Регулятор потока при добыче нефти

Регулятор потока при добыче нефти

Реферат

 

Изобретение относится к добыче нефти и предназначено для регулировки потока нефти в процессе эксплуатации скважины, а также для передачи информации о параметрах пласта и состоянии скважины. Задача изобретения - повышение точности регулировки за счет постоянного контроля за состоянием пласта. Для этого регулятор потока при добыче нефти включает скважинный прибор и наземный блок управления. Скважинный прибор входит в состав телеметрической системы с гидравлическим каналом связи и содержит клапан пульсатора, установленный над диафрагмой с возможностью изменения проходного сечения. Блок управления выполнен с возможностью включения скважинного прибора либо в режим передачи информации о параметрах пласта и состоянии скважины, либо в режим регулирования потока. В одной скважине могут быть установлены как минимум два скважинных прибора. Блок управления может быть выполнен с возможностью воздействия на скважинные приборы посредством подачи управляющих гидравлических сигналов, причем управляющие гидравлические сигналы, предназначенные для различных скважинных приборов, имеют различную последовательность импульсов, а сами скважинные приборы имеют возможность распознавать предназначенный для них сигнал. Каждый скважинный прибор может быть выполнен с возможностью включения в необходимый режим своей последовательностью импульсов давления, создаваемой блоком управления. Скважинный прибор крепится в скважине посредством фиксатора и оборудован в верхней части устройством для съема, которое одновременно выполняет функции разблокировки фиксатора. 6 з.п.ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к добыче нефти и предназначено для регулировки потока нефти в процессе эксплуатации скважины, а также для передачи информации о параметрах пласта и состоянии скважины.

Известен клапан для регулирования потока при добыче нефти по патенту РФ 2094592.

Известен регулятор потока по патенту США 6182764 (прототип). Этот регулятор используется для регулировки расхода нефти в многозабойных скважинах, имеющих общее устье. Такое регулирование необходимо, чтобы не допустить перетоков нефтепродуктов из одного пласта в другой. Перетекание может возникнуть вследствие разности давления в пластах.

Недостаток этого клапана - ограниченные функциональные возможности.

Задача создания изобретения - придание забойной телеметрической системе новых несвойственных ей функций осуществления плавной регулировки при добыче нефти на основании полученной информации о параметрах пласта и состояния скважины.

Решение указанной задачи достигнуто за счет того, что регулятор потока при добыче нефти, включающий скважинный прибор и наземный блок управления, отличающийся тем, что скважинный прибор входит в состав телеметрической системы с гидравлическим каналом связи и содержит клапан пульсатора, установленный над диафрагмой с возможностью изменения проходного сечения, а блок управления выполнен с возможностью включения скважинного прибора либо в режим передачи информации о параметрах пласта и состояния скважины, либо в режим регулирования потока. В одной скважине установлен как минимум один дополнительный скважинный прибор телеметрической системы с гидравлическим каналом связи. Блок управления связан со скважинными приборами по гидравлическому каналу связи. Блок управления выполнен с возможностью воздействия на скважинные приборы посредством подачи управляющих гидравлических сигналов, причем управляющие гидравлические сигналы, предназначенные для различных скважинных приборов, имеют различную последовательность импульсов. А сами скважинные приборы выполнены с возможностью распознавать предназначенный для них сигнал. Каждый скважинный прибор выполнен с возможностью включения в необходимый режим своей последовательностью импульсов давления, создаваемой блоком управления. Скважинный прибор крепится в скважине посредством фиксатора. Скважинный прибор оборудован в верхней части устройством для съема, которое одновременно выполняет функции разблокировки фиксатора.

Проведенные патентные исследования показали, что предложенное техническое решение обладает новизной, изобретательским уровнем и промышленной применимостью.

Сущность изобретения поясняется на фиг. 1 и 2, где на фиг. 1 приведена схема применения для однозабойной многопластовой скважины; на фиг. 2 - схема применения для многозабойных скважин.

Клапан пульсатора 1 входит в состав скважинного прибора 2 и установлен внутри обсадной трубы 3, внутри которой установлены насосно-компрессорные трубы 4. На поверхности обсадной трубы в зоне нефтяных пластов выполнена перфорация. Наземный комплекс забойной телеметрической системы состоит из датчика давления 5, приемного устройства 6, персонального компьютера 7 и принтера 8. На поверхности также расположены управляющий клапан 9 и блок управления 10.

Клапан пульсатора 1 входит в состав скважинного прибора 2, который содержит электронный блок 11 и устройство для съема 12 с фиксатором 13. Нефтяные пласты 14, 15 имеют различную производительность и разобщены пакером 16. Клапан пульсатора 1 установлен над диафрагмой 17 с образованием изменяющегося в процессе регулировки кольцевого зазора. Скважинный прибор 2 устанавливается над пластом, параметры которых он контролирует и регулирует.

