Установка для одновременно-раздельной эксплуатации нескольких залежей одной скважиной (варианты)



Установка для одновременно-раздельной эксплуатации нескольких залежей одной скважиной (варианты)
Установка для одновременно-раздельной эксплуатации нескольких залежей одной скважиной (варианты)
Установка для одновременно-раздельной эксплуатации нескольких залежей одной скважиной (варианты)
Установка для одновременно-раздельной эксплуатации нескольких залежей одной скважиной (варианты)

 


Владельцы патента RU 2576729:

Казанцев Андрей Сергеевич (RU)

Группа изобретений относится к устройствам для одновременно-раздельной эксплуатации нескольких эксплуатационных объектов одной скважиной. Установка включает колонну насосно-компрессорных труб (НКТ) 6, насосную установку 12 с хвостовиком 13, размещенную на указанной колонне, пакер 8 для разобщения залежей 1 и 2 друг от друга, гидравлические каналы, количество которых соответствует числу залежей, и каждая из которых соединена с соответствующим гидравлическим каналом, а все гидравлические каналы соединены с общим суммарным гидравлическим каналом, представляющим собой полость 11 колонны НКТ выше насосной установки 12, клапан-отсекатель 14, размещенный ниже насосной установки 12 и выполненный с возможностью открытия/перекрытия гидравлического канала нижней залежи к насосной установке. При этом установка содержит по первому варианту один пакер 8, размещенный между двумя залежами 1 и 2, нижний конец колонны НКТ размещен ниже пакера или в его гидравлическом канале, а насосная установка 12 размещена на указанной колонне НКТ выше пакера 8, но ниже верхней залежи 2. Причем между насосной установкой 12 и клапаном-отсекателем 14 установлен проходной обратный клапан 16, герметично сочлененный с одной стороны с хвостовиком 13, а с другой стороны - с клапаном-отсекателем 14 непосредственно или через, по меньшей мере, одну насосно-компрессорную трубу. При этом клапан 16 содержит корпус и снабжен двумя гидравлическими каналами 17 и 19, соединенными с насосной установкой, первый из которых также соединен с гидравлическим каналом клапана-отсекателя для нижней залежи 1, и второй, имеющий боковой выход в затрубье 3 и включающий седло и запорный элемент с пружиной возврата, предназначен для поступления в него из затрубья 3 пластовой жидкости из верхней залежи 2. Клапан-отсекатель 14 выполнен с возможностью открытия/перекрытия гидравлического канала нижней залежи к первому гидравлическому каналу проходного обратного клапана путем воздействия созданием перепада давления управляющим гидравлическим сигналом с устья скважины. По второму варианту количество пакеров 8 и 24 на один меньше числа залежей 1, 2, 3 и все установлены ниже верхней залежи 2 с разделением нижних залежей 1 и 23 друг от друга. Нижний конец колонны НКТ размещен ниже нижнего пакера 8, а насосная установка 12 размещена на указанной колонне НКТ выше верхнего пакера 24, но ниже верхней залежи 2. Причем между насосом 12 и клапаном-отсекателем 14 установлен проходной обратный клапан 16, герметично сочлененный с одной стороны с хвостовиком 13, а с другой стороны - с клапаном-отсекателем 14. При этом проходной обратный клапан 16 и клапан-отсекатель 14 такой же конструкции, как и по первому варианту. Технический результат заключается в исключении влияния жидкости из нижней залежи на технологические параметры работы верхней залежи при одновременном обеспечении надежной работы установки при наличии забойного давления верхней залежи выше, чем нижней залежи (приведенного к одному уровню). 2 н. и 20 з.п. ф-лы, 4 ил.

 

Изобретения относятся к области нефтедобычи, в частности к устройствам для одновременно-раздельной эксплуатации нескольких эксплуатационных объектов (пластов или залежей) одной скважиной на месторождениях углеводородов, в том числе с трудноизвлекаемыми запасами.

Из уровня техники известна Установка для одновременно-раздельной эксплуатации двух пластов одной скважиной (патент РФ №2513896), которая содержит колонну насосно-компрессорных труб (НКТ), размещенную в обсадной трубе скважины, образующие межтрубное пространство, пакер, глубинный электроприводной насос, установленный выше пакера и ниже верхнего пласта, электрический погружной кабель, проходящий через пакер, и регулирующее запорно-перепускное устройство, последнее выполнено в цилиндрическом корпусе, установленном в пакере и ограниченном с торцов муфтами перекрестного течения флюидов из пластов скважины. Верхней муфтой корпус устройства сопряжен с НКТ на уровне выше гравийно-песчаной набивки в межтрубном пространстве выше пакера. Нижней муфтой корпус соединен с насосом посредством трубчатого переходника. В верхней муфте выполнено отверстие, в котором установлен ниппель с упором в торец гнезда, выполненного в нижней муфте, образующие с корпусом канал для прохода флюида из полости трубчатого переходника в НКТ через продольные каналы муфт, для чего на ниппеле установлены две пары манжет. В ниппеле установлена запорная игла с электроприводом. В ниппеле выполнены окна, сообщающиеся с радиальными каналами верхней муфты через проточку, выполненную снаружи ниппеля на уровне окон. Технический результат заключается в исключении влияния депрессии верхнего пласта на возможность регулируемого отбора флюида, в зависимости от перепада давлений в пластах.

Недостатком указанной известной установки является невозможность задания режима работы оборудования, когда рабочее забойное давление верхней залежи больше рабочего забойного давления нижней залежи при совместной эксплуатации одним насосом, т.к. жидкость с верхней залежи напрямую поступает в насос. Так, для случая, когда необходимо создать забойное давление для нижней залежи с динамическим уровнем ниже верхней залежи, то насос необходимо соответственно расположить ниже верхней залежи, но при этом по верхней залежи нельзя допустить снижение этого же динамического уровня ниже верхней залежи.

Также известно оборудование для одновременно раздельного исследования и эксплуатации нескольких пластов, разобщенных в стволе скважины пакером, в гидравлический канал которого установлен клапан-отсекатель, переключение положений которого производится созданием перепада давления, а контроль смены положения производится по изменению давления на приеме насоса (Патент РФ №131074). При этом в преимущественном варианте исполнения известного оборудования в гидравлическом канале клапана-отсекателя встроен регулятор расхода жидкости для ограничения поступающей жидкости из нижнего пласта в насос.

Однако указанная известная конструкция имеет следующий недостаток: не подходит для случая, когда надо ограничить расход (приток жидкости) и/или обеспечить большее рабочее забойное давление для верхней залежи относительно нижней залежи, т.к. жидкость с верхней залежи напрямую поступает в насос. Так, для случая, когда необходимо создать забойное давление для нижней залежи с динамическим уровнем ниже верхней залежи, то насос необходимо соответственно расположить ниже верхней залежи, но при этом по верхней залежи нельзя допустить снижение этого же динамического уровня ниже верхней залежи. А в известной конструкции этого не предусмотрено.

Из уровня техники известна установка для одновременно-раздельной разработки двух эксплуатационных объектов одной скважиной (патент РФ №115408), которая включает в себя средство изоляции (пакер) эксплуатационных объектов друг от друга; первый канал, гидравлически соединенный с первой залежью; второй канал, гидравлически соединенный со второй залежью. Известная установка отличается тем, что первый клапан-отсекатель, выполненный с возможностью перекрытия и пропускания потока жидкости через первый канал и изменения своего состояния при воздействии на него первого управляющего сигнала; второй клапан-отсекатель, выполненный с возможностью перекрытия и пропускания потока жидкости через второй канал и изменения своего состояния при воздействии на него второго управляющего сигнала; при этом первый и второй каналы гидравлически соединены с объемом колонны обсадных труб, и по меньшей мере, один из первого и второго клапанов-отсекателей снабжен средством фиксации.

Основной недостаток известной установки заключается в том, что при ее работе невозможно обеспечить большее рабочее забойное давление для верхней залежи относительно нижней залежи, т.к. данная установка позволяет создавать давление для верхней залежи выше, чем по нижней, но не позволяет это сделать когда требуемое забойное давление для нижней залежи характеризуется динамическим уровнем ниже верхней залежи, т.е. для его обеспечения необходимо разместить насос ниже верхней залежи, а это по №115408 невозможно, «мешает» верхний пакер.

