Модульная обвязка метаноугольной скважины

Изобретение относится к области добычи метана из угольных пластов и может быть использовано при обустройстве, освоении и эксплуатации метаноугольных скважин. Технический результат - уменьшение стоимости обвязки метаноугольной скважины, сокращение времени на монтаж и наладку оборудования, а также повышение качества процессов освоения и эксплуатации метаноугольных скважин за счет обеспечения автоматического поддержания параметров работы скважины по заданному графику. Модульная обвязка включает модуль узла учета и измерений. Этот модуль содержит расходомеры-счетчики жидкости и газа, соединительные трубопроводы, термопреобразователь, дроссельную задвижку и клапан отсекатель. Модуль узла учета и измерений предусматривает измерения забойным датчиком. Соединительные трубопроводы представляют собой гибкие рукава высокого давления с быстроразъемными соединениями. Модуль узла учета и измерений по газовой и водяной линиям на входе и выходе присоединен к фонтанной арматуре и дополнительно содержит газоанализатор и извещатель пламени и преобразователи давления. Эти преобразователи установлены до и после дроссельной задвижки. Дроссельная задвижка выполнена с электроприводом и ПИД-регулятором и обеспечивает возможность регулирования - дросселирования давления газа в затрубном пространстве. Модуль узла учета и измерений соединен взрывобезопасными электрическими разъемами с модулем управления и электроснабжения. Последний предназначен для приема и обработки измерений модуля учета и измерений, поддержания заданных значений затрубного и забойного давлений, учета добытого газа с обеспечением коррекции по температуре и давлению и учета добытой пластовой жидкости. Этот модуль содержит станцию управления насосом с частотным преобразователем, шкаф автоматики и связи, шкаф силовой распределительный. 1 ил.

 

Изобретение относится к области добычи метана из угольных пластов и может быть использовано при обустройстве, освоении и эксплуатации метаноугольных скважин.

Известно устройство для измерения дебита нефтяных скважин (патент РФ №126757 U1, МПК Е21В 47/10, опубл. 10.04.2013, бюл. №10), включающее замерно-переключающий блок, который содержит устройство для переключения скважин, замерной гидроциклонный сепаратор с системой регулирования уровня, счетчики жидкости и газа, соединительные трубопроводы и запорную арматуру, а выбор подключения каждой скважины к коллектору общей системы сбора или на замер дебита производится через трехходовой кран, управляемый по программе системы телемеханики.

Недостаток заключается в невозможности автоматического регулирования по заданной программе.

Наиболее близким техническим решением по технической сущности является скважина месторождения углеводородного сырья (патент РФ №2453687 С1, МПК Е21В 43/12, Е21В 34/16, опубл. 20.06.2012, бюл. №17). Скважина месторождения углеводородного сырья, газовая или газоконденсатная, содержит эксплуатационную колонну с колонной насосно-компрессорных труб с подземным эксплуатационным оборудованием. Эксплуатационное оборудование содержит, по меньшей мере, выполненный с исполнительным механизмом клапан-отсекатель с дистанционным управлением, устье скважины с устьевым оборудованием. Устьевое оборудование содержит колонную головку, трубную головку, на которой установлена смонтированная в виде елки фонтанная арматура, включающая запорные органы - стволовую и боковую задвижки с исполнительными механизмами, а также примыкающий к последней дроссельный клапан для регулирования дебита скважины, выполненный с исполнительным механизмом, и контрольно-управляющие органы - плавкую вставку и клапан контроля давления в газопроводе. Скважина подключена к станции управления запорными органами, дроссельным клапаном и клапаном-отсекателем. Станция управления выполнена конструктивно в виде шкафа и включает насосно-аккумуляторную установку и по меньшей мере один на скважину блок управления.

Недостатком является сложность конструкции и невозможность плавной регулировки параметров.

Технический результат заключается в сокращении времени на монтаж и наладку оборудования, а также повышении качества процессов освоения и эксплуатации метаноугольных скважин за счет обеспечения автоматического поддержания параметров работы скважины по заданному графику.

Указанный технический результат достигается тем, что в модульной обвязке метаноугольной скважины, включающей модуль узла учета и измерений, содержащий расходомеры-счетчики жидкости и газа, соединительные трубопроводы, термопреобразователь, дроссельную задвижку и клапан-отсекатель, согласно изобретению соединительные трубопроводы представляют собой гибкие рукава высокого давления с быстроразъемными соединениями, а модуль узла учета и измерений дополнительно содержит преобразователи давления, устанавливаемые до и после дроссельной задвижки, газоанализатор и извещатель пламени, при этом модуль узла учета и измерений соединен взрывобезопасными электрическими разъемами с модулем управления и электроснабжения, который содержит станцию управления насосом с частотным преобразователем, шкаф автоматики и связи, шкаф силовой распределительный.

