Скважинная насосная установка



Скважинная насосная установка

 


Владельцы патента RU 2619302:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Уфимский государственный нефтяной технический университет" (RU)

Изобретение относится к области исследования буровых скважин и, в частности, к средствам для комплексного измерения параметров скважинной жидкости. Технический результат - расширение функциональных возможностей установленного совместно с погружным насосом погружного приборного модуля с датчиками параметров состояния скважины за счет возможности более точных измерений. Установка содержит установленные в скважине на колонне труб погружной насос с погружным электродвигателем. Вдоль колонны труб пропущен электрический силовой кабель, подключенный на поверхности к станции управления работой погружной установки с датчиками параметров состояния, таких как давление и температура, и устройством преобразования сигналов датчиков, установленным на колонне труб в герметичном приборном отсеке. Силовой кабель подключен к погружному электродвигателю и к погружному приборному модулю. Внешняя поверхность приборного модуля выполнена с переменным сечением и образует с профилем внутренней стенки обсадной колонны скважины трубку Вентури. На горловине и диффузоре этой трубки установлены отборники давления перетекающего скважинного флюида между внутренней стенкой обсадной колонны и внешней поверхностью приборного модуля. Отборники давления подключены к дифференциальному манометру, установленному в герметичном приборном отсеке и подключенному к устройству преобразования сигналов. С помощью этого устройства обеспечена возможность расчета расхода перетекающего скважинного флюида между внутренней стенкой обсадной колонны и внешней поверхностью приборного модуля на основе показаний дифференциального манометра. 1 ил.

 

Изобретение относится к области исследования буровых скважин, в частности к средствам для комплексного измерения параметров скважинной жидкости, и может применяться при разработке многопластовых скважин.

Известна скважинная насосная установка, содержащая установленные в скважине на колонне труб погружной насос, погружной электродвигатель, пропущенный вдоль колонны труб электрический силовой кабель, подключенный на поверхности к станции управления работой погружного электродвигателя, и погружной приборный модуль с датчиками параметров состояния скважины и устройством преобразования сигналов датчиков, например датчиками давления и температуры (патент РФ №2256065, опубл. 10.07.2005).

В данном устройстве достигнуто повышение качества регулирования погружного электронасосного агрегата на заданные показатели производительности, сокращение времени переходных процессов, снижение нагрузки на электронасосный агрегат и затрат электроэнергии за счет учета реальных динамических характеристик системы "пласт-скважина-погружной насос".

Известна скважинная насосная установка, в которой измерительные датчики устанавливаются на колонне труб выше погружного насоса в выполненном на колонне труб герметичном приборном отсеке, что позволяет повысить надежность работы установки (пат. РФ №2285155, опубл. 10.19.2006 г.).

Скважинная насосная установка содержит установленные в скважине на колонне труб погружной насос, погружной электродвигатель, пропущенный вдоль колонны труб электрический силовой кабель, подключенный на поверхности к станции управления работой погружного электродвигателя, и погружной приборный модуль с датчиками параметров состояния скважины и устройством преобразования сигналов датчиков, например датчиками давления и температуры, причем погружной приборный модуль с датчиками параметров состояния скважины и устройством преобразования сигналов датчиков установлен на колонне труб выше погружного насоса в выполненном на колонне труб герметичном приборном отсеке, на внешней поверхности которого установлено герметичное электрораспределительное устройство, посредством которого силовой кабель подключен к погружному электродвигателю и к погружному блоку телеметрии.

Недостаток известных устройств заключается в следующем.

Известные устройства в составе датчиков приборного погружного модуля не содержат средство для измерения расхода перетекающего скважинного флюида по стволу скважины, что не обеспечивает полной характеристики параметров состояния скважины.

Изменение объема поступающего скважинного флюида характеризует состояние призабойной зоны, в частности степень ее кольматации или уровень обводненности, и является важной информацией при выборе режима эксплуатации продуктивных пластов с высоким уровнем обводненности.

Задачей заявляемого изобретения является расширение функциональных возможностей погружного приборного модуля с датчиками параметров состояния скважины, установленного на колонне труб совместно с погружным насосом, за счет возможности более точного измерения расхода перетекающего скважинного флюида между внутренней стенкой обсадной колонны и внешней поверхностью приборного модуля.