Наиболее близким к предлагаемым вариантам изобретения является установка одновременно-раздельной эксплуатации насосом двух пластов через одну скважину (патент РФ №118681), содержащая пакер, разобщающий в стволе скважины пласты, оголовок которого герметично сочленен с трубным хвостовиком, расположенным под насосом, при этом в хвостовик встроен клапан-отсекатель, запорный элемент которого, являющийся одновременно якорем его приводного электромагнита, по электрическому сигналу с устья скважины перекрывает гидравлический канал трубного хвостовика насоса, по которому поступает жидкость из одного разобщенного пакером пласта в насос и далее в наземную установку замера дебита жидкости. При этом в клапане-отсекателе запорный элемент с якорем электромагнита имеют равные площади торцевых поверхностей, на которые действует давление жидкости. В преимущественном варианте в гидравлическом канале клапана-отсекателя встроен регулятор расхода жидкости для ограничения поступающей жидкости из нижнего пласта в насос.

Однако и указанная известная установка не обеспечивает исключение влияния жидкости из нижней залежи на технологические параметры работы верхней залежи, т.к. жидкость из нижней залежи подается в затрубье, где может изменять параметры работы верхней залежи, например передавливать ее.

Кроме того, известная установка не может обеспечить надежную работу установки при наличии забойного давления верхней залежи выше, чем нижней залежи (приведенного к одному уровню).

Единый технический результат, достигаемый предлагаемой группой изобретений, заключается в исключении влияния жидкости из нижней залежи на технологические параметры работы верхней залежи за счет направления жидкости из нижней залежи через проходной обратный клапан и через хвостовик сразу в насос, при одновременном обеспечении надежной работы установки при наличии забойного давления верхней залежи выше, чем нижней залежи (приведенного к одному уровню), за счет обеспечения возможности создания оптимальных режимов работы насосной установки путем задания характеристики проходного обратного клапана, когда подбирается и/или настраивается усилие прижатия шара или конуса в седле на требуемое значение перепада давления между затрубным и трубным давлением.

Дополнительным техническим результатом для установки по обеим вариантам является обеспечение возможности реализации раздельного учета добываемой продукции и промысловых исследований для каждой залежи раздельно за счет временного перекрытия притока одной из залежей.

Указанный технический результат достигается предлагаемой установкой для одновременно-раздельной эксплуатации нескольких залежей одной скважиной, включающей колонну насосно-компрессорных труб НКТ, насосную установку с хвостовиком, размещенную на указанной колонне, пакер для разобщения залежей друг от друга, гидравлические каналы, количество которых соответствует числу залежей, и каждая из которых соединена с соответствующим гидравлическим каналом, а все гидравлические каналы соединены с общим суммарным гидравлическим каналом, представляющим собой полость колонны НКТ, выше насосной установки, клапан-отсекатель, размещенный ниже насосной установки и выполненный с возможностью открытия/перекрытия гидравлического канала нижней залежи к насосной установке, при этом новым по первому варианту является то, что установка содержит один пакер, размещенный между двумя залежами, нижний конец колонны НКТ размещен ниже пакера или в его гидравлическом канале, а насосная установка размещена на указанной колонне НКТ выше пакера, но ниже верхней залежи, причем между насосной установкой и клапаном-отсекателем установлен проходной обратный клапан, герметично сочлененный с одной стороны с хвостовиком насосной установки, а с другой стороны - с клапаном-отсекателем непосредственно или через, по меньшей мере, одну насосно-компрессорную трубу, при этом проходной обратный клапан содержит корпус и снабжен двумя гидравлическими каналами, соединенными с насосной установкой, первый из которых также соединен с гидравлическим каналом клапана-отсекателя для нижней залежи, и второй, имеющий боковой выход в затрубное пространство и включающий седло и запорный элемент с пружиной возврата, предназначен для поступления в него из затрубного пространства пластовой жидкости из верхней залежи, а клапан-отсекатель выполнен с возможностью открытия/перекрытия гидравлического канала нижней залежи к первому гидравлическому каналу проходного обратного клапана путем воздействия созданием перепада давления управляющим гидравлическим сигналом с устья скважины; а по второму варианту новым является то, что количество пакеров в установке на один меньше числа залежей и все установлены ниже верхней залежи с разделением нижних залежей друг от друга, нижний конец колонны НКТ размещен ниже нижнего пакера или в его гидравлическом канале, а насосная установка размещена на указанной колонне НКТ выше верхнего пакера, но ниже верхней залежи, причем между насосной установкой и клапаном-отсекателем установлен проходной обратный клапан, герметично сочлененный с одной стороны с хвостовиком насосной установки, а с другой стороны - с клапаном-отсекателем непосредственно или через, по меньшей мере, одну насосно-компрессорную трубу, при этом проходной обратный клапан содержит корпус и снабжен двумя гидравлическими каналами, соединенными с насосной установкой, первый из которых также соединен с суммарным гидравлическим каналом клапана-отсекателя для нижних залежей, и второй, имеющий боковой выход в затрубное пространство и состоящий из седла и запорного элемента с пружиной возврата, предназначен для поступления в него из затрубного пространства пластовой жидкости из верхней залежи, а клапан-отсекатель выполнен с возможностью открытия/перекрытия гидравлических каналов нижних залежей к суммарному гидравлическому каналу этого клапана-отсекателя путем воздействия созданием перепада давления управляющим гидравлическим сигналом с устья скважины.

В преимущественном исполнении по обоим вариантам:

- она дополнительно содержит регулятор перепада давления потока жидкости, установленный в гидравлическом канале;

- по меньшей мере, один гидравлический канал имеет разветвления, по меньшей мере, на один дополнительный отдельный субканал;

- субканалы снабжены штуцерами или регуляторами перепада давления потока жидкости;

- она дополнительно содержит обратные клапаны, установленные в гидравлических каналах;

- она дополнительно снабжена манометрами, и/или термометрами, и/или расходомерами, установленными с возможностью передачи сигнала на поверхность;

- для отвода газа из перекачиваемой пластовой жидкости насосная установка дополнительно снабжена капиллярной трубкой или коническими насосно-компрессорными трубами;

- в качестве запорного элемента проходной обратный клапан содержит конус или шар;

- в качестве управляющего гидравлического сигнала с устья скважины для клапана-отсекателя служит гидравлический сигнал, создающий перепад давления с устья скважины, путем внесения с устья скважины необходимого объема жидкого агента в затрубное пространство или путем подачи необходимого объема жидкого агента под давлением в капиллярную трубку насосной установки;

- в качестве клапана-отсекателя она включает клапан-отсекатель, содержащий корпус, установленный в нем полый подпружиненный элемент, выполненный с возможностью возвратно-поступательного осевого перемещения и с возможностью вращательного перемещения вокруг вертикальной оси, который снабжен в верхней части седлом и запорным органом и радиальными отверстиями в стенке, а также снабжен направляющими в нижней части, ответными направляющим в корпусе, и обеспечивающими возможность при возвратно-поступательном перемещении элемента при воздействии перепада давления управляющим гидравлическим сигналом его поворот вокруг вертикальной оси, с обеспечением при этом открытия/перекрытия радиальных отверстий для гидравлических каналов, причем в корпусе выполнены гидравлические каналы, каждый из которых одним концом гидравлически связан с соответствующей залежью, а вторым концом - с полостью элемента посредством указанного радиального отверстия в стенке указанного элемента, находящегося в положении «открыто»;

- в качестве клапана-отсекателя она включает клапан-отсекатель, содержащий цилиндр с отверстиями, плунжер с отверстиями, размещенный внутри указанного цилиндра и выполненный с возможностью осевого перемещения внутри цилиндра, пружину сжатия, которая одним своим концом сочленена с цилиндром, а вторым своим концом сочленена с плунжером, и максимальная длина которой соответствует состоянию «открыто», причем внешняя поверхность плунжера по существу герметично прилегает к внутренней поверхности цилиндра, а отверстия плунжера соответствуют отверстиям цилиндра так, что при некотором определенном положении плунжера относительно цилиндра отверстия плунжера совпадают в своем положении с соответствующими отверстиями цилиндра, образуя канал, обеспечивающий возможность перетока смеси через клапан-отсекатель, а в случае, когда отверстия плунжера не совпадают в своем положении с соответствующими отверстиями цилиндра, переток смеси через клапан-отсекатель невозможен.

Указанный технический результат обеспечивается за счет следующего.

