Управляемый электромагнитный протектор скважинной установки электропогружного насоса

Изобретение относится к нефтегазодобывающей области, в частности к методам и средствам защиты скважинных установок универсальных электропогружных насосов (УЭПН) при добыче углеводородного сырья. Техническим результатом является повышение эффективности работы электромагнитного протектора при защите УЭПН от естественных гидратных и гидрато-углеводородных отложений. Устройство содержит электромагнитный излучатель с сердечником, генератор, устройство управления, приемо-передающий блок, блок питания и блок сопряжения. Первый выход блока сопряжения соединен со статорной обмоткой погружного электродвигателя скважинной установки электроцентробежного насоса, второй - со входом блока питания, а третий - с первым входом приемо-передающего блока. Первый выход приемопередающего блока соединен с первым входом блока сопряжения, а второй выход - с первым входом устройства управления. Первый выход устройства управления подключен ко второму входу приемо-передающего блока, второй выход которого соединен с первым входом устройства управления, второй выход которого подключен к входу генератора. Выход генератора соединен с первым входом электромагнитного излучателя. УЭМП дополнительно содержит блок измерителя частоты и тока излучателя, управляемый источник тока. Выход управляемого источника тока подключен ко второму входу электромагнитного излучателя, а вход - к третьему выходу устройства управления, причем второй вход устройства управления соединен с выходом блока измерения частоты и тока излучателя, вход которого подключен ко второму выходу электромагнитного излучателя. 7 з.п. ф-лы, 3 ил.

 

Изобретение относится к нефтегазодобывающей области, в частности к методам и средствам защиты скважинных установок универсальных электропогружных насосов (УЭПН) при добыче углеводородного сырья.

Сложный состав скважинной жидкости (флюида) обуславливается не только составами нефти и газа, но и условиями эксплуатации скважин, минералогическим составом пласта, а также периодичностью мероприятий по воздействию на пласт. Естественные гидратные и гидрато-углеводородные отложения отрицательно влияют на работу УЭПН, снижая эффективность и наработку на отказ. В борьбе с этим явлением используются различные методы, основанные либо на механическом, тепловом или химическом воздействиях. В последнее время актуальными становятся способы электрофизического и электромагнитного воздействия на продукцию скважин.

Известен малогабаритный высокоградиентный магнитный индуктор обработки нефти (МИОН), разработанный в НПО «ЛАНТАН» на основе постоянных магнитов: неодим-железо-бор и самарий-кобальт (Результаты использования магнитных индукторов обработки нефти при ее добыче и транспорте. - В.И. Бородин, Е.Н. Тарасов, А.В. Зимин и др. // Техника и технология добычи нефти. - 2004. - №4). В результате применения метода при омагничивании скважинной нефти существенно уменьшается скорость образования отложений на внутренней поверхности насосно-компрессорных труб (НКТ). Недостаток метода омагничивания скважинной нефти постоянными магнитами заключается в том, что в магнитном поле частицы отложений только ориентируются вдоль внешнего магнитного поля и слипаются в результате магнитного взаимодействия. Данный механизм считается недостаточно эффективным (Лесин В.И. «Нетепловое воздействие электромагнитных и акустических полей на нефть для предотвращения отложений парафинов» // Техника и технология добычи нефти. - 2004. - №1.) Согласно данному источнику для усиления эффективности необходимо одновременно прикладывать силы сдвига, возникающие при вибрации среды или от акустического воздействия. Создание дополнительных эффектов приведет к существенному усложнению оборудования и потребует существенных энергозатрат.

Известен способ предотвращения образований асфальтопарафиновых отложений и устройство для его реализации (Пат. RU 2348794 С2, МПК Е21В 37/00, опубл. 10.03.2009). Данное устройство обеспечивает электромагнитное воздействие на продукцию в скважине и/или часть продукции в системе сбора и транспорта продукции по трубопроводу. Причем воздействуют низкочастотными электромагнитными импульсами посредством ферромагнитного сердечника, имеющего контакт с продукцией скважины, например посредством эксплуатационной колонны из ферромагнитного материала, а в системе сбора и транспорта продукции - посредством трубопровода из ферромагнитного материала. Для этого используют размещенные на поверхности источник и излучатель электромагнитных импульсов соответственно: магнитострикционный генератор - низкочастотный генератор переменной частоты и магнитострикционный преобразователь - индукционные катушки с отклоняющимся и переменным магнитным полем, в котором размещают часть ферромагнитного сердечника (часть упомянутой эксплуатационной колонны или часть упомянутого трубопровода). Электрическую энергию преобразуют в энергию изменяющегося магнитного поля. Изменяющаяся энергия магнитного поля в области низких частот (25 Гц - 2 кГц) индуцирует в ферромагнетиках механическую энергию - магнитострикционный эффект. При этом подводят от сети ток (U - 12-240 вольт) через систему защиты по току 1-25, 40, 63, 100 А (в зависимости от поставленных задач на нефтепромысловом объекте), и латром устанавливают необходимую силу тока для магнитострикционного низкочастотного генератора переменной частоты, которым меняют частоту тока от 25 Гц до 2 кГц дискретно или постоянно.