В заявляемой скважинной насосной установке, содержащей установленные в скважине на колонне труб погружной насос, погружной электродвигатель, пропущенный вдоль колонны труб электрический силовой кабель, подключенный на поверхности к станции управления работой погружного электродвигателя, и погружной приборный модуль с датчиками параметров состояния скважины, таких как давление и температура, и устройством преобразования сигналов датчиков, установленным на колонне труб в герметичном приборном отсеке, силовой кабель подключен к погружному электродвигателю и к погружному приборному модулю, в отличие от известного внешняя поверхность указанного приборного модуля выполнена с переменным сечением и образует с профилем внутренней стенки обсадной колонны скважины трубку Вентури, на диффузоре и горловине которой установлены отборники давления перетекающего скважинного флюида между внутренней стенкой обсадной колонны и внешней поверхностью приборного модуля, при этом указанные отборники давления подключены к дифференциальному манометру, установленному в герметичном приборном отсеке и подключенному к устройству преобразования сигналов, имеющему возможность расчета расхода перетекающего скважинного флюида между внутренней стенкой обсадной колонны и внешней поверхностью приборного модуля на основе показаний дифференциального манометра.

На фигуре представлена принципиальная схема скважинной насосной установки.

Скважинная насосная установка содержит установленные в скважине на колонне труб 1 погружной насос 2, погружной электродвигатель 3, пропущенный вдоль колонны труб 1 электрический силовой кабель 4, подключенный на поверхности к станции управления 5 работой погружного электродвигателя 3, и погружной приборный модуль 6 с датчиками 7 параметров состояния скважины, например датчиками давления, температуры и влажности.

Силовой кабель 4 служит как для подвода электроэнергии к погружному электродвигателю 3, так и для питания погружного приборного модуля 6 с датчиками 7 параметров состояния скважины и устройствами преобразования сигналов датчиков и передачи данных на поверхность (не показаны).

Погружной приборный модуль 6 с датчиками параметров состояния скважины и устройствами преобразования сигналов датчиков установлен на колонне труб 1 ниже погружного насоса 2. Устройство преобразования сигналов датчиков помещено в герметичном приборном отсеке 8, который через электроразъем 9 подсоединен к погружному насосу 2, а другой стороной - к приборному модулю 6.

Внешняя поверхность 10 приборного модуля 6 выполнена с переменным сечением и образует с профилем внутренней стенки 11 обсадной колонны скважины трубку Вентури, на которой установлены отборники давления 12 и 13 перетекающего скважинного флюида между внутренней стенкой 11 обсадной колонны и внешней поверхностью 10 приборного модуля 6 (отборник давления 12 установлен на диффузоре трубки Вентури, а отборник давления 13 - на горловине трубки Вентури) (фиг. 1).

Указанные отборники давления 12 и 13 подключены к дифференциальному манометру, установленному в герметичном приборном отсеке 8 и подключенному к устройству преобразования сигналов (не показаны), имеющему возможность расчета расхода перетекающего скважинного флюида (жидкости) между внутренней стенкой обсадной колонны и внешней поверхностью приборного модуля на основе показаний дифференциального манометра. Устройство преобразования сигналов выполнено в виде электронной схемы, обеспечивающей прием сигналов от измерительных датчиков 7, и дифференциального манометра с отборниками давления 12 и 13, их последующую обработку, усиление, оцифровку и передачу по силовому кабелю 4 на поверхность в станцию управления 5.

Источником перетекающей жидкости является продуктивный пласт, сообщение с которым осуществляется через перфорационные отверстия 14 в обсадной колонне 15 скважины. Поз. 16 - пакер, перекрывающий межтрубное пространство 17.

Жидкость из пласта через перфорационные отверстия 14 поступает в обсадную колонну 15 скважины. Далее жидкость по колонне труб 1 подается на поверхность. Датчики приборного модуля 6 измеряют давление и температуру под насосом 2, а также другие необходимые параметры, например температуру, влажность. Внешняя поверхность 10 приборного модуля 6 выполнена с переменным сечением и образует с внутренней стенкой обсадной колонны 11 трубку Вентури, при помощи которой измеряют перепад давления p2-p1, который измеряется дифференциальным манометром и далее передается в устройство преобразования сигналов, который выдает расход перетекающего скважинного флюида между внутренней стенкой обсадной колонны 11 и внешней поверхностью 10 приборного модуля 6.