Благодаря тому, что количество пакеров в установке на один меньше числа залежей и все они размещены ниже верхней залежи, а также благодаря наличию проходного обратного клапана, конструкция которого позволяет пропускать жидкость нижних залежей/залежи напрямую в насос без выхода в затрубное пространство, обеспечивается возможность отделить нижерасположенные залежи от верхней, а значит исключить влияние жидкости, добываемой из нижних залежей на параметры вышележащей залежи, т.е не передавливать ее и не изменять дебит верхней залежи.

А, кроме того, при таком предложенном конструктивном решении возможно перекрывать нижнюю залежь/залежи по отдельности и проводить ее/их гидродинамические и иные исследования.

Размещение нижнего конца колонны НКТ ниже нижнего пакера или в его гидравлическом канале позволит направлять поток жидкости из нижних залежей не в затрубье, где он влиял бы на параметры верхней залежи, а в колонну НКТ и далее, посредством насосной установки, в общий суммарный гидравлический канал и на поверхность.

Размещение насосной установки на указанной колонне НКТ выше верхнего пакера, но ниже верхнего эксплуатационного объекта позволяет производить эксплуатацию при забойном давлении верхней залежи выше, чем у нижней залежи. Например, имеется две залежи, причем верхняя расположена на глубине 1000 м, а нижняя - на глубине 1300 м, т.е. ниже верхней на 300 м. По геологическим условиям, например, нужно эксплуатировать верхнюю залежь при давлении не ниже 3МПа, а нижнюю около 2 МПа. Если эксплуатировать две залежи одновременно, то при плотности жидкости, равной 1 г/см3, столб жидкости над верхней залежью должен быть 300 м (глубина от устья 700 м), а для нижней залежи столб жидкости над ней должен быть равен 200 м (глубина от устья 1100 м). При этом, чтобы добывать жидкость из нижней залежи необходимо разместить насос на глубине минимум 1100 м, а это ниже верхней залежи. А проходной обратный клапан, который содержится в заявляемой установке, в этом конкретном примере должны настроить на перепад 1100-700=400 м или 4 МПа (при условии установки его на 1100 м). Таким образом, если не спустить насос ниже 1000 м, то не обеспечить 2 МПа по нижней залежи (как было ранее задано геологическими условиями) и на этой глубине спуска получится только 3 МПа для нижней залежи, т.е. давление, равное давлению верхней залежи. Это и доказывает необходимость размещения насоса в предлагаемой установке ниже верхней залежи, в случае необходимости поддерживать давление верхней залежи выше, чем нижней.

Клапан-отсекатель, размещенный ниже насосной установки и выполненный с возможностью открытия/перекрытия гидравлического канала нижнего эксплуатационного объекта к насосной установке, позволяет объединять гидравлические каналы нижележащих залежей и обеспечивает при этом по заданной последовательности управление открытием и закрытием обозначенных гидравлических каналов.

А благодаря тому, что между насосной установкой и клапаном-отсекателем установлен проходной обратный клапан, герметично сочлененный с одной стороны с хвостовиком насосной установки, а с другой стороны - с клапаном-отсекателем, обеспечивается возможность успешно реализовать работу предлагаемой установки при забойном давлении верхней залежи выше, чем нижней, и при исключении влияния продукции нижней залежи на верхнюю. Это еще стало возможным и благодаря конструктивному выполнению этого проходного обратного клапана, а именно: указанный клапан снабжен двумя гидравлическими каналами, соединенными с насосной установкой, первый из которых также соединен с суммарным гидравлическим каналом клапана-отсекателя для нижних эксплуатационных объектов (для второго варианта), или просто с гидравлическим каналом клапана для нижнего эксплуатационного объекта (для первого варианта), и второй канал, имеющий выход затрубья в полость насосно-комперссорных труб и состоящий из седла и запорного элемента с пружиной возврата, предназначен для поступления в него из затрубья пластовой жидкости из верхней залежи (для обоих вариантов). То есть проходной обратный клапан не позволяет жидкости нижней залежи выходить в ствол (в затрубное пространство) скважины, и одновременно жидкость верхней залежи поступает через хвостовик в насос.

Благодаря тому, что в проходном обратном клапане второй гидравлический канал, предназначенный для поступления в него из затрубья пластовой жидкости из верхней залежи, оборудован седлом и запорным элементом с пружиной возврата, обеспечена возможность настройки указанной пружины (жесткость которой подбирается перед спуском) до той величины, при которой обеспечивается требуемый перепад давлений между затрубным и трубным пространством. Усилием пружины может быть определен необходимый рабочий перепад давления в затрубном пространстве до проходного обратного клапана и давление в хвостовике (давление по нижней залежи). Этим достигается большее забойное давление по верхней залежи относительно нижней, что позволяет эксплуатировать каждую залежь с индивидуальным забойным давлением при отборе жидкости одним насосом.

Кроме того, следует отметить, что, например, использование в предлагаемой установке штуцера (позиция 10 на чертеже) из прототипа, который также направлен на «удержание» давления, не обеспечит получение заявляемого технического результата. В прототипе (патент РФ №118681) «держать» давление по нижней залежи больше чем по верхней - за счет штуцера 10 возможно, а наоборот нельзя. Это происходит из-за того, что регулирование перепада давления в прототипе зависит от расхода жидкости через штуцер (при 5 м3/сут это будет один перепад давления, при 10 м3/сут будет совсем другой перепад), тогда как для предлагаемой установки с проходным обратным клапаном расход не важен, он будет обеспечивать требуемый перепад («держать» давление до этого клапана выше, чем после клапана, за счет усилия пружины) хоть при 5 м3/сут, хоть при 100 м3/сут. Таким образом, можно говорить об универсальности и стабильности работы заявляемой установки в плане различного расхода жидкости, проходящей через проходной обратный клапан.

Выполнение клапана-отсекателя в заявляемой установке с возможностью открытия/перекрытия гидравлических каналов нижних залежей к суммарному гидравлическому каналу этого клапана-отсекателя (по второму варианту) или открытия/перекрытия гидравлического канала нижней залежи к первому гидравлическому каналу проходного обратного клапана (по первому варианту) путем воздействия созданием перепада давления управляющим гидравлическим сигналом с устья скважины, позволяет обеспечить простоту закрытия и открытия гидравлических каналов.

При этом размещение в предлагаемой установке проходного обратного клапана и его конструкция позволяет успешно воздействовать на клапан-отсекатель, когда увеличив на определенное значение затрубное давление, можно получить пропорциональное увеличение трубного давления, необходимого для переключения клапана-отсекателя.

Следует отметить, что управляющим сигналом для клапана-отсекателя в предлагаемых установках ОРЭ служит гидравлический сигнал, создающий перепад давления с устья скважины путем внесения с устья скважины необходимого объема жидкого агента в затрубное пространство или путем подачи необходимого объема жидкого агента под давлением в капиллярную трубку насоса, благодаря чему и появилась возможность перекрывать и пропускать поток флюида в различных комбинациях отдельно по каждой залежи или всех вместе.

В качестве клапана-отсекателя в предлагаемой установке можно использовать, например, клапан-отсекатель, описанный в заявке №2013159278 на выдачу патента РФ, или клапан-отсекатель, описанный в Патенте РФ №115408.

При этом клапан-отсекатель, описанный в заявке №2013159278, содержит корпус, установленный в нем полый подпружиненный элемент, выполненный с возможностью возвратно-поступательного осевого перемещения и с возможностью вращательного перемещения вокруг вертикальной оси, который снабжен в верхней части седлом и запорным органом и радиальными отверстиями в стенке, а также снабжен направляющими в нижней части, ответными направляющим в корпусе, и обеспечивающими возможность при возвратно-поступательном перемещении элемента при воздействии перепада давления управляющим гидравлическим сигналом его поворот вокруг вертикальной оси, с обеспечением при этом открытия/перекрытия радиальных отверстий для гидравлических каналов, причем в корпусе выполнены гидравлические каналы, каждый из которых одним концом гидравлически связан с соответствующим эксплуатационным объектом, а вторым концом - с полостью элемента посредством указанного радиального отверстия в стенке указанного элемента, находящегося в положении «открыто», при этом полость элемента со стороны запорного органа соединена с суммарным гидравлическим каналом.