К недостаткам этого решения следует отнести его низкую эффективность. В случае размещения излучателя вблизи устья скважины он будет на достаточно большом удалении (500…2000 м) от скважинной УЭПН, следовательно, энергия электромагнитной волны будет ничтожна в зоне УЭПН вследствие значительного затухания и не окажет влияния на процесс формирования отложений. При размещении излучателя вблизи скважинной УЭПН потребуется прокладка отдельной кабельной линии для подключения к магнитострикционному генератору, что сопряжено с дополнительным усложнением конструкции колонны НКТ. Также к недостаткам следует отнести ограниченность регулировок электромагнитных воздействий, отсутствие информационной обратной связи, обуславливающей эти регулировки.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению является электромагнитный протектор скважинной установки электроцентробежного насоса [патент РФ №2444612 МПК Е21В 37/00, опубл. 10.03.2012, бюл. №7]. Устройство содержит варикап, излучатель электромагнитного сигнала с обмоткой и сердечником, генератор, блок спектроанализатора, устройство управления, приемо-передающий блок, блок питания, блок сопряжения с погружным электродвигателем (ПЭД). Излучатель электромагнитного сигнала соединен с генератором, к первому и второму выводным концам обмотки излучателя подключен варикап, управляющий вход которого соединен с первым выходом устройства управления. Второй выход устройства управления подключен ко входу генератора, а первый вход подключен к выходу блока спектроанализатора, на вход которого подключен третий выводной конец обмотки излучателя. Третий выход устройства управления подключен к первому входу приемо-передающего блока, первый выход которого соединен с первым входом блока сопряжения, первый выход которого подключается к статорной обмотке погружного электродвигателя скважинной установки электроцентробежного насоса (УЭЦН), второй - ко входу блока питания, а третий - ко второму входу приемо-передающего блока, второй выход которого подключен ко второму входу устройства управления. Данное устройство обеспечивает защиту УЭЦН от отложений, однако имеет недостатки. Для регулировки частоты свободных колебаний предложено использовать варикапы. К особенностям использования варикапов следует отнести:

а) необходимость в специальном датчике напряжения;

б) зависимость емкости от напряжения источника питания датчика, точности установки управляющего элемента и его стабильности;

в) при использовании варикапа для настройки колебательного контура с большим уровнем сигнала будет изменяться среднее значение его емкости;

г) электрические шумы варикапа добавляются к общим шумам цепи, в которой он используется;

д) коэффициент перекрытия по емкости у варикапов не превышает 1,5…3 и только некоторые специальные типы варикапов имеют перекрытие более трех.

Все эти особенности отрицательно влияют на эффективность устройства в целом, в частности, кратность диапазона регулировки частоты излучения с учетом выше приведенного (п.д.) будет составлять √1,5…√3 или 1,22…1,73. Кроме того, использование спектроанализатора в составе устройства приводит к существенному усложнению аппаратуры и алгоритмов работы, что снижает надежность функционирования в сложных условиях применения при добыче углеводородов.

Задачей изобретения является качественная защита от различных отложений скважинного оборудования при добыче углеводородов устройством, надежно работающим в сложных условиях применения.

Техническим результатом применения предлагаемого изобретения является повышение эффективности работы электромагнитного протектора при защите УЭПН при добыче углеводородного сырья от естественных гидратных и гидрато-углеводородных отложений за счет расширения диапазона частот генерируемых и излучаемых в скважинное пространство электромагнитных колебаний и повышение его надежности. Расширение диапазона частот позволяет, в условиях многовариантности компонентного состава флюида, выбрать оптимальное воздействие для решения поставленной задачи. Повышение надежности обусловлено упрощением измерительной части предлагаемого устройства.

Поставленная задача решается, а технический результат достигается электромагнитным протектором скважинной установки электропогружного насоса (УЭМП), содержащим электромагнитный излучатель с сердечником, генератор, устройство управления, приемо-передающий блок, блок питания и блок сопряжения. Первый выход блока сопряжения соединен со статорной обмоткой погружного электродвигателя скважинной установки электроцентробежного насоса, второй - со входом блока питания, а третий - с первым входом приемо-передающего блока. Первый выход приемо-передающего блока соединен с первым входом блока сопряжения, а второй выход - с первым входом устройства управления. Первый выход устройства управления подключен ко второму входу приемо-передающего блока, второй выход которого соединен с первым входом устройства управления, второй выход которого подключен к входу генератора. Выход генератора соединен с первым входом электромагнитного излучателя. УЭМП дополнительно содержит блок измерителя частоты и тока излучателя, управляемый источник тока. Выход управляемого источника тока подключен ко второму входу электромагнитного излучателя, а вход - к третьему выходу устройства управления, причем второй вход устройства управления соединен с выходом блока измерения частоты и тока излучателя, вход которого подключен ко второму выходу электромагнитного излучателя.

Согласно изобретению в УЭМП электромагнитный излучатель имеет замкнутый феромагнитный сердечник без зазора хотя бы с одной обмоткой.

Согласно изобретению в УЭМП частоту свободных резонансных колебаний регулирует управляемый источник тока.

Согласно изобретению УЭМП формирует, помимо высокочастотных свободных резонансных колебаний в контуре электромагнитного излучателя, низкочастотное магнитное поле, возбуждаемое управляемым источником тока.