Измеренные параметры скважинной жидкости, в том числе и расход, передаются по силовому кабелю 4 на поверхность в станцию управления 5.

Обычно трубка Вентури состоит из входного конфузора, горловины и диффузора, к которым подведены отводы для снятия давления (отборники давления). Отводы от трубки Вентури подключают к дифференциальному манометру, по показаниям которого затем рассчитывают расход перетекающей жидкости, например по формуле:

где

Q - расход жидкости, м3/с;

A1 и А2 - площади сечения диффузора и горловины соответственно, м2;

ρ - плотность жидкости, кг/м3;

р1 и р2 - статические давления в диффузоре и горловине, снимаемые отборниками давления, Па ().

Использование заявленного устройства позволяет более точно измерить расход поступающего флюида из продуктивного пласта, тем самым оптимизировать режим управления добычей углеводородного сырья, путем своевременного регулирования производительности глубинного насоса.

Скважинная насосная установка, содержащая установленные в скважине на колонне труб погружной насос, погружной электродвигатель, пропущенный вдоль колонны труб электрический силовой кабель, подключенный на поверхности к станции управления работой погружного электродвигателя, и погружной приборный модуль с датчиками параметров состояния скважины, таких как давление и температура, и устройством преобразования сигналов датчиков, установленным на колонне труб в герметичном приборном отсеке, при этом силовой кабель подключен к погружному электродвигателю и к погружному приборному модулю, отличающаяся тем, что внешняя поверхность указанного приборного модуля выполнена с переменным сечением и образует с профилем внутренней стенки обсадной колонны скважины трубку Вентури, на горловине и диффузоре которой установлены отборники давления перетекающего скважинного флюида между внутренней стенкой обсадной колонны и внешней поверхностью приборного модуля, при этом указанные отборники давления подключены к дифференциальному манометру, установленному в герметичном приборном отсеке и подключенному к устройству преобразования сигналов, обеспечивающему возможность расчета расхода перетекающего скважинного флюида между внутренней стенкой обсадной колонны и внешней поверхностью приборного модуля на основе показаний дифференциального манометра.



 

Похожие патенты:

Группа изобретений относится к буровым работам, а в частности к распределенным подземным способам измерений. Способ мониторинга скважинных показателей в буровой скважине, проходящей через формацию, включает размещение в буровой скважине колонны соединенных труб, формирующей скважинную электромагнитную цепь, обеспечивающую создание электромагнитного сигнального канала между множеством датчиков в колонне соединенных труб.

Изобретение относится к нефтегазодобывающей области, в частности к добыче углеводородов из скважин малого диаметра с помощью погружных установок электроцентробежных насосов, оснащенных термоманометрической системой (ТМС).

Изобретение относится к области горного дела, в частности к добыче нефти, и может быть использовано для добычи флюида из двух пластов скважины. Установка содержит устанавливаемые в обсадной трубе колонну лифтовых труб, устьевую арматуру и две секции, монтируемые в обсадной трубе с помощью стыковочного узла.

Изобретение относится к нефтегазовой промышленности и может быть использовано при разработке газовых и газоконденсатных месторождений. Способ включает проведение стандартных газодинамических исследований скважин на стандартных режимах фильтрации с построением зависимости устьевых параметров (давления и температуры) и давления на забое скважины от расхода газа, контроль соответствия величины фиксируемых в процессе эксплуатации устьевых параметров величине параметров, определяемой зависимостью, построенной по результатам газодинамических исследований (ГДИ) при текущем расходе газа.

Изобретение относится к термометрии, а именно к полевому определению температуры грунтов, где требуется получить конкретные данные о температуре мерзлых, промерзающих и протаивающих грунтов.

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности и может найти применение при разработке нефтяной залежи посредством тепловых методов, в частности, при организации внутри пластового горения (ВПГ).

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности и может быть использовано при основании и эксплуатации месторождений, расположенных в зоне распространения многолетне-мерзлых пород.