Изобретение поясняется чертежом, на котором изображена структурная схема модульной обвязки метаноугольной скважины.

Модульная обвязка метаноугольной скважины представляет собой конструктивно связанные между собой модули метаноугольной скважины, обеспечивающие эффективный процесс освоения и эксплуатации метаноугольных скважин.

Модульная обвязка метаноугольной скважины включает два модуля - модуль узла учета и измерений 1 и модуль управления и электроснабжения 2, конструктивно соединенные между собой взрывобезопасными электрическими разъемами 3 и которые с помощью гибких рукавов высокого давления с быстроразъемными соединениями 4 по газовой 5 и водяной 6 линиям как на входе, так и на выходе через шаровые краны 7 присоединены к фонтанной арматуре 8.

Модуль узла учета и измерений 1 конструктивно выполнен на раме открытого исполнения с минимальной металлоемкостью и габаритными размерами, что обеспечивает удобство обслуживания, транспортирования и монтажа. Основные компоненты модуля учета и измерения 1: стальной рамный каркас, газовая 5 и водяная 6 линии, фильтр газовый, дроссельная задвижка с электроприводом 9 и встроенным ПИД-регулятором, клапан-отсекатель с электроприводом, расходомеры-счетчики жидкости 10 и газа 11, установленные соответственно на водяной 6 и газовой 5 линиях, преобразователи давления 12, устанавливаемые до и после дроссельной задвижки 9, термопреобразователь 13, газоанализатор 14, извещатель пламени.

Совокупность установленных последовательно устройств обеспечивает постоянный контроль за процессами освоения и эксплуатации метаноугольных скважин путем передачи информации на диспетчерский пункт, расположенный в шкафу автоматики и связи 15. С помощью модуля узла учета и измерений 1 осуществляют измерения следующих параметров: давление газа в затрубном пространстве, давление газа в линейной части, температуру газа в линейной части, расход газа, расход пластовой жидкости, уровень загазованности, наличие открытого пламени. Дроссельная задвижка с электроприводом 9 и встроенным ПИД-регулятором обеспечивает регулирование (дросселирование) давления газа в затрубном пространстве, клапан-отсекатель с электроприводом обеспечивает перекрытие скважины в аварийных ситуациях. Модуль узла учета и измерений 1 оборудован гибкими рукавами высокого давления с быстроразъемными соединениями 4, а также взрывобезопасными электрическими разъемами 3 для подключения электрооборудования к модулю управления и электроснабжения 2.

Основные компоненты модуля управления и электроснабжения 2: стальной рамный каркас, шкаф автоматики и связи 15 (включающий оборудование для преобразования и передачи сигналов на диспетчерский пункт, выполнения алгоритмов регулирования, сигнализации и защит), станция управления насосом 16 с частотным преобразователем, шкаф силовой распределительный 17, источник бесперебойного электроснабжения 18, обеспечивающий гарантированное электроснабжение узлов управления, телеметрии и связи.

Модуль управления и электроснабжения обеспечивает:

- электроснабжение глубинно-насосного оборудования и оборудования модуля учета и измерений;

- прием и обработку измерений контрольно-измерительных приборов модуля учета и измерения, измерений забойного датчика;

- управление частотой привода глубинно-насосного оборудования, приводами запорно-регулирующей арматуры (поддержания заданного значения) с целью обеспечения поддержания заданных значений затрубного и забойного давлений;

- автоматическое поддержание параметров работы скважины по заданному графику;

- учет добытого газа с обеспечением коррекции по температуре и давлению, учет добытой пластовой жидкости;

- передачу всей технологической информации на «верхний уровень» и прием команд управления по унифицированным протоколам передачи телеметрической информации;

- реализацию противоаварийных алгоритмов.

Конструктив модуля управления и электроснабжения обеспечивает удобство и простоту замены отдельных блоков (станция управления, щит силовой, шкаф автоматики и пр.), в том числе типовых унифицированных кабельных шлейфов между всеми блоками.

Таким образом, конструкция обвязки скважины за счет модульного исполнения и наличия быстроразъемных соединений обеспечивает сокращение времени на монтаж и наладку оборудования путем оперативной замены указанных модулей, а также отдельных блоков в них. Повышение качества процессов освоения и эксплуатации метаноугольных скважин достигается за счет автоматического поддержания параметров работы скважины по заданному графику с помощью передачи управляющих сигналов от одного модуля к другому.