Согласно изобретению в УЭМП контроль излучения осуществляют путем замера частоты и тока в контуре излучателя, возникающих при свободных колебаниях.

Согласно изобретению в УЭМП генератор формирует узкие импульсы с параметрами, задаваемыми устройством управления для обеспечения свободных резонансных колебаний в контуре излучателя.

Согласно изобретению в УЭМП приемо-передающий блок через блок сопряжения и погружной электродвигатель осуществляет информационную связь по совмещенному, со статорной обмоткой и питающему кабелю этого двигателя, проводному каналу с оборудованием на поверхности.

Согласно изобретению питание аппаратных средств УЭМП осуществляется от блока питания, который, в свою очередь, получает электроэнергию через блок сопряжения от статорной обмотки погружного электродвигателя.

Технический результат изобретения достигается благодаря следующему.

Образование твердого осадка во флюиде классифицируется как процесс кристаллизации. Известно, что движущей силой процесса кристаллизации является перенасыщение. Центром зародышеобразования может быть любая энергетическая неоднородность: заряженная частица, свободная поверхностная энергия кристаллической поверхности и ее дефекты. При наличии в скважинном пространстве гетерогенных, по отношению к растворам флюида, металлических поверхностей, обладающих рядом неоднородностей, покрытых окислами, кристаллографическое несоответствие которых по отношению к целому ряду солей минимально [Присяжнюк В.А. Физико-химические основы предотвращения кристаллизации солей на теплообменных поверхностях // Сантехника, отопление кондиционирование, №10, 2003 г., с. 26-30], следует ожидать, при перенасыщении растворов, интенсивного отложения солей на этих поверхностях. Добиться существенного замедления гетерогенной кристаллизации на поверхностях скважинного пространства позволяет интенсификация процесса кристаллообразования в объеме флюида. Условием интенсивного объемного кристаллообразования является высокий уровень энтропии флюида, причем чем выше энтропия, тем выше интенсивность кристаллообразования.

Согласно известным выводам Л. Больцмана энтропия определяется соотношением:

где S - энтропия;

b - постоянная Больцмана;

W - термодинамическая вероятность - число возможных микросостояний системы (в данном случае - скважинного флюида), которые обеспечивают параметры данного макросостояния.

Согласно теории магнито-гидродинамического (МГД) резонанса [Prisyahniuk V.A. Power Plant Chemistru. 2003, 5 (5), 281] при воздействии электромагнитного поля на растворы происходит формирование силы Лоренца, создаваемой при пересечении жидкостью магнитных силовых линий. Степень воздействие этой силы на энтропию существенно повышается, если попадет в резонанс с собственными колебаниями электрически заряженных частиц (ионов, свободных радикалов, мельчайших твердых частиц). Интенсификации перемещения разнополярно заряженных частиц в электромагнитном поле уменьшает силы притяжения молекул воды к ионам, что приводит к ускорению процесса зародышеобразования. При этом интенсивно формируются гомогенные (однородные) затравочные кристаллы в объеме раствора, и далее происходит интенсивный рост кристаллов в этом объеме, а не на поверхностях.

Процесс осаждения растворенных веществ из воды в скважинном пространстве одновременно будет приводить к снижению отложений на поверхностях асфальтенов и твердых парафинов из нефтяного содержимого водно-нефтяной смеси. Как асфальтены, так и твердые парафины могут использовать затравочные кристаллы в качестве центра кристаллизации, на котором осаждаются взвешенные частицы (которые обладают внешней схожестью с крупинками) до достижения уровня температуры застывания.

Таким образом, сформированные в объеме флюида кристаллы транспортируются на поверхность без образования отложения осадка на металлических поверхностях в скважинном пространстве.

Предлагаемое изобретение обеспечивает повышение эффективности за счет расширения диапазона частот электромагнитного поля генерируемого электромагнитным излучателем под воздействием магнитодвижущей силы, образованной суммарным воздействием низкочастотной и высокочастотной составляющими тока возбуждения, причем низкочастотная составляющая управляет частотой возбуждения контура излучателя. Сгенерированное поле посредством конструктивных элементов скважинного пространства - УЭПН, НКТ распространяется в этом пространстве, расширяя область воздействия. Причем результатом воздействия является поддержание интенсивного объемного кристаллообразования в условиях изменения макросостояния флюида (давление, температура, состав).

Следует также отметить, что процесс регулирования параметров излучения достаточно эффективно осуществляется на основании измерительной информации о частоте свободных колебаний и токе в контуре излучателя, что позволяет применить простые измерительные схемы, что немаловажно для обеспечения надежности устройства в целом.

Иллюстрацией к заявленному устройству являются структурная схема на фиг. 1, осциллограмма сигналов генератора и излучателя на фиг. 2, простейший вариант схемы электромагнитного излучателя на фиг. 3

Устройство (фиг.1) содержит: 1 - управляемый источник тока (УИТ), 2 - электромагнитный излучатель с обмоткой и сердечником (ЭИ), 3 - генератор, 4 - блок измерения частоты и тока излучателя (ИЧТ), 5 - устройство управления, 6 - приемо-передающий блок, 7 - блок питания, 8 - блок сопряжения, предназначенный для связи с ПЭД, входящим в состав скважинного УЭПН.