Клапан-отсекатель, описанный в патенте РФ №115408, содержит цилиндр с отверстиями; плунжер с отверстиями, размещенный внутри указанного цилиндра; причем внешняя поверхность плунжера по существу герметично прилегает к внутренней поверхности цилиндра, а плунжер выполнен с возможностью перемещения внутри цилиндра вдоль оси цилиндра. Отверстия плунжера соответствуют отверстиям цилиндра так, что при некотором определенном положении плунжера относительно цилиндра отверстия плунжера совпадают в своем положении с соответствующими отверстиями цилиндра, образуя канал, обеспечивающий возможность перетока смеси через клапан-отсекатель или регулятор перепада давления потока (состояние «открыт»). В том случае, когда отверстия плунжера не совпадают в своем положении с соответствующими отверстиями цилиндра, переток смеси через клапан-отсекатель или регулятор перепада давления потока по существу невозможен (состояние «закрыт»). Также такие конструкции клапанов-отсекателей и регулятора перепада давления потока включают в себя пружину сжатия. Пружина одним своим концом сочленена с цилиндром, а вторым своим концом сочленена с плунжером. Максимальная длина пружины соответствует состоянию регулятора перепада давления потока «закрыто» и состоянию клапанов-отсекателей «открыто».

Дополнительное снабжение гидравлических каналов обратными клапанами обусловлено целью исключения перетоков жидкости.

Дополнительно гидравлические каналы отдельно каждой залежи могут иметь ряд вариантов разветвления на вариации подканалов, субканалов, различающихся различным типоразмером установленных в них регуляторов расхода и/или перепада давления.

Насосная установка предлагаемой установки может быть дополнительно снабжена капиллярной трубкой или коническими насосно-компрессорными трубами для отвода газа из перекачиваемой пластовой жидкости. Это необходимо для стабильной работы насоса, а значит всей установки в целом, в условиях сильной загазованности пластовой жидкости.

Таким образом, благодаря совокупности конструктивных признаков установок одновременно-раздельной эксплуатации (ОРЭ) по обоим вариантам будет обеспечено исключение влияния жидкости из нижней залежи на технологические параметры работы верхней залежи за счет направления жидкости из нижней залежи через проходной обратный клапан и через хвостовик сразу в насос, и одновременно будет обеспечена надежная работа установки при наличии забойного давления верхней залежи выше, чем нижней залежи (приведенного к одному уровню) за счет обеспечения возможности создания оптимальных режимов работы насосной установки. Кроме того, также будет обеспечено движение добываемой жидкости нижних залежей через гидравлические каналы и поочередное перекрытие их посредством клапана-отсекателя при необходимости, например для проведения исследований по другой.

Заявляемые варианты установок иллюстрируются чертежами, где на фиг. 1 изображена схема скважины с размещенной в ней установкой ОРЭ по первому варианту; на фиг. 2 - схема скважины с размещенной в ней установкой ОРЭ по второму варианту и разрез А-А; на фиг. 3 - схема проходного обратного клапана; на фиг. 4 - схема клапана-отсекателя, описанная в заявке №2013159278.

На фиг. 1 и фиг. 2 в качестве клапана-отсекателя изображена конструкция, описанная в заявке №2013159278 на выдачу патента РФ на изобретение. Другие клапаны-отсекатели другой конструкции, но того же принципа действия (путем управления ими гидравлическим сигналом с устья скважины), могут быть тоже использованы в предлагаемой установке. Эти другие клапаны-отсекатели могут иметь какие-то конструктивные отличия, но главное, что в них должны быть выполнены гидравлические каналы с возможностью их открытия/перекрытия посредством указанного сигнала, и обеспечивающие связь с гидравлическими каналами залежей и с суммарным гидравлическим каналом.

На фиг. 1 представлена установка для одновременно-раздельной разработки нескольких (в частности, двух) залежей одной скважиной по первому варианту в наиболее предпочтительном варианте осуществления. Залежами в данном случае являются первая залежь 1 и вторая залежь 2. Залежь 2 гидравлически соединена с затрубным пространством 3, посредством отверстий 4 в теле обсадной трубы 5. А залежь 1 гидравлически соединена с колонной насосно-компрессорных труб 6, посредством отверстий 7 в теле обсадной трубы 5. Залежи 1 и 2 изолированы друг от друга при помощи средства изоляции - пакера 8. Причем количество пакеров в установке по обоим вариантам на один меньше числа залежей. Установка также содержит гидравлические каналы 9 и 10, количество которых соответствует количеству залежей. Гидравлический канал 9 гидравлически соединен с залежью 1, а канал 10 - с залежью 2, а оба они имеют гидравлическую связь с общим суммарным гидравлическим каналом 11, представляющим собой полость колонны НКТ 6 выше насосной установки 12 с хвостовиком 13. При этом насосная установка 12 размещена на указанной колонне НКТ 6 выше пакера 8, но ниже верхней залежи 2. Также установка снабжена клапаном-отсекателем 14, размещенным ниже насосной установки 12 и выполненным с возможностью открытия/перекрытия гидравлического канала нижней залежи 1. Нижний конец 15 колонны НКТ 6 размещен ниже пакера 8 или в его гидравлическом канале. Между насосной установкой 12 и клапаном-отсекателем 14 установлен проходной обратный клапан 16, герметично сочлененный с одной стороны с хвостовиком 13 насосной установки 12, а с другой стороны - с клапаном-отсекателем 14. Между клапаном отсекателем 14 и проходным обратным клапаном 16 может быть некоторое количество насосно-компрессорных труб. При этом следует отметить, что для штангового насоса типа ШГН кожух не нужен, а для электроцентробежного насоса (ЭЦН) технологически требуется кожух (на чертеже не указан), поскольку сначала идет погружной электродвигатель (ПЭД) а затем ЭЦН. Жидкость минует ПЭД и поступает в ЭЦН. Кожух герметично соединяется с НКТ вверху после ЭЦН. Это вызвано технологическими потребностями, т.к. на ПЭД нельзя «повесить» пакер, поскольку он не предназначен переносить нагрузки более 1 т весом.

Проходной обратный клапан 16 снабжен двумя гидравлическими каналами, соединенными с насосной установкой 12, первый 17 из которых также соединен с гидравлическим каналом клапана-отсекателя для нижней залежи 1. Второй гидравлический канал 19 предназначен для поступления в него из затрубья 3 пластовой жидкости из верхней залежи 2. Он имеет боковой выход в затрубье 3 и состоит из корпуса, в котором находится седло 20 и запорный элемент 21 (например, в виде конуса или шара) с пружиной 22 возврата. Клапан-отсекатель 14 выполнен с возможностью открытия/перекрытия гидравлического канала нижней залежи 1 к первому гидравлическому каналу 17 проходного обратного клапана 16 путем воздействия созданием перепада давления управляющим гидравлическим сигналом с устья скважины. При этом под гидравлическим управляющим сигналом понимается созданное с поверхности (принесенное извне), например закачкой воды, нефти, создание давления азотным компрессором или др. определенное значение давления столба жидкости в стволе 3 скважины или в капиллярной трубке 28.

На фиг. 2 представлена установка для одновременно-раздельной разработки нескольких (в частности, трех) залежей одной скважиной по второму варианту в наиболее предпочтительном варианте осуществления. Залежами в данном случае являются две нижних залежи: залежь 1 и залежь 3, и верхняя залежь 2. Залежи 1, 3 и 2 гидравлически соединены со скважиной посредством отверстий 7, 23 и 4 в теле обсадной трубы 5 соответственно. Залежи 1 и 3 изолированы друг от друга при помощи пакера 8, а залежи 2 и 3 изолированы друг от друга при помощи пакера 24. Причем количество пакеров в установке по обоим вариантам на один меньше числа залежей и все установлены ниже верхней залежи 2.

