Установка для одновременно-раздельной добычи из двух пластов скважины



Установка для одновременно-раздельной добычи из двух пластов скважины
Установка для одновременно-раздельной добычи из двух пластов скважины
Установка для одновременно-раздельной добычи из двух пластов скважины
Установка для одновременно-раздельной добычи из двух пластов скважины

 


Владельцы патента RU 2588072:

Закрытое акционерное общество "РИМЕРА" (RU)

Группа изобретений относится к области добычи нефти и может быть применена для одновременно-раздельной эксплуатации двух пластов скважины. Установка содержит колонну насосно-компрессорных труб, кабель, хвостовик, пакер, установленный снаружи хвостовика между пластами, и насос для откачки продукции пластов. Установка включает в себя устройство переключения пластов, которое в случае использования электроцентробежного насоса соединено с кожухом, окружающим только электродвигатель вместе с кабелем и заканчивающимся на входном модуле, а в случае использования штангового насоса - с входом насоса. Устройство переключения пластов состоит из головки, ниппеля и основания, соединенных верхним и нижним корпусами. Головка содержит входные каналы, связанные с верхним пластом. Входные каналы через два последовательно расположенных взаимно обратных шариковых клапана связаны через верхний корпус и головку с выходом. Основание соединено с хвостовиком, с установленными на нем датчиками давления, внутренняя полость которого через шариковый клапан связана с внутренней полостью нижнего корпуса и через клапан в ниппеле с внутренней полостью верхнего корпуса. Клапан в ниппеле приводится в движение поршнем, надпоршневая полость которого связана с внутренней полостью нижнего корпуса, а подпоршневая через электромагнитный клапан и диафрагму с верхним пластом. Клапан в ниппеле жестко связан с толкателем, который открывает один из шариковых клапанов верхнего пласта при закрытии клапана в ниппеле и наоборот. Электромагнитный клапан и датчики давления соединены с наземным блоком управления кабелем. Технический результат заключается в повышении надежности установки. 2 н.п. ф-лы, 3 ил.

 

Изобретение относится к области добычи нефти и может быть использовано при одновременно-раздельной эксплуатации двух пластов скважины.

Известна насосная установка для эксплуатации пластов в скважине, содержащая колонну лифтовых труб, кабель, хвостовик, пакеры, установленные снаружи хвостовика между пластами и разобщающие скважину на участки, и электропогружной насос для откачки продукции пластов, с входным модулем и электродвигателем и кожух. Кожух окружает только электродвигатель вместе с кабелем, заканчивается на входном модуле электропогружного насоса, на котором выполнен узел герметичного вывода кабеля из кожуха. Электропогружной насос выполнен с производительностью, превышающей общий дебит пластов. Хвостовик выполнен с несколькими каналами, каждый из которых сообщен с одним из участков скважины. При этом установка снабжена регулятором в виде наземного блока управления, манометров для замера забойного давление на участке, сообщенном с соответствующим каналом, и электроклапанов в каждом канале, функционально связанных, как и манометры, с блоком управления (по патенту RU 2339795, кл. Е21В 43/14, опубл. 27.11.08).

Недостатком известной конструкции является наличие электроклапанов в каждом канале, что снижает надежность и усложняет конструкцию.

Наиболее близким техническим решением является установка (устройство) для одновременно-раздельного исследования и эксплуатации электропогружным насосом многопластовой скважины, включающая 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 (по патенту RU 2380522, кл. Е21В 43/12, Е21В 47/12, опубл. 27.01.10).

Недостатком данной конструкции является использование в регулирующем клапане в качестве отсекающего элемента поршня, плунжера, затвора или поворотного диска. Механические примеси, содержащиеся в добываемой пластовой жидкости, могут привести к заклиниванию отсечного элемента. Также отсечной элемент не обладает достаточной герметичностью в процессе эксплуатации из-за малого ресурса уплотнительных элементов в подвижных соединениях, работающих в пластовой жидкости.

Задачей, на решение которой направлено изобретение, является повышение ресурса установки.

Техническим результатом, который достигается в результате решения указанной выше задачи, является повышение надежности работы установки для одновременно-раздельной добычи из двух пластов скважины и срока эксплуатации установки.