Заявленное устройство работает следующим образом. Перед спуском в скважину устанавливают аппаратуру УЭМП в охранном баростойком корпусе в нижней части ПЭД. Предварительно в устройстве управления 5 формируют необходимые уставки.

Вся компоновка опускается в скважину, запускается УЭПН. При появлении напряжения на статорной обмотке ПЭД, блок питания 7 получает электроэнергию, поступающую через блок сопряжения 8. Отбор незначительной части электрической мощности от ПЭД происходит посредством отвода от статорной обмотки или за счет прокладки дополнительной обмотки в пазах статора. При этом блок питания 7 обеспечивает электропитание аппаратных узлов и блоков УЭМП. Устройство управления 5 синхронизирует и управляет параметрами выходного сигнала генератора 3 (длительность, период повторения, амплитуда) в соответствии с заложенной программой и уставками. Программа работы устройства 5 формируется в зависимости от условий применения. Устройство 5 управляет режимом работы генератора, а посредством УИТ 1 настраивает резонансную частоту системы излучатель - скважинная компоновка.

Рассмотрим работу УЭМП в характерных режимах. Если известен состав скважинной жидкости (флюида), для которой априори известны частоты и мощность электромагнитного поля для обеспечения интенсивного объемного кристаллообразования в структуре флюида, тогда УЭМП обеспечивает режим стабилизации этих параметров. При этом устройство 5 сравнивает измерительную информацию (частоту и ток), получаемую от блока ИЧТ 4, с уставками и вырабатывает управляющие сигналы для генератора 3, обеспечивающие регулировку амплитуды и длительности импульсов для управления током, и УИТ 1, обеспечивающие регулировку тока подмагничивания в обмотке электромагнитного излучателя 2 для управления частотой излучения, т.о. поддерживают заданные параметры.

Если необходимо реализовать режим программного управления, например, обеспечивающего поиск оптимального режима воздействия:

где

- частота излучения;

Ризл. - мощность излучения;

t - время,

в данном случае устройство 5 формирует соответствующие управляющие сигналы, варьируемые в функции времени. На поверхности оценивают параметры работы УЭПН (давление на приеме насоса, производительность и др.) при различных режимах работы УЭМП и выбирают приемлемый режим. Возможны и другие варианты работы УЭМП.

Выше приведенные примеры дополнительно иллюстрируются фиг. 2, где Uген. - временная диаграмма импульсов с выхода генератора 2, Uизл. - осциллограмма сигналов, возникающих в излучателе. Здесь используется ударное возбуждение резонансного контура излучателя. Частота свободных колебаний зависит от параметров контура и среды, в которую происходит излучение. Известно, например [Основы теории цепей. Версия 1.0: конспект лекций / В.И. Вепринцев и др. - Электрон. дан. - Красноярск: ИПК СФУ, 2008], что резонансная частота колебательного контура , работающего на передачу электромагнитной энергии (простейший случай - связь двух контуров):

где

С - эквивалентная электрическая емкость контура излучателя;

L - индуктивность контура излучателя;

Q - добротность контура излучателя;

Ψ - эквивалентные параметры внешнего объекта, на который направлено действие излучателя.

Очевидно, что наиболее приемлемыми параметрами для обеспечения регулировки частоты являются емкость и индуктивность. Недостатки регулировки изменением емкости рассмотрены ранее.

Управление частотой электромагнитного излучателя с помощью управляемого источника тока базируется на известном способе регулировки частоты колебательного контура подмагничиванием катушки излучателя, входящей в него, например [Розенблат М.А. Магнитные элементы автоматики и вычислительной техники. М., изд. «Наука» 1966 г., 720 стр.].

Индуктивность катушки с сердечником L:

L=f(µ,S), где

µ - магнитная проницаемость сердечника;

S - геометрические параметры.

В свою очередь µ=dB/dH, где

В - магнитная индукция в сердечнике;

Н - напряженность поля в сердечнике.

Наличие подмагничивания сердечника излучателя низкочастотным током, причем , обеспечивает регулировку µ, т.к. кривая намагничивания В=f(H) имеет нелинейный характер [Розенблат М.А. Магнитные элементы автоматики и вычислительной техники. М., изд. «Наука» 1966 г., 720 стр.], а следовательно, и регулировку . Практически, соотношение частот лежит в пределах для низкочастотной составляющей 0…100 Гц, для высокочастотной составляющей 50…1000 кГц.