Модульная обвязка метаноугольной скважины, включающая модуль узла учета и измерений, содержащий расходомеры-счетчики жидкости и газа, соединительные трубопроводы, термопреобразователь, дроссельную задвижку и клапан отсекатель, отличающаяся тем, что модуль узла учета и измерений предусматривает измерения забойным датчиком, соединительные трубопроводы представляют собой гибкие рукава высокого давления с быстроразъемными соединениями, а модуль узла учета и измерений по газовой и водяной линиям на входе и выходе присоединен к фонтанной арматуре и дополнительно содержит газоанализатор и извещатель пламени, преобразователи давления, установленные до и после дроссельной задвижки, которая выполнена с электроприводом и ПИД-регулятором и обеспечивает возможность регулирования - дросселирования давления газа в затрубном пространстве, при этом модуль узла учета и измерений соединен взрывобезопасными электрическими разъемами с модулем управления и электроснабжения, который предназначен для приема и обработки измерений модуля учета и измерений, поддержания заданных значений затрубного и забойного давлений, учета добытого газа с обеспечением коррекции по температуре и давлению и учета добытой пластовой жидкости и содержит станцию управления насосом с частотным преобразователем, шкаф автоматики и связи, шкаф силовой распределительный.



 

Похожие патенты:

Группа изобретений относится к нефтяному машиностроению, а именно к многоступенчатым погружным насосам для откачки пластовой жидкости из скважин и к способам эксплуатации скважин, в которых используются такие насосы.

Изобретение относится к нефтегазовой отрасли и может быть применено для упрощения выбора оптимальных настроек регулятора потока для улучшения требуемой целевой функции в многозонной скважине с изоляцией зон.

Изобретение относится к средствам ориентации скважинной трубы внутри ствола скважины. Способ ориентирования колонны насосно-компрессорных труб в стволе скважины включает спуск колонны скважинных труб внутрь колонны обсадных труб в стволе скважины, зацепление инструмента выравнивания скважинных труб с инструментом выравнивания обсадных труб во время спуска колонны скважинных труб, поворот вращение/поворот колонны скважинных труб в ответ на зацепление инструмента выравнивания скважинных труб с инструментом выравнивания обсадных труб, совмещение поворотом отверстия в колонне скважинных труб с отверстием в колонне обсадных труб через колонну обсадных труб на основе поворота и удерживание совмещенности отверстия в колонне скважинных труб с отверстием в колонне обсадных труб по оси и поворотом.

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности и, в частности, к способу проведения водоизоляционных работ в скважине. Технический результат - повышение эффективности и надежности проведения водоизоляционных работ в скважине.

Изобретение относится к нефтяной промышленности и может быть применено для последовательного отбора нефти и воды из скважины. Устройство содержит спущенный в скважину электроцентробежный насос с заглушенным снизу приемным патрубком, проходящим через пакер, разделяющий верхний и нижний пласты, и имеющим отверстия для выхода продукции нижнего пласта в надпакерное пространство и отверстия для входа расслоившихся нефти и воды нижнего пласта в приемный патрубок, верхний и нижний поплавки промежуточной плотности с посадочными седлами, расположенными перед входными отверстиями, глубинный прибор, спущенный внутрь приемного патрубка и соединенный с телеметрической системой погружного электродвигателя кабелем.

Изобретение относится к горному делу и может быть применено для одновременно-раздельной эксплуатации пластов. Скважинный управляемый электромеханический клапан состоит из корпуса, присоединительного “мокрого контакта”, привода, включающего микроэлектродвигатель, питающийся от “нулевой точки” электродвигателя центробежного насоса, и редуктор с выходным валом, жестко соединенным с гайкой винтопары, внутри которой перемещается винт, соосно сочлененный с полым штоком с проходным отверстием для измерения давления в пласте.

Предложены система и способ для улучшения добычи углеводорода из газовых скважин и, в частности, для улучшения добычи углеводорода с использованием систем для насосно-компрессорной добычи.

Изобретение относится к внутрискважинным инструментам, к раздвижному узлу стыковочного ниппеля. Узел стыковочного ниппеля содержит корпус и наконечник стыковочного ниппеля, расположенный на дистальном конце корпуса, компрессионное кольцо, размещенное вокруг наружной стороны корпуса и выполненное с возможностью осевого перемещения относительно корпуса сразу после того, как было приведено в действие, и множество зажимных кулачков, присоединенных и пролегающих между компрессионным кольцом и наконечником стыковочного ниппеля.