Указанная техническая задача для варианта 1 решается тем, что установка для одновременно-раздельной добычи из двух пластов скважины содержит колонну насосно-компрессорных труб, кабель, хвостовик, пакер, установленный снаружи хвостовика между пластами, и электроцентробежный насос для откачки продукции пластов с входным модулем, электродвигателем и кожухом, окружающим только электродвигатель вместе с кабелем, заканчивающимся на входном модуле, снизу кожух связан с выходом устройства переключения пластов, состоящего из головки, ниппеля и основания, соединенных верхним и нижним корпусами, причем головка соединена с кожухом и содержит входные каналы, связанные с верхним пластом, входные каналы через два последовательно расположенных взаимно обратных шариковых клапана связаны через верхний корпус и головку с внутренней полостью кожуха, основание соединено с хвостовиком, с установленными на нем датчиками давления, внутренняя полость которого через шариковый клапан связана с внутренней полостью нижнего корпуса и через клапан в ниппеле с внутренней полостью верхнего корпуса, клапан в ниппеле приводится в движение поршнем, надпоршневая полость которого связана с внутренней полостью нижнего корпуса, а подпоршневая через электромагнитный клапан и диафрагму с верхним пластом, клапан в ниппеле жестко связан с толкателем, который открывает один из шариковых клапанов верхнего пласта при закрытии клапана в ниппеле и наоборот, электромагнитный клапан и датчики давления соединены с наземным блоком управления кабелем.

Указанная техническая задача для варианта 2 решается тем, что установка для одновременно-раздельной добычи из двух пластов скважины содержит колонну насосно-компрессорных труб, хвостовик, пакер, установленный снаружи хвостовика между пластами, и штанговый насос для откачки продукции пластов, вход которого связан с выходом устройства переключения пластов, состоящего из головки, ниппеля и основания, соединенных верхним и нижним корпусами, причем головка соединена с насосом и содержит входные каналы, связанные с верхним пластом, входные каналы через два последовательно расположенных взаимно обратных шариковых клапана связаны через верхний корпус и головку с входом насоса, основание соединено с хвостовиком, с установленными на нем датчиками давления, внутренняя полость которого через шариковый клапан связана с внутренней полостью нижнего корпуса и через клапан в ниппеле с внутренней полостью верхнего корпуса, клапан в ниппеле приводится в движение поршнем, надпоршневая полость которого связана с внутренней полостью нижнего корпуса, а подпоршневая через электромагнитный клапан и диафрагму с верхним пластом, клапан в ниппеле жестко связан с толкателем, который открывает один из шариковых клапанов верхнего пласта при закрытии клапана в ниппеле и наоборот, электромагнитный клапан и датчики давления соединены с наземным блоком управления кабелем.

Применение шариковых клапанов в устройстве переключения пластов установки для одновременно-раздельной добычи из двух пластов скважины повышают надежность установки и обеспечивают герметичность при перекрытии каждого из пластов.

Изобретение поясняется фигурами, на которых изображено:

фиг. 1 - установка для одновременно-раздельной добычи из двух пластов электроцентробежным насосом;

фиг. 2 - установка для одновременно-раздельной добычи из двух пластов штанговым насосом;

фиг. 3 - устройство переключения пластов, продольный разрез.

Установка для одновременно-раздельной добычи из двух пластов скважины (фиг. 1) содержит колонну насосно-компрессорных труб 1, хвостовик 2, пакер 3, электропогружной насос 4, погружной электродвигатель 5, кожух 6, блок с датчиками давления 7, устройство переключения пластов 8 и станцию управления 9. Погружной электродвигатель 5 связан со станцией управления 9 кабелем 10, а блок с датчиками давления 7 и устройство переключения пластов 8 - кабелем 11.

Установка для одновременно-раздельной добычи из двух пластов скважины (фиг. 2) содержит колонну насосно-компрессорных труб 1, хвостовик 2, пакер 3, штанговый насос 12, блок с датчиками давления 7, устройство переключения пластов 8 и станцию управления 9. Блок с датчиками давления 7 и устройство переключения пластов 8 связаны со станцией управления 9 кабелем 11.

Устройство переключения пластов (фиг. 3) содержит головку 13, ниппель 14 и основание 15, соединенные друг с другом верхним корпусом 16 и нижним корпусом 17. В головке расположен входной канал 18, связанный с последовательно установленными взаимно обратными клапанами 19 и 20 с внутренней полостью верхнего корпуса 16, и проходной канал 21. Основание 15 содержит шариковый клапан 22 и проходной канал 23. В ниппеле 14 установлен клапан 24, разделяющий внутренние полости верхнего и нижнего корпусов 16, 17. Клапан 24 связан с поршнем 25. Электромагнитный клапан 26 расположен в корпусе 27 и перекрывает полость под поршнем 25 с внутренними полостями корпуса 27 и диафрагмы 28. Диафрагма 28 расположена в корпусе 29, внутренняя полость которого связана через канал 30 с верхним пластом. Клапан 24 жестко связан с толкателем 31.

Установка для одновременно-раздельной добычи из двух пластов скважины работает следующим образом.

Установку (фиг. 1, 2) спускают на колонне насосно-компрессорных труб 1 и закрепляют пакером 3 выше нижнего пласта скважины. Дебит насоса, входящего в установку, равен суммарному дебиту двух пластов.