На фиг. 3 простейшего варианта схемы излучателя показаны, помимо УИТ 1 и генератора 3, замкнутый тороидальный сердечник излучателя 9 с обмоткой 10, конденсатор С и элемент конструкции 11, на который установлен излучатель. Генератор 3 обеспечивает ударное возбуждение контура излучателя, а УИТ 1 по сигналу устройства управления 5 изменяет током подмагничивания положение рабочей точки на кривой В0=f(H0) сердечника излучателя, изменяя тем самым µ сердечника и, соответственно, регулируя . При этом в сердечнике формируется магнитное поле под действием сложения двух магнитодвижущих сил - низкочастотной, вызванной УИТ 1 (на фиг. 3 условно показаны магнитные полюса N и S) и высокочастотной, возникающей при возбуждении контура излучателя. Замкнутый сердечник из высокочастотного магнитного материала не имеет зазора, что обеспечивает широкий диапазон регулирования индуктивности обмотки излучателя при низких энергозатратах на его подмагничивание. Согласно [Розенблат М.А. Магнитные элементы автоматики и вычислительной техники. М., изд. «Наука», 1966 г., 720 стр.] кратность изменения индуктивности катушки в данном случае может составлять 100…300 раз.

Задача приемо-передающего блока 6 обеспечить передачу на поверхность по каналу связи (блок сопряжения - статорная обмотка ПЭД - силовой кабель) телеметрических сигналов на поверхность, характеризующих работоспособность УЭМП, и прием уставок и команд для устройства 5 с поверхности.

Таким образом, заявленное устройство позволяет обеспечить эффективную защиту скважинной УЭЦН от естественных гидратных и гидрато-углеводородных отложений за счет генерации электромагнитного поля с регулируемыми параметрами, адаптированными к условиям эксплуатации, формируемого непосредственно в зоне установки скважинной УЭЦН без усложнения конструкции НКТ.

1. Электромагнитный протектор скважинной установки электроцентробежного насоса, содержащий электромагнитный излучатель с сердечником, генератор, устройство управления, приемопередающий блок, блок питания и блок сопряжения, первый выход которого соединен со статорной обмоткой погружного электродвигателя скважинной установки электроцентробежного насоса, второй - со входом блока питания, а третий - с первым входом приемо-передающего блока, первый выход которого соединен с первым входом блока сопряжения, а второй выход - с первым входом устройства управления, первый выход которого подключен ко второму входу приемо-передающего блока, второй выход которого соединен с первым входом устройства управления, второй выход которого подключен к входу генератора, выход которого соединен с первым входом электромагнитного излучателя, отличающийся тем, что дополнительно содержит блок измерителя частоты и тока излучателя, управляемый источник тока, выход которого подключен ко второму входу электромагнитного излучателя, а вход - к третьему выходу устройства управления, причем второй вход устройства управления соединен с выходом блока измерения частоты и тока излучателя, вход которого подключен ко второму выходу электромагнитного излучателя.

2. Электромагнитный протектор по п. 1, отличающийся тем, что электромагнитный излучатель имеет замкнутый феромагнитный сердечник без зазора хотя бы с одной обмоткой.

3. Электромагнитный протектор по п. 1, отличающийся тем, что управляемый источник тока регулирует частоту свободных резонансных колебаний.

4. Электромагнитный протектор по п. 1, отличающийся тем, что управляемый источник тока возбуждает низкочастотное магнитное поле.

5. Электромагнитный протектор по п. 1, отличающийся тем, что контроль излучения осуществляется по значениям частоты колебаний и тока излучателя, возникающих при свободных колебаниях.

6. Электромагнитный протектор по п. 1, отличающийся тем, что генератор формирует узкие импульсы с параметрами, задаваемыми устройством управления для обеспечения свободных резонансных колебаний в контуре излучателя.

7. Электромагнитный протектор по п. 1, отличающийся тем, что приемопередающий блок через блок сопряжения и погружной электродвигатель осуществляет информационную связь по совмещенному, со статорной обмоткой и питающему кабелю этого двигателя, проводному каналу с оборудованием на поверхности.

8. Электромагнитный протектор по п. 1, отличающийся тем, что питание его аппаратных средств осуществляется от блока питания, который, в свою очередь, получает электроэнергию через блок сопряжения от статорной обмотки погружного электродвигателя.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности и может быть использовано для повышения нефтеотдачи добывающих скважин при многократном гидроимпульсном воздействии на пласт.

Изобретение относится к нефтяной промышленности. Техническим результатом изобретения является повышение эффективности эксплуатации добывающей высоковязкую нефть скважины, повышение качества очистки внутрискважинного оборудования от АСПО, снижение нагрузок на колонну штанг штангового насоса.

Группа изобретений относится к нефтегазодобывающей отрасли, в частности к очищающей системе для элемента, расположенного в обсадной колонне скважины. Скважинная система содержит скважинную текучую среду под давлением, обсадную колонну, очищающий инструмент, имеющий продольное направление и содержащий вращающуюся головку, имеющую множество сопел, корпус инструмента, имеющий впускное отверстие, которое сообщается с соплами, для прохода скважинной текучей среды в указанный инструмент, препятствующий потоку элемент, расположенный на наружной стороне корпуса, разделяющий инструмент на первую часть и вторую часть, а также разделяющий обсадную колонну на первую часть и вторую часть, и вращающийся вал, соединяющий головку с корпусом.

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, а именно к способу теплоизоляции скважин, в том числе для скважин, осуществляющих совместно раздельную добычу промышленных пластовых вод и углеводородов многопластового месторождения.

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, в частности к устройствам для очистки ствола наклонно направленных скважин. Устройство содержит лопастные центраторы, установленные между соединениями бурильных труб на расстоянии 25-50 метров друг от друга.