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности и может быть использовано при проведении работ по ограничению водопритока без предварительного подъема скважинного оборудования в условно вертикальных скважинах с обсаженным стволом.

Изобретение относится к управлению погружными электронасосными установками для добычи нефти из скважин. Управляемая система содержит согласующий трансформатор, кабельную линию, регулирующий штуцер, трубопроводный обратный клапан, первый патрубок, муфтовый переводник, насосно-компрессорные трубы, сбивной клапан, скважинный обратный клапан, второй патрубок, ловильную головку, погружной электроцентробежный насос, газосепаратор, протектор, погружной электродвигатель, фильтр и систему управления.

Изобретение относится к установкам, применяемым при добыче нефти и газа, в частности для периодического отбора нефти с использованием энергии пластового газа. Установка скважинного плунжерного лифта, которая включает колонну подъемных труб, плунжер, забойный амортизатор и устьевой амортизатор с консольно закрепленным стержнем, лубрикатор, ограничитель хода с датчиком прибытия плунжера, приводной клапан и электронный контроллер. Плунжер включает набор подвижных колец, которые обеспечивают гибкость плунжера в поперечном направлении, продольный канал для уменьшения гидравлических сопротивлений при ходе плунжера вниз. Подвижные кольца соединены между собой полыми пальцами с шаровыми головками на обоих торцах. Герметизация продольного канала осуществляется клапанным узлом. Технический результат заключается в улучшении конструкции и повышении производительности работы установки скважинного плунжерного лифта в скважинах, имеющих угловую, винтовую или волнистую кривизну. 2 ил.

Группа изобретений относится к области нефтегазодобывающей промышленности и предназначена для отбора глубинных проб пластовой нефти при испытании скважин в эксплуатационной колонне на всех притоках нефти, в том числе с пластовой водой. Для реализации способа в скважину спускают компоновку насосно-компрессорных труб (НКТ), оборудованную посадочным ниппелем для установки оборудования для отбора проб и муфтой направления потока пластового флюида внизу НКТ. После создания депрессии проводят оценку дебита притока и наличия нефти в притоке. По дебиту притока рассчитывают время, необходимое для заполнения нефтью насосно-компрессорных труб ниже ниппеля, и время срабатывания пробоотборника. Проводят спуск оборудования, состоящего из мандрели для герметичной посадки в посадочный ниппель на НКТ клапана-отсекателя в комплекте с пробоотборником и глубинным автономным термоманометром. Осуществляют герметичную установку оборудования в посадочный ниппель, таким образом перекрывают ствол НКТ вставным оборудованием. Этим создают условия накопления и отбора глубинной пробы пластовой нефти в скважине в непосредственной близости от кровли пласта. Пластовую нефть направляют через муфту направления потока в капельно-струйном виде при малой депрессии в полость НКТ, отделяют и накапливают в расчетный период под клапаном-отсекателем и производят отбор глубинной пробы пластовой нефти пробоотборником, установленным вместе с клапаном-отсекателем. Технический результат выражается в обеспечении отбора представительных проб пластовой нефти, применение которого возможно на не фонтанирующих объектах испытаний. 2 н.п. ф-лы, 3 ил., 1 табл.

Настоящее изобретение относится к скважинным инструментам и способам, включающим в себя скважинные инструменты с механическим приводом и соответствующие способы. Забойный исполнительный механизм (30) содержит трубчатый кожух (34), который включает в себя профиль (42) пошагового перемещения на своей внутренней поверхности, и втулку (46) пошагового перемещения, установленную в кожухе (34). Втулка (46) пошагового перемещения содержит зацепляющее устройство, включающее в себя первые и вторые аксиально разнесенные элементы (52, 54) зацепления, которые взаимодействуют с профилем (42) пошагового перемещения кожуха (34) для последовательного зацепления управляющим объектом (48), проходящим через центральный канал (50) втулки (46) пошагового перемещения для перемещения втулки (46) пошагового перемещения на один дискретный шаг перемещения через кожух (34) к месту приведения в действие. Технический результат заключается в повышении эффективности скважинного устройства и способа его использования. 4 н. и 24 з.п. ф-лы, 51 ил.

Система управления текучей средой содержит корпус с входным каналом, находящимся в гидравлическом сообщении с выходным каналом. Положение дроссельного поршня в корпусе управляет потоком текучей среды от входного канала к выходному каналу. Контроллер, присоединенный к корпусу, имеет исполнительный привод, соединенный с рычажным механизмом, который соединен с дроссельным поршнем. Используя исполнительный привод и рычажный механизм, контроллер позиционирует дроссельный поршень в корпусе, чтобы управлять потоком текучей среды от входного канала к выходному каналу. Технический результат заключается в повышении эффективности управления текучей средой. 3 н. и 17 з.п. ф-лы, 6 ил.