Насос начинает откачку пластовой жидкости из одного пласта (предположим, нижнего). Когда разница давлений между пластами, измеряемая блоком с датчиками давления 7, достигнет заданного значения (давление нижнего пласта уменьшится), станция управления 9 подает электрический сигнал на электромагнитный клапан 26 (фиг. 3). Электромагнитный клапан 26 открывается и сообщает полость под поршнем 25 через внутренние полости корпуса 27, диафрагмы 28 и корпуса 29 и канал 30 с нижним пластом. В результате диафрагма 28 сжимается, поршень 25 движется вверх и закрывает клапан 24, а толкатель 31 открывает клапан 20. Происходит добыча с верхнего пласта.

Когда разница давлений между пластами достигнет заданного значения (давление верхнего пласта уменьшится), станция управления 9 подает электрический сигнал на электромагнитный клапан 26. Электромагнитный клапан 26 открывается и сообщает полость под поршнем 25 через внутренние полости корпуса 27, диафрагмы 28 и корпуса 29 и канал 30 с нижним пластом. В результате диафрагма 28 разжимается, поршень 25 движется вниз и открывает клапан 24, а толкатель 31 опускается и закрывает клапан 20. Происходит добыча с нижнего пласта. Цикл повторяется.

Таким образом, решения, используемые в изобретении, повышают надежность работы установки и срок ее эксплуатации.

1. Установка для одновременно-раздельной добычи из двух пластов скважины содержит колонну насосно-компрессорных труб, кабель, хвостовик, пакер, установленный снаружи хвостовика между пластами, и электроцентробежный насос для откачки продукции пластов с входным модулем, электродвигателем и кожухом, окружающим только электродвигатель вместе с кабелем, заканчивающимся на входном модуле, отличающаяся тем, что снизу кожух связан с выходом устройства переключения пластов, состоящего из головки, ниппеля и основания соединенных верхним и нижним корпусами, головка соединена с кожухом и содержит входные каналы, связанные с верхним пластом, входные каналы через два последовательно расположенных взаимно обратных шариковых клапана связаны через верхний корпус и головку с внутренней полостью кожуха, основание соединено с хвостовиком, с установленными на нем датчиками давления, внутренняя полость которого через шариковый клапан связана с внутренней полостью нижнего корпуса и через клапан в ниппеле с внутренней полостью верхнего корпуса, клапан в ниппеле приводится в движение поршнем, надпоршневая полость которого связана с внутренней полостью нижнего корпуса, а подпоршневая через электромагнитный клапан и диафрагму с верхним пластом, клапан в ниппеле жестко связан с толкателем, который открывает один из шариковых клапанов верхнего пласта при закрытии клапана в ниппеле и наоборот, электромагнитный клапан и датчики давления соединены с наземным блоком управления кабелем.

2. Установка для одновременно-раздельной добычи из двух пластов скважины содержит колонну насосно-компрессорных труб, хвостовик, пакер, установленный снаружи хвостовика между пластами, и штанговый насос для откачки продукции пластов, отличающаяся тем, что вход насоса связан с выходом устройства переключения пластов, состоящего из головки, ниппеля и основания, соединенных верхним и нижним корпусами, головка соединена с насосом и содержит входные каналы, связанные с верхним пластом, входные каналы через два последовательно расположенных взаимно обратных шариковых клапана связаны через верхний корпус и головку с входом насоса, основание соединено с хвостовиком, с установленными на нем датчиками давления, внутренняя полость которого через шариковый клапан связана с внутренней полостью нижнего корпуса и через клапан в ниппеле с внутренней полостью верхнего корпуса, клапан в ниппеле приводится в движение поршнем, надпоршневая полость которого связана с внутренней полостью нижнего корпуса, а подпоршневая через электромагнитный клапан и диафрагму с верхним пластом, клапан в ниппеле жестко связан с толкателем, который открывает один из шариковых клапанов верхнего пласта при закрытии клапана в ниппеле и наоборот, электромагнитный клапан и датчики давления соединены с наземным блоком управления кабелем.



 

Похожие патенты:

Группа изобретений относится к обработке подземной формации в скважине. Технический результат - увеличение добычи углеводородов с помощью обрабатывающей текучей среды для воздействия на подземную формацию.

Группа изобретений относится к горному делу и может быть применена для одновременно-раздельной эксплуатации скважин. Установка содержит погружной насос, спущенный в скважину на НКТ, по меньшей мере один пакер со стволом и уплотнительным элементом, размещенный выше погружного насоса, перепускную систему, расположенную выше погружного насоса и включающую в себя регулятор, вставку с осевым каналом и перепускными каналами, по меньшей мере один из которых расположен выше уплотнительного элемента или выше уплотнительного элемента верхнего пакера и по меньшей мере один из которых расположен ниже уплотнительного элемента или ниже уплотнительного элемента нижнего пакера.

