых флюидов в процессе эксплуатации скважины. Устройство содержит электропогружной насос с силовым кабелем, колонну труб, по крайней мере, с одним пакером, установленным в скважине выше приемного модуля насоса, оснащенную перепускной системой, состоящей из двух муфт перекрестного течения, расположенных выше и ниже пакера, и трубопровода между муфтами перекрестного течения, выполненными с эксцентричными каналами, сообщающими полости колонны труб с выходом насоса, а также с центральным и радиальными каналами, образующими с трубопроводом гидравлический канал, сообщающий или разобщающий полости скважины над и под пакером через регуляционный клапан, установленный в посадочном гнезде центрального канала верхней муфты перекрестного течения со сквозным осевым отверстием. Перепускная система оснащена электроприводом возвратно-поступательного перемещения регуляционного клапана, спускаемым в колонну труб с помощью геофизического кабеля. Регуляционный клапан по первому варианту снабжен регулировочным винтом, кинематической резьбой взаимодействующим с ходовой гайкой, установленной в центральном канале верхней муфты перекрестного течения, и вращаемым электроприводом посредством сцепной втулочно-раздвижной муфты при сопряжении муфты и корпуса электропривода зубчатыми кулачками на их торцовых поверхностях. Регуляционный клапан по второму варианту выполнен с ходовой гайкой с выступами, установленной в пазах стенки центрального канала верхней муфты перекрестного течения с возможностью возвратно-поступательного перемещения относительно посадочного гнезда и взаимодействующей с кинематической резьбой регулировочного винта, установленного в упорном подшипнике со стороны торца муфты. 2 н. и 6 з.п. ф-лы, 4 ил.