Возможно применение предложенного изобретения для разработки многопластовых месторождений с применением однозабойных скважин (фиг. 1) или многозабойных скважин (фиг. 2).

При работе в режиме регуляторов потока клапаны пульсаторов 1 в зависимости от давлений в пластах 15 и 16 изменяют проходное сечение кольцевых каналов между клапанами пульсатора 1 и диафрагмами 17, что обеспечивает выравнивание давления и устраняет переток нефти из одного пласта в другой.

Для передачи забойной информации на поверхность при помощи пульта управления 10 и управляющего клапана 9 создают волну давления с определенной последовательностью импульсов в насосно-компрессорной трубе 3 путем перекрытий управляющего клапана 9. Этот сигнал принимается электронным блоком 11 скважинного прибора 2, настроенного на включение именно этой последовательности импульсов. Электронный блок 11 включает соответственно в работу регулятор потока 1 в режим клапана пульсатора. При этом клапан пульсатора 1, например при помощи шагового двигателя (на фиг. 1 и 2 не показан), совершает колебательные движения и создает пульсации давления нефтепродукта в насосно-компрессорных трубах 4, при этом эти пульсации давления передаются вверх на датчик давления 5. Подключенное к датчику давления 5 приемное устройство 6 преобразует этот сигнал и передает на компьютер 7. Компьютер 7 анализирует сигнал и по стробирующему импульсу определяет, какому конкретно параметру (давлению, температуре и т.д.) соответствует текущая серия импульсов, обрабатывает полученную информацию и выводит на экран монитора компьютера 7 или на печать на принтер 8. В результате оператор получает сведения о забойных параметрах в каждом забое скважины. После этого электронный блок 11 переводится в режим регулировки, при котором с помощью шагового двигателя выставляется необходимый зазор между клапаном регулятором и диафрагмой 17. После этого электронный блок 11 может быть переведен в ждущий режим с минимальным энергопотреблением.

При необходимости технического обслуживания на специальном тросе опускают в скважину ловитель до стыковки с устройством для съема 12, производят расфиксацию фиксатора 13 и поднимают устройство на поверхность. После ремонта или замены источника скважинный прибор 2 устанавливается на место и фиксируется фиксатором 13.

Применение изобретения позволило: 1. Расширить функциональные возможности клапана пульсатора скважинного прибора телеметрической системы с гидравлическим каналом связи, придав ему функцию регулятора потока нефти при добыче нефти из многопластовых месторождений.

2. Уменьшить стоимость системы за счет совмещения функций двух агрегатов: клапана пульсатора и регулятора потока в одном.

3. Упростить систему контроля и управления многозабойной скважины путем применения одного комплекса наземной аппаратуры контроля для обслуживания любого числа забоев одной скважины.

4. Повысить точность регулировки за счет постоянного контроля за состоянием пласта.

Формула изобретения

1. Регулятор потока при добыче нефти, включающий скважинный прибор и наземный блок управления, отличающийся тем, что скважинный прибор входит в состав телеметрической системы с гидравлическим каналом связи и содержит клапан пульсатора, установленный над диафрагмой с возможностью изменения проходного сечения, а блок управления выполнен с возможностью включения скважинного прибора либо в режим передачи информации о параметрах пласта и состоянии скважины, либо в режим регулирования потока.

2. Регулятор по п. 1, отличающийся тем, что в одной скважине установлен как минимум один дополнительный скважинный прибор телеметрической системы с гидравлическим каналом связи.

3. Регулятор по п. 2, отличающийся тем, что блок управления связан со скважинными приборами по гидравлическому каналу связи.

4. Регулятор по п. 2 или 3, отличающийся тем, что блок управления выполнен с возможностью воздействия на скважинные приборы посредством подачи управляющих гидравлических сигналов, причем управляющие гидравлические сигналы, предназначенные для различных скважинных приборов, имеют различную последовательность импульсов, а сами скважинные приборы выполнены с возможностью распознавать предназначенный для них сигнал.

5. Регулятор по любому из пп. 2-4, отличающийся тем, что каждый скважинный прибор выполнен с возможностью включения в необходимый режим своей последовательностью импульсов давления, создаваемой блоком управления.

6. Регулятор по любому из пп. 1-5, отличающийся тем, что скважинный прибор крепится в скважине посредством фиксатора.

7. Регулятор по любому из пп. 1-5, отличающийся тем, что скважинный прибор оборудован в верхней части устройством для съема, которое одновременно выполняет функции разблокировки фиксатора.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2