Изобретение относится к нефтяной промышленности и может найти применение при очистке скважины с пакером. Устройство включает патрубок, закрепленные на патрубке верхнюю пару металлических конусных колец, обращенных основанием конуса вверх, с закрепленным между конусными кольцами герметизатором в виде конусного кольца с отверстиями по внешнему краю, нижнюю пару металлических конусных колец, обращенных основанием конуса вниз, с закрепленным между конусными кольцами герметизатором в виде кольца с отверстиями по внутреннему краю, ребра жесткости, поддерживающие пары металлических конусных колец.

Изобретение относится к нефтяной промышленности, в частности к защите скважинных пакеров от шлама. Устройство включает патрубок, закрепленные на патрубке пары металлических колец, поддерживаемые ребрами жесткости, размещенные в каждой паре металлических колец между металлическими кольцами верхний и нижний герметизаторы межтрубного пространства в виде плоского кольца, отверстия в каждой паре металлических колец и герметизаторе.

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности и предназначено для восстановления проницаемости стенок скважины промывкой, в частности, может найти применение при обработке стенок открытого ствола горизонтальной скважины.

Изобретение относится к области разработки залежей жидких углеводородов, а именно к способам волнового воздействия на продуктивные пласты для интенсификации добычи и увеличения продуктивности участков залежей с трудноизвлекаемыми или блокированными запасами жидких углеводородов.

Группа изобретений относится к горной промышленности, а именно к очистке ствола скважины при бурении, преимущественно ее горизонтальных участков. При осуществлении способа в процессе бурения движение потока промывочной жидкости в затрубном пространстве создают путем «активации его винтового движения», посредством энергии вращения трубы.

Группа изобретений относится к оборудованию нефтегазодобывающих скважин. Способ содержит нагревание стенки, окружающей внутренний канал скважинного инструмента, через который течет скважинная текучая среда, мониторинг изменения толщины стенки, окружающей внутренний канал, произошедшего в результате скопления вещества в канале. Мониторинг выполняют посредством датчика из группы датчиков, содержащей датчик удельного электрического сопротивления, датчик емкости, датчик индуктивности. Нагревание выполняют в ответ на изменение толщины стенки, превышающее заданный уровень. Повышается эффективность предотвращения образования отложений гидратов, парафинов и восков. 5 н. и 32 з.п. ф-лы, 9 ил.

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, а именно к способам очистки призабойных зон низкопроницаемых пластов в нагнетательных скважинах после проведения в них гидравлического разрыва пласта (ГРП). После проведения ГРП в скважину спускают колонну НКТ с пакером, производят замену скважинной жидкости на пену и посадку пакера над пластом, последовательно производят закачку в три цикла путем надавливания на пласт водогазовой смесью - пеной. Давление закачки пены в пласт с каждым циклом надавливания увеличивают ступенчато с равномерным шагом до значения, не превышающего в последнем цикле надавливания давления ГРП. Каждый цикл надавливания состоит из трех технологических операций, заключающихся в закачке пены в пласт по колонне НКТ до давления, соответствующего каждому циклу с последующим стравливанием давления через колонну НКТ с открытием крана на устьевой арматуре и изливом отработанной пены через штуцер. Проходной диаметр штуцера уменьшают с увеличением давления в каждом цикле надавливания на пласт пеной, причем с каждой технологической операцией сброс давления от давления закачки производят ступенчато с равномерным шагом до атмосферного в последней технологической операции. По окончании каждого цикла надавливания производят распакеровку, замену штуцера на больший проходной диаметр и обратную промывку скважины, далее производят посадку пакера для проведения следующего цикла. Повышается эффективность очистки, снижаются потери приемистости низкопроницаемых пластов, расширяются функциональные возможности способа независимо от наличия близкорасположенной добывающей скважины. 3 ил.
Изобретение относится к нефтяной промышленности и может найти применение при очистке скважины, снабженной штанговым глубинным насосом от асфальтосмолопарафиновых, сульфидсодержащих, солевых и прочих отложений. При осуществлении способа увеличивают число качаний станка-качалки до состояния, при котором не происходит зависания колонны штанг, останавливают станок-качалку, устанавливают балансир станка-качалки в верхнее положение, открывают задвижки на трубном и затрубном пространстве, закачкой технологической жидкости насосным агрегатом, не превышая давления, допустимого на эксплуатационную колонну, определяют наличие циркуляции. При закачке нефти в затрубное пространство подогревают нефть до температуры 40-45°C и прокачивают третью часть объема подогретой нефти с расходом не более 6 л/с и давлением не более 4 МПа, после чего нагревают нефть до температуры 80-100°C и прокачивают оставшиеся 2/3 объема горячей нефти. Последние 2 м3 горячей нефти прокачивают в режиме естественного охлаждения. Повышается эффективность очистки скважины от отложений.
Изобретение относится к нефтяной промышленности и может найти применение при очистке скважины от асфальтосмолопарафиновых, сульфидсодержащих, солевых и прочих отложений. При удалении отложений из скважины, снабженной электроцентробежным насосом, проводят закачку горячей нефти в затрубное пространство и ее циркуляцию через колонну насосно-компрессорных труб. Перед закачкой нефти в затрубное пространство производят запуск электроцентробежного насоса, а при закачке горячей нефти прокачивают третью часть объема подогретой нефти с температурой 40°С с расходом не более 6 л/с и давлением не более 4 МПа, после чего прокачивают оставшиеся 2/3 объема горячей нефти с температурой, близкой к 80°С, при этом последние 2 м3 горячей нефти прокачивают в режиме естественного охлаждения, после чего скважину оставляют в работе. Повышается эффективность очистки скважины.