Для гидравлического соединения установки по второму варианту с обеими нижними залежами 1 и 3 установка содержит две колонны НКТ: первую колонну НКТ 6 и вторую колонну НКТ 25. Первая колонна НКТ 6 и вторая колонна НКТ 25 гидравлически соединены с залежью 1. Соединение осуществляется через открытый нижний торец 15 первой колонны НКТ 6 и нижний конец колонны НКТ 25. Таким образом, первая колонна НКТ 6 и колонна НКТ 25 вместе с соответствующим изолированным объемом внутри обсадной трубы 5 формируют часть гидравлического канала 9 залежи 1. Межтрубное пространство 18 между первой колонной НКТ 6 и второй колонной НКТ 25 гидравлически соединено с залежью 3 через соответствующий изолированный при помощи средства изоляции 8 и 24 объем внутри обсадной трубы 5. Соединение может осуществляться через отверстия 23 в теле обсадной трубы 5 и отверстий 37 в первой колонне НКТ 6. Таким образом, межтрубное пространство 18 вместе с соответствующим изолированным объемом внутри обсадной трубы формируют часть гидравлического канала 26 залежи 3. Нижний конец 15 колонны НКТ 6 размещен ниже нижнего пакера 8 или в его гидравлическом канале. Установка также содержит насосную установку 12, которая размещена на указанной колонне НКТ выше верхнего пакера 24, но ниже верхней залежи 2, и клапан-отсекатель 14, размещенный ниже насосной установки 12 и выполненный с возможностью открытия/перекрытия посредством гидравлического сигнала с устья скважины гидравлических каналов 9 и 26 нижних залежей 1 и 3 соответственно.

Между насосной установкой 12 и клапаном-отсекателем 14 установлен проходной обратный клапан 16, герметично сочлененный с одной стороны с хвостовиком 13 насосной установки 12, а с другой стороны - с клапаном-отсекателем 14 (при наличии в качестве насоса 12 ЭЦН), клапан 16 будет сочленен с клапаном 14 через дополнительные насосно-компрессорные трубы, т.к. ЭЦН будет содержать кожух (на чертеже не показан).

Проходной обратный клапан 16 (фиг. 3) снабжен двумя гидравлическими каналами, соединенными с насосной установкой 12, первый 17 из которых также соединен с суммарным гидравлическим каналом 27 клапана-отсекателя для нижних залежей 1 и 3. Но следует отметить, что в некоторых случаях, например при необходимости исследования по отдельности залежей 1 и 3, клапан-отсекатель 14 путем воздействия созданием перепада давления управляющим гидравлическим сигналом с устья скважины (при этом под гидравлическим управляющим сигналом понимается созданное с поверхности (принесенное извне), например закачкой воды, нефти, создание давления азотным компрессором или др., определенное значение давления столба жидкости в стволе 3 скважины) может обеспечить поочередное перекрывание гидравлических каналов 9 и 26 нижних залежей 1 и 3 соответственно. И тогда в суммарный гидравлический канал 27 будет поступать пластовая жидкость только из одной залежи. Работоспособность заявляемой установки и достижение поставленного технического результата в этом случае также будут обеспечены. Второй гидравлический канал 19 проходного обратного клапана 16 предназначен для поступления в него из затрубья 3 пластовой жидкости из верхней залежи 2. Он имеет боковой выход в затрубное пространство 3 и состоит из седла 20 и запорного элемента 21 (например, в виде конуса или шара) с пружиной 22 возврата.

Кроме того, насосная установка в предлагаемом техническом решении по обоим вариантам может быть дополнительно снабжена капиллярной трубкой 28 или коническими насосно-компрессорными трубами (на чертеже не показаны). И капиллярная трубка, и конические насосно-компрессорные трубы необходимы для отвода газа из перекачиваемой пластовой жидкости, в случае ее сильной загазованности. Это необходимо для стабильной работы насоса 12, а значит установки в целом. Капиллярная трубка 28 присоединяется к НКТ специальными хомутами, в нижней части имеет вход в НКТ между насосом и клапаном или непосредственно в клапан-отсекатель 14, в верхней части может иметь выход на устье скважины или заканчиваться на определенном расчетном уровне.

Кроме того, предлагаемая установка по обоим вариантам может быть снабжена регулятором перепада давления потока жидкости, например, по типу полезной модели по патенту предназначенным для обеспечения необходимого забойного давления залежи с большим требуемым забойным давлением. Предпочтительно такой регулятор перепада давления потока размещать в канале, гидравлически соединенном с залежью, по которой необходимо обеспечить большее рабочее забойное давление относительно другой залежи, т.е. в нашем примере, с залежью 2. В установке ОРЭ по первому варианту, представленной на фиг. 1, таким каналом является канал 10, гидравлически соединенный с залежью 2. В установке ОРЭ по второму варианту, представленной на фиг. 2, таким каналом также является канал 10, гидравлически соединенный с залежью 2. Для обеспечения необходимого забойного давления залежи с меньшим требуемым забойным давлением (в нашем случае это залежь 1 по первому варианту и залежи 1 и 3 по второму варианту), требуемое значение забойного давления может быть обеспечено путем задания параметров отбора смеси из скважины насосом 12. При этом наличие регулятора перепада давления (настраиваемого усилием пружины перед спуском в скважину) в канале 10, гидравлически соединенного с залежью 2, позволяет обеспечить рабочее забойное давление при работе насоса 12 выше, чем по залежи 1 (залежей 1 и 3), условно приведенного к одному уровню.

Дополнительно в гидравлические каналы 9 (залежь 1), 10 (залежь 2) и 26 (залежь 3) могут устанавливаться обратные клапаны (на чертеже не показаны) различной конструкции, например, по типу «седло-шар», для исключения перетоков между залежами при эксплуатации скважины и/или ее остановке.

Дополнительно, при необходимости гидравлические каналы 9, 10 и 26 могут иметь варианты разветвления на отдельные субканалы 9а, 9б; 26а, 26б, 26в (разрез А-А на фиг. 2). Количество субканалов, их вариация и сочетание может быть различным. Использованием указанных субканалов решается задача изменения перепада потока жидкости применением в этих субканалах, например, штуцеров различного диаметра или устройств по типу регулятора, при этом не требуется подъем оборудования для изменения характеристик регулятора притока. Переключая клапаном-отсекателем 16 потоки пластового флюида из различных залежей последовательно по субканалам, в которые, например, установлены разного диаметра штуцера, можно без подъема оборудования регулировать дебит пластов.

Дополнительно в гидравлических каналах 9, 10 и 26 в колонне 5 могут быть установлены манометры, и/или термометры, и/или другие измерительные приборы, например влагомер, расходомер, с возможностью передачи сигнала на поверхность, или указанные приборы могут быть автономные.

Установки по обоим вариантам могут быть снабжены, например, клапаном-отсекателем 14 конструкции револьверного типа (см. заявку на патент РФ №2013159278). Однако очевидно, что это лишь один из предпочтительных, возможных вариантов, и установки могут быть осуществлены и с клапанами-отсекателями других конструкций. Для понимания сущности работы предлагаемой установки, ниже приведено описание конструкции подобного клапана-отсекателя в качестве примера (фиг. 4). Этот клапан-отсекатель 14 содержит корпус 29, установленный в нем полый подпружиненный пружиной 30 элемент 31, в качестве которого в преимущественном исполнении может быть применен полый плунжер. Причем внешняя поверхность элемента 31 по существу герметично прилегает к внутренней поверхности корпуса 29. Указанный элемент 31 выполнен с возможностью возвратно-поступательного осевого перемещения и с одновременной возможностью вращательного перемещения вокруг вертикальной оси под действием гидравлического управляющего сигнала. Элемент 31 снабжен в верхней части «седлом» 32 и запорным органом 33, например шаром, а также радиальными отверстиями 34 в стенке, которые могут быть выполнены на одном или на разных уровнях, под разными углами друг другу. Запорный орган, клапан-отсекатель могут быть исполнены в различных технических решениях, например в виде конуса с подпружинивающим элементом, в виде лепесткового клапана и др.

Кроме того, элемент 31 снабжен направляющими 35 в нижней части, ответными направляющим 36 в корпусе 29 и обеспечивающими возможность при возвратно-поступательном перемещении элемента 31 при воздействии перепада давления управляющим гидравлическим сигналом его поворота вокруг вертикальной оси с обеспечением при этом открытия/перекрытия радиальных отверстий 34. В преимущественном исполнении направляющие 35 в нижней части полого элемента 31 и ответные направляющие 36 в корпусе 29 выполнены в виде клинообразных скошенных пазов и ответных им клинообразных скошенных выступов соответственно (фиг. 4). В корпусе 29 также выполнены гидравлические каналы 9 и 26, каждый из которых одним концом гидравлически связан с соответствующими залежами, т.е. с залежью 1 и с залежью 3 соответственно. Оба канала 9 и 26 вторым концом связаны гидравлически с полостью элемента 31 посредством указанного радиального отверстия (отверстий) 34 в стенке указанного элемента 31, находящегося в положении «открыто». При этом полость элемента 31 со стороны запорного органа 33 соединена с суммарным гидравлическим каналом 27, который, в свою очередь, соединен с гидравлическим каналом 17 проходного обратного клапана 16.