Система управления текучей средой содержит корпус с входным каналом, находящимся в гидравлическом сообщении с выходным каналом. Положение дроссельного поршня в корпусе управляет потоком текучей среды от входного канала к выходному каналу. Контроллер, присоединенный к корпусу, имеет исполнительный привод, соединенный с рычажным механизмом, который соединен с дроссельным поршнем. Используя исполнительный привод и рычажный механизм, контроллер позиционирует дроссельный поршень в корпусе, чтобы управлять потоком текучей среды от входного канала к выходному каналу. Технический результат заключается в повышении эффективности управления текучей средой. 3 н. и 17 з.п. ф-лы, 6 ил.

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности и может быть применено для автоматического управления технологическими процессами. При реализации способа осуществляют открытие и закрытие запорно-регулирующей арматуры куста скважин путем независимой подачи рабочего тела или электрического тока в исполнительные механизмы запорно-регулирующей арматуры и подземных клапанов-отсекателей в заданной последовательности. Способ осуществляют при помощи смонтированной в шкафу системы управления, включающей приборы КиП и А, а также гидравлическую систему. Гидравлическая система выполнена с возможностью управления исполнительными механизмами запорно-регулирующей арматуры с задержкой времени и в определенной последовательности. В шкафу дополнительно смонтировано оборудование для управления электрическими приводами запорно-регулирующей арматуры, которая установлена на фонтанной арматуре, а также трубопроводах в непосредственной близости от шкафа управления на одной общей раме. Технический результат заключается в упрощении процесса управления добычей полезных ископаемых, а также в повышении надежности эксплуатации скважин месторождения углеводородного сырья. 2 н. и 4 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности и может быть применено для автоматического управления технологическими процессами. При реализации способа осуществляют открытие и закрытие запорно-регулирующей арматуры куста скважин путем независимой подачи рабочего тела или электрического тока в исполнительные механизмы запорно-регулирующей арматуры и подземных клапанов-отсекателей в заданной последовательности. Способ осуществляют при помощи смонтированной в шкафу системы управления, включающей приборы КиП и А, а также гидравлическую систему. Гидравлическая система выполнена с возможностью управления исполнительными механизмами запорно-регулирующей арматуры с задержкой времени и в определенной последовательности. В шкафу дополнительно смонтировано оборудование для управления электрическими приводами запорно-регулирующей арматуры, которая установлена на фонтанной арматуре, а также трубопроводах в непосредственной близости от шкафа управления на одной общей раме. Технический результат заключается в упрощении процесса управления добычей полезных ископаемых, а также в повышении надежности эксплуатации скважин месторождения углеводородного сырья. 2 н. и 4 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к области добычи метана из угольных пластов и может быть использовано при обустройстве, освоении и эксплуатации метаноугольных скважин. Технический результат - уменьшение стоимости обвязки метаноугольной скважины, сокращение времени на монтаж и наладку оборудования, а также повышение качества процессов освоения и эксплуатации метаноугольных скважин за счет обеспечения автоматического поддержания параметров работы скважины по заданному графику. Модульная обвязка включает модуль узла учета и измерений. Этот модуль содержит расходомеры-счетчики жидкости и газа, соединительные трубопроводы, термопреобразователь, дроссельную задвижку и клапан отсекатель. Модуль узла учета и измерений предусматривает измерения забойным датчиком. Соединительные трубопроводы представляют собой гибкие рукава высокого давления с быстроразъемными соединениями. Модуль узла учета и измерений по газовой и водяной линиям на входе и выходе присоединен к фонтанной арматуре и дополнительно содержит газоанализатор и извещатель пламени и преобразователи давления. Эти преобразователи установлены до и после дроссельной задвижки. Дроссельная задвижка выполнена с электроприводом и ПИД-регулятором и обеспечивает возможность регулирования - дросселирования давления газа в затрубном пространстве. Модуль узла учета и измерений соединен взрывобезопасными электрическими разъемами с модулем управления и электроснабжения. Последний предназначен для приема и обработки измерений модуля учета и измерений, поддержания заданных значений затрубного и забойного давлений, учета добытого газа с обеспечением коррекции по температуре и давлению и учета добытой пластовой жидкости. Этот модуль содержит станцию управления насосом с частотным преобразователем, шкаф автоматики и связи, шкаф силовой распределительный. 1 ил.

Наверх