Изобретение относится к нефтяной промышленности и может быть использовано при добыче нефти с пескопроявлениями в добывающих скважинах. Технический результат - снижение пескопроявления нефтяных скважин за счет создания внутрискважинного противопесочного фильтра. По способу осуществляют глушение скважины. Извлекают внутрискважинное оборудование. Осуществляют спуск компоновки оборудования с «пером» на колонне насосно-компрессорных труб - НКТ - до головы песчаной пробки. Промывают песчаную пробку. Извлекают колонну НКТ с «пером». Спускают в скважину на колонне НКТ и устанавливают пакер-пробку на глубину на 1-2 м ниже нефтенасыщенного интервала пласта. Отсоединяют от колонны НКТ пакер-пробку. Извлекают из скважины колонну НКТ. Спускают перфорированную НКТ малого диаметра с размещенным в верхней ее части верхним пакером до упора на пакер-пробку. Распакеровывают верхний пакер. Спускают во внутреннюю полость колонны перфорированных НКТ гибкую трубу. Закачивают через гибкую трубу проппант с полимерной композицией в перфорированную НКТ с продавкой его в заколонное пространство между обсадной колонной и перфорированной НКТ. Выдерживают скважину во времени и обеспечивают сшивку проппанта. Затем осваивают скважину и выводят ее на режим эксплуатации. 3 ил.

Изобретение относится к области нефтегазовой промышленности и может быть использовано для очистки и освоения пласта. Устройство включает колонну насосно-компрессорных труб - НКТ, оснащенную снизу фильтром, а выше - пакером, установленным выше пласта, седло и сваб, установленные в колонне НКТ. Фильтр выполнен в виде перфорированного отверстиями патрубка, размещенного напротив пласта. В исходном положении отверстия фильтра изнутри перекрыты втулкой, закрепленной стопорным разрезным пружинным кольцом. Втулка оснащена наружной цилиндрической проточкой, а в колонне НКТ выше фильтра выполнена внутренняя кольцевая проточка, в которой установлено дополнительное стопорное разрезное пружинное кольцо. В колонну НКТ спущен ловитель, имеющий возможность фиксации на внутренней поверхности втулки. Втулка в рабочем положении после сжатия стопорного разрезного пружинного кольца имеет возможность ограниченного осевого перемещения вверх совместно с ловителем до фиксации дополнительного стопорного кольца в наружной цилиндрической проточке втулки с последующим освобождением ловителя от втулки и извлечением из колонны НКТ ловителя на канате. Снизу к фильтру жестко закреплена шламосборная камера. Колонна НКТ выше внутренней кольцевой проточки оснащена рядом каналов, перерытых изнутри седлом, зафиксированным срезным элементом. В колонну НКТ с устья скважины с возможностью осевого перемещения вниз установлена пробка, имеющая возможность герметичного взаимодействия с седлом, разрушения срезного элемента, фиксирующего седло в колонне НКТ, с открытием ряда каналов в колонне НКТ и совместного с седлом ограниченного осевого перемещения вниз до упора седла в верхний торец втулки. Повышается эффективность освоения пласта за счет предварительной очистки призабойной зоны, повышается качество освоения за счет исключения обратного попадания скважиной жидкости в пласт в скважинах с высоким пластовым давлением и сокращается длительность освоения. 4 ил.

Группа изобретений относится к нефтедобывающей промышленности, а именно к очистке призабойной зоны нефтяного пласта, ухудшившего свои эксплуатационные показатели вследствие загрязнения прискважинной зоны. Способ включает закачку в скважину заданного объема водного раствора поверхностно-активных веществ (ПАВ), который равен сумме внутреннего объема насосно-компрессорных труб (НКТ), первого внутреннего объема эксплуатационной колонны (ЭК) и объема перфорированного пласта, охваченного дренированием; оставляют водный раствор ПАВ на время реагирования, извлекают свабированием объем жидкости, который превышает сумму внутреннего объема НКТ, второго внутреннего объема ЭК и объема перфорированного пласта, охваченного дренированием, степень превышения определяют в зависимости от истекшего времени реагирования, ожидают осаждения твердых взвешенных частиц в зумпф скважины в течение времени ожидания, промывают водовод перед последующим запуском нагнетательной скважины в работу. Повышается эффективность и качество очистки, обеспечивается возможность контроля процесса на устье и осуществления процесса без подъема насосного оборудования. 2 н. и 16 з.п. ф-лы, 1 ил., 1 табл.