При некотором определенном положении элемента 31 относительно корпуса 29 отверстия 34 элемента 31 будут совпадать в своем положении с гидравлическим каналом 9 или 26 в корпусе 29. Возможно различное сочетание и количество отверстий, располагаться они могут на различном уровне и при разных углах. На фиг. 4 представлен вариант с тремя положениями управления притока жидкости из каналов 9 и 26: П1 - приток из обеих залежей, П2 - положение корпуса 29, обеспечивающего приток через отверстия 34 жидкости гидравлического канала 9 залежи 1 в суммарный канал 27; П3 - приток только из залежи 3 через гидравлический канал 26 в суммарный канал 27. Механические параметры составных частей клапана-отсекателя 14 могут определяться, исходя из требуемых значений управляющих сигналов и требуемых значений забойного давления.

Описанный выше клапан-отсекатель 14 характеризует работу установки как по первому, так и по второму вариантам.

Также в качестве клапана-отсекателя можно использовать клапан-отсекатель, известный из патента РФ №115408, содержащий цилиндр с отверстиями, плунжер с отверстиями, размещенный внутри указанного цилиндра и выполненный с возможностью осевого перемещения внутри цилиндра, пружину сжатия, которая одним своим концом сочленена с цилиндром, а вторым своим концом сочленена с плунжером, и максимальная длина которой соответствует состоянию «открыто», причем внешняя поверхность плунжера по существу герметично прилегает к внутренней поверхности цилиндра, а отверстия плунжера соответствуют отверстиям цилиндра так, что при некотором определенном положении плунжера относительно цилиндра отверстия плунжера совпадают в своем положении с соответствующими отверстиями цилиндра, образуя канал, обеспечивающий возможность перетока смеси через клапан-отсекатель, а в случае, когда отверстия плунжера не совпадают в своем положении с соответствующими отверстиями цилиндра, переток смеси через клапан-отсекатель невозможен.

Установка ОРЭ по обоим вариантам устанавливается в обсадную трубу 5. При этом скважина должна быть снабжена средством закачки в межтрубное пространство технической жидкости, например воды. Под межтрубным пространством в настоящей заявке понимается пространство, ограниченное снаружи обсадной трубой 5, а изнутри лифтовыми трубами (колонной НКТ 6) и каналами установки. В качестве средства закачки в межтрубное пространство технической жидкости может быть использовано любое из известных технических средств, пригодных для этой цели, например насосная установка.

Все раскрытое оборудование компонуется в единое устройство по первому или второму варианту исходя из расстояний между залежами, толщины пласта каждой залежи, требуемых забойных давлений для каждой залежи исходя из условия превышения давления верхней залежи над давлением нижних залежей.

Работа предлагаемых установок ОРЭ осуществляется следующим образом.

Определение индивидуального дебита жидкости, обводненности продукции, удельного веса попутно добываемой воды для каждой залежи, проведение гидродинамических исследований осуществляется путем временного отключения притока одной из залежей с помощью клапана-отсекателя 14, в данном случае становится возможным проведение указанных мероприятий для второй залежи.

Ниже приведен пример работы предлагаемой установки на конкретном примере по первому варианту.

Была выбрана скважина со следующими характеристиками. В скважине находились две залежи: нижняя залежь 1 на глубине 1726-1731,4 м с забойным давлением 5,5 МПа и верхняя залежь 2 на глубине 1354-1367,2 м с забойным давлением 8,27 МПа (забойные давления приведены к одному уровню).

При компоновке установки на поверхности производится настройка пружины 22 проходного обратного клапана 16 таким образом, чтобы перепад между затрубьем и трубным пространством составлял 8,27-5,5=2,77 МПа.

Установка спускается в скважину, при этом пакер 8 установлен на глубину 1715 м, глубина спуска насосной установки 12 - 1676 м. То есть насос 12 установлен ниже верхней залежи 2, но выше пакера 8. Электроцентробежный насос 12 снабжен кожухом. Учитывая, что газосодержание пластовой жидкости залежи 1 составляет 500 м3/т, а залежи 2 - 129 м3/т, то насос 12 снабжен газоотводной капиллярной трубкой 28, которая крепится посредством хомутов к колонне НКТ.

Установку запускают в работу. При этом пластовая жидкость из нижней залежи 1 через отверстия 7 поступает в скважину, далее - в НКТ 6 в гидравлический канал 9 клапана-отсекателя 14 и затем в связанный с ним первый гидравлический канал 17 проходного обратного клапана 1. В это же время пластовая жидкость из залежи 2 через отверстия 4 поступает в затрубное пространство 3 скважины; затем проходит во второй гидравлический канал 19 проходного обратного клапана 16, воздействуя силой на запорный элемент 21 (т.к. пружина 22 клапана 16 была настроена с соответствующим 2,77 МПа, то при забойном давлении 8,27 МПа верхней залежи 2 это будет достаточно для преодоления ее напряжения), который, приподнимаясь, обеспечивает доступ этой жидкости в гидравлический канал 10. Далее жидкости из залежи 1 и залежи 2, смешиваясь в клапане 16, подаются на прием насоса 12 и в общий суммарный гидравлический канал 11 (в полость НКТ 6).

Если бы в разработке было бы, например, три залежи (как по второму варианту), то при запуске установки в работу будет происходить следующее. Пластовая жидкость из нижней залежи 1 через отверстия 7 поступает в скважину, далее - через колонну НКТ 6 и через колонну НКТ 25 в гидравлический канал 9 клапана-отсекателя 14 и затем - в суммарный гидравлический канал 27 клапана-отсекателя. Пластовая жидкость из залежи 3 через отверстия 23 в обсадной трубе 5 поступает в скважину в пространство между пакерами 8 и 24, далее - через отверстия 37 в колонне НКТ 25 поступает в межтрубное пространство 18 между НКТ 6 и НКТ 25, далее - в гидравлический канал 26 клапана-отсекателя 14 и затем - в суммарный гидравлический канал 27 клапана-отсекателя. Из канала 27 жидкость поступает в гидравлический канал 17 проходного обратного клапана 16 и далее на насос 12. Путь поступления жидкости из залежи 2 к насосной установке 12 такой же, как описан выше для первого варианта установки.

Следует отметить, что клапаном-отсекателем 14 можно в установке по второму варианту регулировать открытие/перекрытие гидравлических каналов 9, 26. При этом в случае необходимости воздействия на клапан-отсекатель 14 путем закачки в межтрубное пространство технической жидкости объем закачки будет определяться исходя из расчета создания столба жидкости в межтрубном пространстве, необходимом для создания давления, обеспечивающего силу воздействия на элемент 31, превышающую суммарную силу воздействия на этот элемент забойного давления определенной залежи 1 или 3 и пружины 30 клапана-отсекателя 14.

Настоящее изобретение по обоим вариантам было подробно описано со ссылкой на предпочтительный вариант его осуществления, однако очевидно, что оно может быть осуществлено в различных вариантах, не выходя за рамки заявленного объема правовой охраны, определяемого формулой изобретения.

1. Установка для одновременно-раздельной эксплуатации нескольких залежей одной скважиной, включающая колонну насосно-компрессорных труб (НКТ), насосную установку с хвостовиком, размещенную на указанной колонне, пакер для разобщения залежей друг от друга, гидравлические каналы, количество которых соответствует числу залежей, и каждая из которых соединена с соответствующим гидравлическим каналом, а все гидравлические каналы соединены с общим суммарным гидравлическим каналом, представляющим собой полость колонны НКТ выше насосной установки, клапан-отсекатель, размещенный ниже насосной установки и выполненный с возможностью открытия/перекрытия гидравлического канала нижней залежи к насосной установке, отличающаяся тем, что установка содержит один пакер, размещенный между двумя залежами, нижний конец колонны НКТ размещен ниже пакера или в его гидравлическом канале, а насосная установка размещена на указанной колонне НКТ выше пакера, но ниже верхней залежи, причем между насосной установкой и клапаном-отсекателем установлен проходной обратный клапан, герметично сочлененный с одной стороны с хвостовиком насосной установки, а с другой стороны - с клапаном-отсекателем непосредственно или через, по меньшей мере, одну насосно-компрессорную трубу, при этом проходной обратный клапан содержит корпус и снабжен двумя гидравлическими каналами, соединенными с насосной установкой, первый из которых также соединен с гидравлическим каналом клапана-отсекателя для нижней залежи, и второй, имеющий боковой выход в затрубное пространство и включающий седло и запорный элемент с пружиной возврата, предназначен для поступления в него из затрубного пространства пластовой жидкости из верхней залежи, а клапан-отсекатель выполнен с возможностью открытия/перекрытия гидравлического канала нижней залежи к первому гидравлическому каналу проходного обратного клапана путем воздействия созданием перепада давления управляющим гидравлическим сигналом с устья скважины.