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности и может найти применение при разработке многопластовой нефтяной залежи скважинами с боковыми горизонтальными стволами - БГС.

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности и может найти применение при разработке нефтяной залежи скважинами с боковыми горизонтальными стволами. Технический результат - повышение равномерности выработки запасов нефти, увеличение коэффициентов охвата и нефтеизвлечения.

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности и может найти применение при разработке многопластовой залежи нефти, пласты которой совпадают в структурном плане.

Устройство относится к горному делу и может быть применено для раздельной эксплуатации двух пластов одной скважины. Устройство содержит корпус, внутри которого размещен регулирующий элемент, выполненный в виде подпружиненного затвора, установленного между седлами.

Изобретение относится к скважинным насосным установкам и может быть применено для одновременно-раздельной эксплуатации двух пластов. Установка включает колонну лифтовых труб, верхний и нижний пакеры, установленные над соответствующими пластами, хвостовик с каналами, колонну штанг и штанговый насос с дополнительным всасывающим клапаном, сообщенным выходом с отверстием в стенке цилиндра, полым корпусом с боковым отверстием, сообщенным с межтрубным пространством, основным всасывающим клапаном в нижней части и разделительным поршнем, размещенным ниже отверстия для дополнительного всасывающего клапана в цилиндре с возможностью ограниченного продольного перемещения вниз в полость корпуса и вверх под воздействием плунжера, дополнительный нагнетательный клапан, пропускающий из полости корпуса через боковое отверстие в межтрубное пространство.

Изобретение относится к нефтяной промышленности, а именно к разработке нефтяной залежи нефти в карбонатных и терригенных коллекторах вертикальными и многозабойными скважинами с горизонтальным окончанием.

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.

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.

В заявке описан предохранительный блок, предназначенной для добычи и транспорта ископаемого топлива арматуры, имеющий по меньшей мере два предохранительных клапана, которые гидравлически и/или пневматически соединены с по меньшей мере одним запорным механизмом арматуры и по меньшей мере один из которых выполнен переключающимся в зависимости от температуры, а по меньшей мере один другой из них выполнен переключающимся в зависимости от давления с тем, чтобы при изменении температуры до значения, находящегося вне пределов заданного интервала температур, и/или при изменении давления до значения, находящегося вне пределов заданного интервала давлений, инициировать аварийное перекрытие арматуры.

Изобретение относится к нефтяной промышленности и может быть применено для эксплуатации фонтанирующих нефтяных и газовых скважин. Устройство состоит из корпуса, установленного в осевом канале отводящего патрубка, внутри корпуса установлен ввертыш с продольными пазами и иглодержателем.

Группа изобретений относится к системам и способам для управления многочисленными скважинными инструментами. Многочисленные скважинные инструменты можно приводить в действие между рабочими положениями.

Изобретение относится к оборудованию для эксплуатации трубопроводов и может быть применено для установки манометра, контролирующего давление транспортируемой среды по трубопроводу.

Изобретение относится к дистанционному контролю и регулированию уровня двухфазных жидкостей и может быть применено при разделении нефти от пластовой жидкости. .

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, в частности к системе заканчивания скважины. .

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности и может быть использовано при разработке устройств для автоматического управления технологическими процессами.

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности и может быть использовано при разработке устройств для автоматического управления технологическими процессами и предназначено повысить надежность эксплуатации скважин месторождения углеводородного сырья, преимущественно газовых или газоконденсатных.

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, а именно к способам эксплуатации месторождений углеводородного сырья. .

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, а именно к устройствам, предназначенным для управления кустом скважин на углеводородных месторождениях.

Группа изобретений относится к горному делу и может быть применена в скважинном инструменте. Скважинный инструмент содержит корпус, имеющий аксиальный канал, продолжающийся через него, по меньшей мере частично, и камеру, размещенную радиально наружу из канала. Клапан, размещенный в канале и выполненный с возможностью движения между первым положением, в котором он препятствует жидкости протекать из канала в камеру через порт, и вторым положением, в котором он позволяет жидкости течь из канала в камеру через порт. Двигатель, размещенный в канале и выполненный с возможностью двигать клапан между первым положением и вторым положением. Движимый компонент скважинного инструмента, к примеру шарошечные головки скважинного расширителя, подвижно сообщающийся с его корпусом и выполненный с возможностью перехода между нерабочим и рабочим состояниями в ответ на приток жидкости через порт в камеру. Скважинный приемник, сообщающийся с двигателем и выполненный с возможностью приема сигнала из удаленного места. Причем сигнал управляет одним или более действиями двигателя для перемещения клапана между первым и вторым положениями. Технический результат заключается в повышении эффективности скважинного инструмента. 3 н. и 24 з.п. ф-лы, 34 ил.
Наверх