Газлифтная установка б.м.рылова

Газлифтная установка б.м.рылова

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Использование: в нефтедобывающей промышленности при проектировании газлифтных установок. Сущность изобретения: установка содержит установленную в скважине подъемную трубу с башмаком и рабочими отверстиями. На башмаке установлен нормально закрытый подпружиненный обратный клапан, над которым расположен летающий поршень. Причем рабочие отверстия расположены а интервале нефтеводораздела затрубного столба скважинной среды, что позволяет повысить производительность за счет снижения-утечек нефтяной фазы откачиваемой среды. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУЬЛИК (51)5 F 04 F 1/20

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ (21) 4882353/29 (22) 16.11.90 (46) 07.01.93, Бюл, N 1 (71) Центральная научно-исследовательская лаборатория- Производственного объединения "Укрнефть" (72) Б.М.Рылов (76) Б,М.Рылов (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 1080539, кл, Е 21 В 43/00., 1984. (54) ГАЗЛИФТНАЯ УСТАНОВКА Б.М.Р6!ЛОВА

Изобретение относится к технике добычи нефти и служит для добычи обводненной нефти из нефтяных скважин.

Известна газлифтная установка, включающая колонну подъемных труб с нижним амортизатором, устьевую арматуру с верхним амортизатором и плунжер. Выкид постоянно открыт в сборную систему.

В известной установке плунжер применен для повышения про:1зводительности путем снижения утечек r ифтиоуемой среды, которые могут достигат существенных величин (см. например, вышеуказанный источник, с.60 — 61, 99 — 104). Применение плунжера позволяет значительно уменьшить потери лифтируемой среды. Однако при откачке обводненной нефти все же имеют место потери именно нефтяной фазы, находящейся в затрубном пространстве и движущейся по лифту вслед за поршнем, поскольку нефть, как более легкая среда, находится в верхней части столба среды в

„„SU„, 1787220 АЗ

2 (57) Использование: в нефтедобывающей промышленности при проектировании газлифтных установок. Сущность изобретения: установка содержит установленную в скважине подъемную трубу с башмаком и рабочими отверстиями, На башмаке установлен нормально закрытый подпружиненный обратный клапан, над которым расположен летающий поршень. Причем рабочие отверстия расположены а интервале нефтеводораздела затрубного столба скважинной среды, что позволяет повысить производительность за счет снижения. утечек нефтяной фазы откачиваемой среды. 2 ил, \

ЪФ затрубном пространстве и поступает в лифт через его башмак последней.

Известна газлифтная установка, содер- 2 жащая подъемную трубу и установленный на ее конце обратный нормально закрытый подпружиненный клапан с возможностью перепуска скважинной среды и полости скважины в подъемную трубу.

Недостатком этой установки является то, что потери лифтируемой среды происходят за счет нефтяной фазы, поскольку нефть из затрубного пространства продавливается в подъемную трубу последней и движется в "хвостовой" части лифтируемого столба, имея ввиду периодическую работу. газлифта.

Наиболее близкой к заявляемой по технической сущности явлются установка, в которой с целью дополнительного снижения утечек задерживается движение поршня на определенное время с расчетом, чтобы он двигался в конце лифтируемого столба среды, Достигается существенное

1787220 повышение производительности способа (установки), однако все же имеют место значительные потери откачиваемой обводненной среды именно за счет нефтяной фазы, поскольку она движется также в "хвостовой" части лифтируемого столба, Целью изобретения является повышение производительности за счет снижения утечек нефтяной фазы откачиваемой обводненноой среды.

Цель достигается тем, что рабочие отверстия расположены в интервале нефтеводораздела затрубного столба скважинной среды, а.нормально закрытый подпружиненный обратный клапан отрегулирован на величину открывающего перепада давления, превышающую перепад давления на рабочих отверстиях.

Сущностью изобретения является то, что рабочие отверстия расположены в интервале йефтеводораздела затрубного столба скважинной среды, а нормально закрытый подпружиненный обратный клапан отрегулирован на величину открывающего перепада давления, превышающую перепад давления на рабочих отверстиях.

На фиг.1 изображена схема заявленной установки с иллюстрацией фаз состояния скважинной среды в подъемнике и затрубном"пространстве; на фиг;2 — принципиальные зависимости изменения давления Рн— над клапаном и Рп — под клапаном.

Установка содержит газлифтный подьемник 1 с рабочими отверстиями 2, выполненными на уровне нефтеводораздела фаз в затрубном пространстве, установленный на башмаке лифта нормально закрытый подружиненный обратный клапан 3, отрегулированный на величину открывающего перепада давления, превышающую перепад давления йа рабочих отверстиях 2, свободно установленный выше поршень 4, Выкид установки открытый и снабжен штуцером 5, Подъемник 1 установлен в эксплуатационной колонке 6,"снабженной задвижкой 7, Составляющие общего столба откачиваемой среды;

8 — столб нефти в подъемнике;

9 — столб воды в подъемнике;

10 — столб нефти в затрубном пространстве; 11 — столб воды в затрубном пространстве.

Фазами а, б, в, г, д, е обозначены различные состояния откачиваемой среды в процессе совершейия цикла работы установки.

Установка работает следующим образом.

10

20

При пуске газа в затрубное пространст25 во через задвижку 7 (фаза 6) давление в затрубном пространстве начинает повы30

В исходном состоянии перед совершением цикла работы установки (фаза а) задвижка 7 закрыта, выкид открыт через штуцер 5, Так как в установках с открытым выкидом затрубное давление всегда больше давления на выкиде, равного пониженному давлению в системе нефтегазосбора, то уровни скважинной среды в подъемнике и затрубном пространстве занимают различные положения в зависимости от соотношения давлений в затрубном пространстве и подъемнике. При этом в верхней части обоих столбов всегда находится нефтяная фаза

8 и 10 обводненной среды, как более легкая.

