Глубинно-насосная установка
Владельцы патента RU 2657915:
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Уфимский государственный нефтяной технический университет" (RU)
Изобретение относится к области механизированной добычи нефти, осложненной повышенным газосодержанием. Технический результат – повышение надежности работы насоса разгазирования нефти, поступающей на прием насоса. Глубинно-насосная установка включает штанговый насос и трубу-хвостовик с обратным клапаном, установленные на пакере. На верхнем конце трубы-свечи установлен диспергатор. Ниже диспергатора и выше динамического уровня расположено регулярное насадочное устройство для увеличения площади межфазного контакта. 1 ил.
Изобретение относится к области механизированной добычи нефти, позволяет производить разгазирование нефти до поступления в насос и осуществлять добычу из фонда скважин, осложненных газосодержанием нефти.
Известно устройство - глубинно-насосная установка по А.с. №724693 А1, 30.03.1980. Это устройство содержит пакер с хвостовиком, установленным на оси пакера, в нижнем конце которого установлен обратный клапан, а над пакером отдельно подвешен глубинный насос на насосно-компрессорных трубах, плунжер насоса подвешен на полых штангах - самостоятельном канале для подъема газа.
Недостатком этого устройства является сложность конструкции, необходимость отдельного монтажа пакера с хвостовиком и обратным клапаном. Размещение клапана на нижнем конце хвостовика приводит к заполнению его жидкостью глушения, плотность которого значительно выше плотности добываемой продукции, и тем самым увеличивает нагрузку на хвостовик и повышает вероятность его обрыва, а транспортный канал - полый полированный шток - требует оборудования гибким шлангом для перепуска газа в выкидную линию, который является слабым звеном конструкции.
Наиболее близким является устройство RU 2586349 С1, 10.06.2015 г. - глубинно-насосная установка, включающая штанговый насос, трубу-хвостовик с обратным клапаном, установленные на пакере, отличающаяся тем, что коммутатор, насаженный на упоры трубы-хвостовика, гидравлически соединяет упомянутую трубу-хвостовик через обратный клапан, установленный на его верхнем конце, с трубой-свечой, длина которой превышает расстояние от динамического уровня до глубины подвески насоса, при этом труба-хвостовик с трубой-свечой образуют гидравлический канал сообщения забоя скважины с затрубным пространством, параллельно трубе-свече на верхней полумуфте упомянутого коммутатора установлен штанговый насос, при этом нижний торец коммутатора выполнен в виде усеченного конуса с основанием, направленным вниз, а по наружному диаметру снабжен центраторами. Снабжение обратным клапаном хвостовика в верхнем конце позволяет исключить заполнение хвостовика жидкостью глушения, плотность которого значительно выше плотности добываемой продукции, и тем самым снижает нагрузку на хвостовик, позволяет избежать его обрыва. Хвостовик с клапаном предотвращает попадание задавочной жидкости на забой скважины и, тем самым, исключает отрицательное влияние на призабойную зону в процессе глушения скважины перед подземным ремонтом.
Недостатком этого устройства является значительная длина выкидного патрубка, закрепленного хомутами, что является потенциально слабым местом в конструкции, жидкость сразу попадает в зону приема насоса, под действием разницы давления насыщения и давления затрубного пространства происходит выделение газа из жидкости. Выход газожидкостного потока происходит без его диспергирования, что негативно сказывается на производительности глубинного насоса.
Задачей предлагаемого технического решения является интенсификация разгазирования путем увеличения площади межфазного контакта газа и жидкости, повышение надежности глубинного насоса.
Поставленная задача достигается тем, что в глубинно-насосной установке, включающей штанговый насос, трубу-хвостовик с обратным клапаном, установленные на пакере, коммутатор, насаженный на упоры трубы-хвостовика, гидравлически соединяющий упомянутую трубу-хвостовик с трубой-свечой, длина которой превышает расстояние от динамического уровня до глубины подвески насоса, параллельно трубе-свече на верхней полумуфте упомянутого коммутатора установлен штанговый насос. Согласно изобретению в затрубном пространстве на верхнем конце трубы-свечи установлен диспергатор, ниже диспергатора и выше динамического уровня располагается регулярное насадочное устройство, увеличивающее площадь межфазного контакта.
Регулярное насадочное устройство представляет собой пакеты вертикальных пластин, сформованных вокруг оси эксплуатационной колонны с предварительно изготовленными отверстиями для трубы-хвостовика и глубинного насоса, изготавливается из просечных гофрированных листов путем формовки листового металла (выдавливаются отогнутые выступы с отверстиями) для обеспечения непрерывного перераспределения жидкости между соседними листами для выравнивания расходов жидкости по отдельным листам.
Листы скрепляются методом точечной сварки.
На чертеже представлена схема глубинно-насосной установки. В эксплуатационной колонне 1 установлен пакер 2, в центре которого подвешена труба-хвостовик 3 с установленным на ее верхнем конце обратным клапаном 4, на который установлен усеченной конусной поверхностью 5 коммутатор 6, а на верхней полумуфте 7 установлен штанговый насос 8 и параллельно ему скрепленные между собой бандажом 10, труба-свеча 9, снабженная диспергатором 14, причем коммутатор 6 снабжен центраторами 11 и посажен на упоры 12, причем верхний конец трубы-свечи 9 выше динамического уровня, но ниже диспергатора 14 располагается регулярное насадочное устройство 13.
Устройство работает следующим образом. В эксплуатационную колонну 1 в подпакерную зону поступает газожидкостная смесь, которая, продвигаясь по трубе-хвостовику 3, поступает через обратный клапан 4 в надпакерную зону эксплуатационной колонны. По мере выхода газожидкостной смеси из трубы-свечи 9 она попадает в область пониженного давления, подвергается разбиению на частицы при помощи диспергатора 14, после этого распыленный поток попадает на регулярное насадочное устройство 13, что в комплексе позволяет увеличить площадь межфазного контакта, при этом происходит полное разделение газожидкостной смеси. Отсепарированный газ по затрубному пространству поднимается вверх в выкидную линию, а отделенная от газа жидкость опускается в нижнюю часть затрубной зоны, откачивается из нее глубинным насосом. Коммутатор 6, имеющий форму усеченного конуса, насаженный на трубу-хвостовик 3, посажен на упоры 12 и через обратный клапан 4, установленный на его верхнем торце, и трубу-свечу 9 с длиной, превышающей расстояние от динамического уровня жидкости до глубины подвески насоса, образуют гидравлический канал, сообщающий забой скважины с затрубным пространством. Параллельно трубе-свече 9 на верхней полумуфте коммутатора 6 установлен глубинный насос 8.
Таким образом, предлагаемое изобретение позволит увеличить добычу нефти за счет повышения коэффициента подачи насоса, интенсификация разгазирования производится за счет увеличения площади межфазного контакта газа и жидкости, происходит повышение надежности функционирования глубинного насоса.
Глубинно-насосная установка, включающая штанговый насос, трубу-хвостовик с обратным клапаном, установленные на пакере, отличающаяся тем, что на верхнем конце трубы-свечи установлен диспергатор, ниже диспергатора и выше динамического уровня расположено регулярное насадочное устройство для увеличения площади межфазного контакта.