Изобретение относится к оборудованию для освоения и ремонта нефтяных и газо-конденсатных скважин и предназначено для повышения нефтеотдачи нефтяных и газо-конденсатных пластов при эксплуатации нефтедобывающих скважин. Имплозионный гидрогенератор давления содержит заборный трубопровод с отверстиями для подвода пластового давления скважинной жидкости, цилиндр имплозионной камеры, плунжер, рабочую камеру, гидравлический амортизатор. Цилиндр имплозионной камеры соединен переводником с заборным трубопроводом. Плунжер соединен с насосной штангой. Рабочая камера состоит из рабочего цилиндра с окнами и концентраторами давления, запорного клапана со штоком и муфтой запорного клапана, соединяющей цилиндр имплозионной камеры с рабочей камерой. Гидравлический амортизатор состоит из цилиндра с перепускными отверстиями, цилиндрической пружины сжатия, поршня, выполненного за одно со штоком запорного клапана и подпружиненного с помощью цилиндрической пружины сжатия, гильзы с жестким подпружиненным упором, выполненным с возможностью взаимодействия со штоком запорного клапана. При этом имплозионный гидрогенератор давления снабжен разгрузочной камерой с давлением воздуха внутри камеры, равным атмосферному давлению, полость которой образована цилиндром имплозионной камеры и цилиндрическим корпусом, герметично установленным на муфте запорного клапана и переводнике заборного трубопровода, снабженных уплотнительными элементами. Техническим результатом является повышение рабочего ресурса и эксплуатационной надежности имплозионного гидрогенератора давления. 3 ил.

Изобретение относится к бурению скважин и может быть использовано в телеметрических системах в качестве устройства для передачи измеренной забойной информации в процессе бурения по гидравлическому каналу связи на поверхность. Пульсатор забойный для создания положительных импульсов давления в промывочной жидкости содержит блок управляющего клапана пульсатора и блок рабочего клапана пульсатора. Блок управляющего клапана пульсатора состоит из корпуса привода, соленоида с сердечником, соединенным с подпружиненным штоком и через муфту со шпилькой с управляющим клапаном, который перекрывает отверстие во вкладыше ствола. Блок рабочего клапана пульсатора состоит из корпуса рабочего клапана, пружины с поршнем, штока с втулкой и золотником, патрубка и пера. При этом блоки выполнены в виде отдельных сборочных единиц, соединенных муфтой. При этом электромагнитный привод управляющего клапана объединен с эластичным сильфонным компенсатором давления и выполнен герметичным от поступления промывочной жидкости за счет того, что подпружиненный подвижный шток управляющего клапана расположен внутри заполненного маслом сильфонного компенсатора давления, загерметизированного радиально-фланцевыми защелками. Техническим результатом является повышение надежности, энергоэффективности, технологичности изготовления и сборки устройства. 6 ил.

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности и может быть использовано для очистки забоя от песчаных и гипсовых пробок при текущем ремонте вертикальной скважины. Устройство включает полый корпус с направляющей втулкой в его верхней части. Направляющая втулка снизу жестко соединена с винтовым валом, на винтовом валу размещена ведомая гайка, оснащенная боковыми отверстиями и жестко соединенная снизу с фрезой-рыхлителем. При движении винтового вала вниз его поступательное перемещение преобразуется во вращательное движение ведомой гайки, которое передается фрезе-рыхлителю. Полый корпус снизу оснащен зубцами, расположенными выше нижнего конца фрезы-рыхлителя. Снаружи полый корпус снабжен самоуплотняющейся манжетой, пропускающей снизу вверх, и радиальными отверстиями, выполненными выше самоуплотняющейся манжеты и сообщающимися с боковыми отверстиями ведомой гайки. Винтовой вал внутри оснащен каналом, сообщающим боковые отверстия ведомой гайки с внутренним пространством колонны труб, присоединенной к верхнему концу направляющей втулки. Повышается эффективность очистки забоя скважины и надежность работы устройства, упрощается конструкция и исключается прихват колонны труб. 2 ил.

Изобретение относится к нефтегазодобывающей области, в частности к методам и средствам защиты скважинных установок универсальных электропогружных насосов при добыче углеводородного сырья. Техническим результатом является повышение эффективности работы электромагнитного протектора при защите УЭПН от естественных гидратных и гидрато-углеводородных отложений. Устройство содержит электромагнитный излучатель с сердечником, генератор, устройство управления, приемо-передающий блок, блок питания и блок сопряжения. Первый выход блока сопряжения соединен со статорной обмоткой погружного электродвигателя скважинной установки электроцентробежного насоса, второй - со входом блока питания, а третий - с первым входом приемо-передающего блока. Первый выход приемопередающего блока соединен с первым входом блока сопряжения, а второй выход - с первым входом устройства управления. Первый выход устройства управления подключен ко второму входу приемо-передающего блока, второй выход которого соединен с первым входом устройства управления, второй выход которого подключен к входу генератора. Выход генератора соединен с первым входом электромагнитного излучателя. УЭМП дополнительно содержит блок измерителя частоты и тока излучателя, управляемый источник тока. Выход управляемого источника тока подключен ко второму входу электромагнитного излучателя, а вход - к третьему выходу устройства управления, причем второй вход устройства управления соединен с выходом блока измерения частоты и тока излучателя, вход которого подключен ко второму выходу электромагнитного излучателя. 7 з.п. ф-лы, 3 ил.

Наверх