2. Установка по п.1, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит регулятор перепада давления потока жидкости, установленный в гидравлическом канале.

3. Установка по п.1, отличающаяся тем, что, по меньшей мере, один гидравлический канал имеет разветвления, по меньшей мере, на один дополнительный отдельный субканал.

4. Установка по п.3, отличающаяся тем, что субканалы снабжены штуцерами или регуляторами перепада давления потока жидкости.

5. Установка по п.1, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит обратные клапаны, установленные в гидравлических каналах.

6. Установка по п.1, отличающаяся тем, что она дополнительно снабжена манометрами, и/или термометрами, и/или расходомерами, установленными с возможностью передачи сигнала на поверхность.

7. Установка по п.1, отличающаяся тем, что для отвода газа из перекачиваемой пластовой жидкости насосная установка дополнительно снабжена капиллярной трубкой или коническими насосно-компрессорными трубами.

8. Установка по п.1, отличающаяся тем, что в качестве запорного элемента проходной обратный клапан содержит конус или шар.

9. Установка по пп.1 или 7, отличающаяся тем, что в качестве управляющего гидравлического сигнала с устья скважины для клапана-отсекателя служит гидравлический сигнал, создающий перепад давления с устья скважины, путем внесения с устья скважины необходимого объема жидкого агента в затрубное пространство или путем подачи необходимого объема жидкого агента под давлением в капиллярную трубку насосной установки.

10. Установка по п.1, отличающаяся тем, что в качестве клапана-отсекателя она включает клапан-отсекатель, содержащий корпус, установленный в нем полый подпружиненный элемент, выполненный с возможностью возвратно-поступательного осевого перемещения и с возможностью вращательного перемещения вокруг вертикальной оси, который снабжен в верхней части седлом и запорным органом и радиальными отверстиями в стенке, а также снабжен направляющими в нижней части, ответными направляющим в корпусе, и обеспечивающими возможность при возвратно-поступательном перемещении элемента при воздействии перепада давления управляющим гидравлическим сигналом его поворот вокруг вертикальной оси, с обеспечением при этом открытия/перекрытия радиальных отверстий для гидравлических каналов, причем в корпусе выполнены гидравлические каналы, каждый из которых одним концом гидравлически связан с соответствующей залежью, а вторым концом - с полостью элемента посредством указанного радиального отверстия в стенке указанного элемента, находящегося в положении “открыто”.

11. Установка по п.1, отличающаяся тем, что в качестве клапана-отсекателя она включает клапан-отсекатель, содержащий цилиндр с отверстиями, плунжер с отверстиями, размещенный внутри указанного цилиндра и выполненный с возможностью осевого перемещения внутри цилиндра, пружину сжатия, которая одним своим концом сочленена с цилиндром, а вторым своим концом сочленена с плунжером, и максимальная длина которой соответствует состоянию “открыто”, причем внешняя поверхность плунжера по существу герметично прилегает к внутренней поверхности цилиндра, а отверстия плунжера соответствуют отверстиям цилиндра так, что при некотором определенном положении плунжера относительно цилиндра отверстия плунжера совпадают в своем положении с соответствующими отверстиями цилиндра, образуя канал, обеспечивающий возможность перетока смеси через клапан-отсекатель, а в случае, когда отверстия плунжера не совпадают в своем положении с соответствующими отверстиями цилиндра, переток смеси через клапан-отсекатель невозможен.

12. Установка для одновременно-раздельной эксплуатации нескольких залежей одной скважиной, включающая колонну насосно-компрессорных труб (НКТ), насосную установку с хвостовиком, размещенную на указанной колонне, пакер для разобщения залежей друг от друга, гидравлические каналы, количество которых соответствует числу залежей и каждая из которых соединена с соответствующим гидравлическим каналом, а все гидравлические каналы соединены с общим суммарным гидравлическим каналом, представляющим собой полость колонны НКТ выше насосной установки, клапан-отсекатель, размещенный ниже насосной установки и выполненный с возможностью открытия/перекрытия гидравлического канала нижней залежи к насосной установке, отличающаяся тем, что количество пакеров в установке на один меньше числа залежей и все установлены ниже верхней залежи с разделением нижних залежей друг от друга, нижний конец колонны НКТ размещен ниже нижнего пакера или в его гидравлическом канале, а насосная установка размещена на указанной колонне НКТ выше верхнего пакера, но ниже верхней залежи, причем между насосной установкой и клапаном-отсекателем установлен проходной обратный клапан, герметично сочлененный с одной стороны с хвостовиком насосной установки, а с другой стороны - с клапаном-отсекателем непосредственно или через, по меньшей мере, одну насосно-компрессорную трубу, при этом проходной обратный клапан содержит корпус и снабжен двумя гидравлическими каналами, соединенными с насосной установкой, первый из которых также соединен с суммарным гидравлическим каналом клапана-отсекателя для нижних залежей, и второй, имеющий боковой выход в затрубное пространство и состоящий из седла и запорного элемента с пружиной возврата, предназначен для поступления в него из затрубного пространства пластовой жидкости из верхней залежи, а клапан-отсекатель выполнен с возможностью открытия/перекрытия гидравлических каналов нижних залежей к суммарному гидравлическому каналу этого клапана-отсекателя путем воздействия созданием перепада давления управляющим гидравлическим сигналом с устья скважины.

13. Установка по п.12, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит регулятор перепада давления потока жидкости, установленный в гидравлическом канале.

14. Установка по п.12, отличающаяся тем, что, по меньшей мере, один гидравлический канал имеет разветвления, по меньшей мере, на один дополнительный отдельный субканал.

15. Установка по п.12, отличающаяся тем, что субканалы снабжены штуцерами или регуляторами перепада давления потока жидкости.

16. Установка по п.12, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит обратные клапаны, установленные в гидравлических каналах.

17. Установка по п.12, отличающаяся тем, что она дополнительно снабжена манометрами, и/или термометрами, и/или расходомерами, установленными с возможностью передачи сигнала на поверхность.

18. Установка по п.12, отличающаяся тем, что для отвода газа из перекачиваемой пластовой жидкости насосная установка дополнительно снабжена капиллярной трубкой или коническими насосно-компрессорными трубами.

19. Установка по п.12, отличающаяся тем, что в качестве запорного элемента проходной обратный клапан содержит конус или шар.

20. Установка по пп.12 или 18, отличающаяся тем, что в качестве управляющего гидравлического сигнала с устья скважины для клапана-отсекателя служит гидравлический сигнал, создающий перепад давления с устья скважины, путем внесения с устья скважины необходимого объема жидкого агента в затрубное пространство или путем подачи необходимого объема жидкого агента под давлением в капиллярную трубку насосной установки.

21. Установка по п.12, отличающаяся тем, что в качестве клапана-отсекателя она включает клапан-отсекатель, содержащий корпус, установленный в нем полый подпружиненный элемент, выполненный с возможностью возвратно-поступательного осевого перемещения и с возможностью вращательного перемещения вокруг вертикальной оси, который снабжен в верхней части седлом и запорным органом и радиальными отверстиями в стенке, а также снабжен направляющими в нижней части, ответными направляющим в корпусе, и обеспечивающими возможность при возвратно-поступательном перемещении элемента при воздействии перепада давления управляющим гидравлическим сигналом его поворот вокруг вертикальной оси, с обеспечением при этом открытия/перекрытия радиальных отверстий для гидравлических каналов, причем в корпусе выполнены гидравлические каналы, каждый из которых одним концом гидравлически связан с соответствующей залежью, а вторым концом - с полостью элемента посредством указанного радиального отверстия в стенке указанного элемента, находящегося в положении “открыто”.