Давления Р над клапаном 3 и Рп под клапаном 3 равны между собой ввиду гидростатического равновесия столбов жидкости и давлений в подъемнике и затрубном пространстве, вследствие чего клапан 3 нормально закрыт и удерживается в данном положении пружиной (не обозначена), Поршень 4 находится в крайнем нижнем положении (у башмака лифта) шаться, вследствие чего столб 10 среды из затрубного пространства через отверстия 2 поступает в подъемник 1, увеличивая длину общего столба (8+9+10) в подъемнике над от- . верстием 2. При этом давления над клапаном 3 (Р ) и под клапаном (Р ) увеличиваются, причем давление Рн меньше давления Р> на величину потерь давления среды при истечении ее через рабочие отверстия 2, Поскольку открывающиий перепад P давления на клапане 3 больше потерь давления на рабочих отверстиях 2, то он закрыт. Ввиду последнего среда из затрубного пространства поступает в подъемник 1 только через рабочие отверстия 2, а поскольку рабочие отверстия 2 расположены йа уровне нефтеводораздела, то нефть из затрубного пространства поступает в лифт в первую очередь, Изменение давлений Рн и Рл на участие фазы б изображено на фиг,2 интервалом T.1 — Т.2.

После продавливания столба 10 из затрубного пространства в подъемник 1 в него поступает газ, производя выброс столбов 8, 9, 10 жидкости из него, При этом вес столба жидкости постепенно уменьшается, обусловливая тем самым уменьшение давления

Рн над клапаном 3 (фаза в). Затрубное давление также уменьшается за счет стравливания газа через отверстия 2, но темп его снижения значительно меньше, чем давление в подъемнике, ввиду подпитки газа через задвижку 7 и ограниченные размеры

1787220 рабочего отверстия 2 (показано на фиг,2 интервалом между точками Т.2 — Т.3), В определенный момент(между фазами в и г) разность давления ЛР над и под клапаном 3 достигает значения, превышающего его открывающий перепад, благодаря чему клапан 3 открывается (пружина сжимается) и йачйнается выдавливание оставшегося в затрубном йространстве стоба воды

11 через клапан 3 в подъемник 1, При этом происходит повышение давления над и под клапаном 3 за счетувеличения столба среды в подъемнике 1 и движения поршня 4 вверх (фаза г, интервал точек Т.3 — Т,4). После прорыва газа через клапан 3 из затрубного пространства в подъемник 1 происходит выброс лифтируемой среды из подъемника на выкид скважины. При этом поршень 4 доходит до устья скважины, подъемник 1 заполняется рабочим агентом (газом), давление его понижается. понижая тем самым давление Рн над клапаном 3 до значения, близкого к давлению газа Рл под клапаном (фаза д, интервал Т.4 — Т.5). При подходе поршня 4 к устью подачу газа прекращают закрытием задвижки 7, вследствие чего газ из подъемника 1. и затрубного пространства (через рабочие отверстия 2) стравливается на выкид скважины, а давления Рн и Р„ снижаются и практически выравниваются (интервал точек Т.4 — Т,5). Вследствие снижения забойного давления происходит накопление скважинной среды (фазе е) как в затрубном пространстве, так и в подъемнике 1, поступающей в него через рабочие отверстия 2. Поршень 4 постепенно опускается. Таким образом, в скважине восстанавливается исходное состояние, соответствующее фазе а.

Из описания работы установки следует, что она позволяет полностью устранить утечки нефтяной фазы, так как нефтяная фаза из затрубного пространства движется не в конце лифтируемого столба жидкости,а примерно в средней его части. Утечки могут быть только за счет водяной фазы, что не является потерей полезного продукта, Движущаяся за нефтяной фазой водяная фаза ("хвостовая жидкость") смывает остатки нефти по длине подъемника, а некоторые потери лифтируемой среды име5 ют место только за счет водяной фазы ("хвостовой жидкости").

Величина открывающего перепада давления и размеры рабочих отверстий определяются опытным путем.

10 Заявленная установка проста по констуркции, надежна в работе и легко может быть применена. Установка перспективна для применения на 50 скважинах ПО "Укрнефть", эксплуатируемых периодическим

15 газлифтом, и на ряде других месторождений

Миннефтегазп рома.

Как показывает опыт эксплуатации 40 газлифтных скважин Битковского месторождения ПО "Укрнефть" с обводненностью

20 20-30%, потери лифтируемой среды, а с учетом вышеизложенного — нефти, составляют в основном 40 — 50%, что при суммарном дебите скважин примерно 80 т/сут составляет

30 — 40 т/сут, Устранение этих потерь путем

25 использования заявленной установки позволит дополнительно получать 30 — 40 т/сут (10,95+14,6 тыс,т/г.) с экономическим эффектом 450 — 580 тыс.руб/год.

Заявленную установку намечено испы30 тать на Витковском месторождении в 1991 году.

Формула изобретения

Газлифтная установка, содержащая ус35 тановленную в скважине подъемную трубу с рабочими отверстиями и башмаком, нормально закрытый подпружиненный обратный клапан, установленный на башмаке с возможностью перепуска откачиваемой

40 среды из полости скважины в подъемную трубу, и летающий поршень, расположенный над клапаном, о т л и ч а ю ща я с я тем, что, с целью повышения производительности за счет снижения утечек нефтяной фазы

45 откачиваемой среды, рабочие отверстия расположены в интервале нефтеводораздела затрубного столба скважинной среды, 1787220

1р %

8ог;, Составитель Б.Рылов

Техред М.Моргентал

Корректор О,Юрковецкая

Редактор

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 270 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5