Изобретение относится к испытанию пласта при бурении с контролем давления. Техническим результатом является повышение эффективности испытания пласта.

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности и может быть использовано для определения интервалов заколонного перетока жидкости из пластов, перекрытых насосно-компрессорными трубами.

Группа изобретений предназначена для использования в области подземного хранения CO2 и других вредных газов, а также защиты окружающей среды. Технический результат - повышение надежности хранилища и снижение затрат на его создание.

Изобретение относится к области добычи нефти и, в частности, к насосной системе для добычи нефти с погружным линейным электродвигателем. Технический результат - создание насосной системы с погружным линейным электродвигателем с высоким коэффициентом полезного действия.

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, а именно к способам оснащения скважин, пробуренных в зонах повсеместного распространения многолетнемерзлых пород (ММП), при наличии аномально высоких пластовых давлений (АВПД) подземным эксплуатационным оборудованием.

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности и может найти применение при разработке месторождений вторичным методом. Способ разработки нефтеносного пласта содержит бурение и чередование через один ряд, размещая на первом расстоянии друг от друга, рядов горизонтальных эксплуатационных и рядов горизонтальных нагнетательных скважин.

Изобретение относится к нефтегазовой промышленности. Способ сбора и утилизации низконапорных газов при промысловой подготовке природного газа включает поступление конденсатосодержащего газа на установку низкотемпературной сепарации (НТС) для дегазации.
Изобретение относится к области нефтегазового дела. Способ создания техногенного месторождения нефти в литосфере включает бурение закачных и откачных скважин на глубину литосферы с давлением 8-10 МПа, температурой 125-200°С и пористостью коллектора 10-20%, подачу в закачные скважины неочищенных городских стоков с содержанием органического вещества не менее 100-300 мг/л и объемом не менее 20 тыс.

Изобретение относится к нефтегазодобывающей области, в частности к добыче углеводородов из скважин малого диаметра с помощью погружных установок электроцентробежных насосов, оснащенных термоманометрической системой (ТМС).

Изобретение относится к газовой промышленности и может быть использовано для выявления скважин-обводнительниц и водоприточных интервалов. Способ включает проведение без остановки скважин фоновых и мониторинговых влагометрических исследований всего действующего фонда, на основании которых выявляют группу скважин, возможных обводнительниц.

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности и может быть использовано при добыче пластового флюида наклонно-направленными и горизонтальными малодебитными скважинами малопроницаемых пластов с аномально низким пластовым давлением - АНПД.

Изобретение относится к газовой промышленности и может быть использовано при разработке месторождений природного газа, преимущественно на стадии падающей добычи и на завершающей стадии разработки.

Изобретение относится к нефтегазовой промышленности и может быть использовано при разработке газовых месторождений. Технический результат - увеличение газоотдачи газовых месторождений и повышение эффективности их эксплуатации.

Группа изобретений относится к нефтяному машиностроению и, в частности, к эксплуатации скважин с использованием многоступенчатых погружных насосов для откачки пластовой жидкости из скважин. Технический результат – повышение надежности эксплуатации скважин за счет удаления газа из внутренней части насоса при его остановке. Способ характеризуется тем, что пластовую жидкость добывают установкой, включающей герметично свинченные насосно-компрессорные трубы, двигатель и электроцентробежный насос. Собственно электроцентробежный насос содержит головку, основание с входными отверстиями для пластовой жидкости и ступени для повышения давления и растворения свободного газа в пластовой жидкости. Над насосом устанавливают обратный и сбивной клапаны. В верхней части электроцентробежного насоса выше его ступеней до обратного клапана устанавливают газоотводящее устройство с нормально открытым обратным клапаном. С помощью этого клапана при остановке электроцентробежного насоса соединяют его напорную область с затрубным пространством и снижают давление в электроцентробежном насосе до давления в затрубном пространстве. Этим обеспечивают выделение растворенного газа и последующее его вытеснение в затрубное пространство пластовой жидкостью. При повторном запуске установки повышают давление в электроцентробежном насосе и обеспечивают закрытие обратного клапана газоотводящего устройства, чем обеспечивают штатный режим работы электроцентробежного насоса. 4 н.п. ф-лы, 2 ил.
Наверх