22. Установка по п.12, отличающаяся тем, что в качестве клапана-отсекателя она включает клапан-отсекатель, содержащий цилиндр с отверстиями, плунжер с отверстиями, размещенный внутри указанного цилиндра и выполненный с возможностью осевого перемещения внутри цилиндра, пружину сжатия, которая одним своим концом сочленена с цилиндром, а вторым своим концом сочленена с плунжером, и максимальная длина которой соответствует состоянию “открыто”, причем внешняя поверхность плунжера по существу герметично прилегает к внутренней поверхности цилиндра, а отверстия плунжера соответствуют отверстиям цилиндра так, что при некотором определенном положении плунжера относительно цилиндра отверстия плунжера совпадают в своем положении с соответствующими отверстиями цилиндра, образуя канал, обеспечивающий возможность перетока смеси через клапан-отсекатель, а в случае, когда отверстия плунжера не совпадают в своем положении с соответствующими отверстиями цилиндра, переток смеси через клапан-отсекатель невозможен.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к скважинным штанговым насосным установкам. Установка включает колонну лифтовых труб, пакер, хвостовик и штанговый насос с боковым отверстием в цилиндре, делящим этот цилиндр на две части, пропорциональные производительностям соответствующих пластов, размещенным в кожухе над двухканальным корпусом, в одном из каналов которого размещен дополнительный всасывающий клапан с выходом в зазор между кожухом и цилиндром, а второй канал сообщен с входом штангового насоса, входы первого и второго каналов сообщены с надпакерным пространством скважины и хвостовиком или наоборот.

Изобретение относится к устройствам для одновременно-раздельной эксплуатации двух пластов в скважине. Оборудование включает колонну внешних насосно-компрессорных труб с отверстиями и обратным клапаном, внутрь которых спущена коаксиально расположенная колонна внутренних насосно-компрессорных труб с закрепленным на ее наружной поверхности греющим кабелем и соединенная с разъемным устройством, а также устройство для герметичного разъединения пластов, которое выполнено в виде пакера с системой отсечения нефтяного пласта.

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

Изобретение относится к нефтяной промышленности и может найти применение при разработке залежей нефти с естественной трещиноватостью, продуктивные коллекторы которых состоят из двух пропластков, совпадающих в структурном плане.

Изобретение относится к нефтяной промышленности и может найти применение при разработке залежей нефти, продуктивные коллекторы которых состоят из двух пропластков, совпадающих в структурном плане.

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, а именно к устройствам для одновременно-раздельной эксплуатации многопластовых скважин. В скважинной установке с системой контроля и управления эксплуатацией месторождений, включающей по меньшей мере одну колонну (1) насосно-компрессорных труб (НКТ) с постоянным или переменным диаметром и открытым или заглушенным нижним концом, оснащенную, между пластами или выше и между пластами, одним или несколькими пакерами (3) и расположенными на уровне пластов скважины модулями (4), модуль (4) расположен между насосно-компрессорными трубами и соединен с ними при помощи переходников (7).

Изобретение относится к разработке нефтяных месторождений, представленных многопластовыми неоднородными по проницаемости коллекторами и неколлекторами. Способ заключается в том, что производят строительство многозабойной нагнетательной скважинной системы в виде горизонтального ствола, пробуренного в устойчивых горных породах на заданном расстоянии до кровли нижележащих нефтематеринских горных пород, из которого забурен ряд нисходящих боковых стволов, и многозабойной добывающей скважинной системы в виде горизонтального ствола, пробуренного в устойчивых горных породах на заданном расстоянии до подошвы вышележащих неустойчивых, склонных к катастрофическим обвало- и желобообразованиям, нефтематеринских горных пород, из которого забурен ряд восходящих боковых стволов.

Изобретение относится к нефтяной промышленности. Способ включает отбор продукции нижнего пласта через приемный патрубок, проходящий через пакер, разделяющий пласты, измерение общего дебита жидкости и ее обводненности на дневной поверхности, измерение давления на приеме и параметров работы насоса с помощью модуля телеметрической системы, установленного под погружным электродвигателем насоса, измерение давления на забое нижнего пласта с помощью глубинного манометра, соединенного кабелем с модулем телеметрической системы, перекрытие поступления продукции одного из пластов с помощью гидравлического пакера с передачей давления по трубке малого диаметра для проведения замеров параметров работы другого пласта, определение дебитов нефти и воды перекрываемого пласта путем вычитания из общих дебитов нефти и воды скважины дебитов работающего пласта.

Изобретение относится к добыче нефти при одновременно-раздельной эксплуатации двух пластов одной скважиной. Установка включает основной и дополнительный приводы, пакер, установленный между верхним и нижним продуктивными пластами, основную, сообщенную с подпакерным пространством скважины, и дополнительную, сообщенную с надпакерным пространством скважины, колонны лифтовых труб со штанговыми насосами, закрепленными на устье скважины двухствольной арматурой, параллельный якорь, установленный на обеих колоннах лифтовых труб и выполненный с возможностью фиксации их относительно друг друга.

Изобретение относится к области разработки многопластовых нефтяных месторождений и может быть использовано в нефтегазовой промышленности. Технический результат - повышение дебита добывающих скважин за счет эффективного гидроразрыва пласта.

Изобретение относится к выборочно приводимым в действие барьерам для трубной колонны на подземной площадке. Технический результат заключается в предотвращении деформации отверстия гнезда шара, тем самым не допуская зависания шара.

Изобретение относится к нефтяной промышленности и может быть применено для промывки скважины. Устройство состоит из ствола, корпуса, кольцевой камеры, клапана, а также кольцевого поршня, толкателя.

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности и имеет возможности извлечения из колонны насосно-компрессорных труб для осуществления ремонта или проведения профилактических работ с последующей установкой.

Изобретение относится к нефтяной промышленности и может быть применено для гидравлического разрыва пласта. Способ включает спуск в скважину колонны НКТ с пакером, посадку пакера над кровлей пласта, подлежащего гидроразрыву, закачку жидкости разрыва в пласт по колонне НКТ через скважину до создания трещины в пласте, крепление созданной трещины закачкой проппанта, закрытие скважины и ожидание спада давления, стравливание остаточного устьевого давления до атмосферного, разгерметизацию устья скважины, срыв пакера и подъем колонны НКТ из скважины.

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности и может быть применено для герметизации колонны насосно-компрессорных труб при проведении цикла освоения скважины путем закрытия клапана пусковой муфты.

Группа изобретений относится к горному делу и может быть применена в скважинной клапанной системе. Клапан включает корпус, модуль перекрытия канала, механический рычажный механизм, модуль привода и блок управления.

Изобретение относится к скважинному оборудованию и может быть применено для перепуска жидкости из нижележащего пласта в вышележащий пласт. Устройство включает полый корпус с выпускным каналом и выступом снизу, гильзу, соосно размещенную внутри полого корпуса с возможностью осевого перемещения, сменную насадку и клапан, пропускающий жидкость изнутри наружу.

Группа изобретений относится к устройствам для одновременно-раздельной эксплуатации нескольких эксплуатационных объектов одной скважиной. Установка включает пакер, гидравлические каналы, количество которых соответствует числу эксплуатационных объектов.

Группа изобретений относится к горному делу и может быть применена совместно со скважинным инструментом. Клапан 200 присоединен к секции 11 трубы 160, расположенной в скважине 120.

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности и может быть применено для добычи пластового флюида электроприводным насосом. Двухпакерная насосная установка включает колонну труб меньшего диаметра, размещенную концентрично или эксцентрично в колонне труб большего диаметра.

Группа изобретений относится к технике нагнетания газа и жидкости в продуктивный пласт насосом для поддержания пластового давления. Способ нагнетания газа и жидкости в скважину насосом, снабженным всасывающим и нагнетательным клапанами, заключается во вводе газожидкостной смеси с заданным избыточным давлением от постороннего источника. В качестве насоса используют скважинный электроцентробежный насос, установленный в подземной емкости, выполненной в виде шурфа. Газожидкостную смесь вводят поочередно в пространство между обсадной и насосно-компрессорной трубой и в насосно-компрессорную трубу (НКТ). Включают насос, следят за изменением уровня жидкости в межтрубном пространстве и переключают поток жидкости от насоса поочередно в НКТ и в пространство между обсадной трубой и НКТ. Компримированную газожидкостную смесь подают в нагнетательную скважину. Группа изобретений направлена на повышение эффективности нагнетания газожидкостной смеси насосом в продуктивный пласт и упрощение используемого для этого устройства. 2 н.п. ф-лы, 1 ил.
Наверх