Способ подъема газожидкостной смеси скважин

Способ подъема газожидкостной смеси скважин

Реферат

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности и может быть использовано при добыче легких нефтей.

Известен способ добычи нефти и устройство для его осуществления (патент РФ 2093243, Е 21 В 43/00, 2002.07.10). Сущность изобретения: бурят скважину. Оборудуют ее обсадной и насосной трубами с устьевой арматурой и плунжерным глубинным насосом, с приводом, выполненном в виде гидроциллиндра. Входные патрубки гидроциллиндра соединены с помощью клапанов с внутренним объемом насосной трубы, а выходные - с межтрубным пространством. Корпус гидроциллиндра имеет возможность поворота вокруг оси и соединен с задвижкой верхней перегородки шлюзовой камеры. Гидроцилиндр снабжают командоаппаратом. Создают внутри труб среду, обеспечивающую подъем нефти. Создание среды осуществляют путем образования двумя перегородками с клапанами шлюзовой камеры. Клапана управляют командоаппаратом. Шлюзовую камеру образуют в нижней части насосной трубы. Перфорированная перегородка с задвижкой между насосом и насосной трубой является верхней перегородкой шлюзовой камеры. Насосную трубу выше верхней перегородки заполняют водой до уровня выкидной трубы устьевой арматуры. При этом плунжером насоса обеспечивают замещение воды нефтью в шлюзовой камере за счет разности давлений в насосной трубе в межтрубном пространстве. Подъем нефти от верхней перегородки обеспечивают разностью плотностей воды и нефти. Недостатком данного способа является невозможность его использования для подъема легких нефтей с больших глубин.

Известен способ подъема газожидкостной смеси скважин и глубинно-насосная установка для его осуществления, принятые за прототип (патент РФ №2099508, Е 21 В 43/00, 1997.12.20). Способ подъема газожидкостной смеси заключается в создании непрерывного потока скважинной продукции через глубинно-насосное устройство как при ходе вверх, так и при ходе плунжера вниз, согласно изобретению на заданной глубине в подъемной колонне насосно-компрессорных труб устанавливают двухкамерное глубинно-насосное устройство с двумя плунжерами, разделенными друг от друга разделительной перегородкой, при помощи которых при их возвратно-поступательном движении в камерах создают разреженные пространства, способствующие дополнительному выделению из поступающей скважинной продукции газа, при ходе вверх, образуя разреженное пространство под верхним плунжером, и в полом штоке, соединяющим верхнюю камеру и с нижним подплунжерным пространством, а с нижней камеры газожидкостную смесь отжимают через сопло эжекторного устройства, находящееся в нижнем полом штоке, с заданной скоростью образуя в полом штоке разреженное пространство, которое усиливают всасывающим воздействием верхнего плунжера, что сопровождается открытием нижнего нагнетательного клапана, дополнительным разгазированием жидкости в подплунжерном пространстве нижнего плунжера и усилением потока газожидкостной смеси через полый шток, резким увеличением ее объема, сопровождающимся увеличением напора и открытием нагнетательного клапана на верхнем штоке и созданием газлифтного эффекта, который усиливается при ходе плунжеров как за счет пропуска по полому штоку газожидкостной смеси, находящейся в подплунжерном пространстве нижнего плунжера, так и дополнительного выделения газа из жидкости, поступающей в нижнюю камеру, образующуюся над этим плунжером, которые при достаточном газосодержании жидкости образуют непрерывный поток через глубинно-насосное устройство, резко увеличивая его производительность. Способ характеризуется также тем, что на заданных глубинах в хвостовике устанавливают испарительно-эжекторный регулятор, при помощи которого резким расширением его сечения и турбулизацией потока жидкости интенсифицируют выделение газа при входе в эжектор, а далее делят его на два газожидкостных потока с большим и меньшим газосодержанием, поток жидкости с большим газосодержанием пропускают через центральный патрубок эжектора в испарительную камеру, в которой осуществляют дополнительное разгазирование, откуда более легкие компоненты через верхнюю часть разделительной камеры направляют в камеру всасывания, которые далее засасывают в инжекционнную трубу, в которой создают разрежение вторым потоком жидкости, куда поступают также более тяжелые компоненты дегазированной жидкости из разделительной камеры через нижние ее отверстия, где в приемной камере эжектора смешиваются с новыми порциями жидкости, поступающие из хвостовика, турбулизируя ее, способствует дополнительному выделению газа, который, проходя через сопло эжектора, подхватывает газожидкостную смесь, поступающую из разделительной камеры в камеру всасывания. Установка для подъема газожидкостной смеси состоит из глубинно-насосного устройства и испарительного эжекторного регулятора, согласно изобретения на заданных глубинах в подъемной колонне труб устанавливают глубинно-насосное устройство, включающее две камеры, образованные между двумя плунжерами разделением интервала их хода друг от друга перегородкой, сообщающихся между собой и подъемными колоннами, расположенными выше и ниже устройства, полыми штоками с отверстиями с обратными клапанами, соединенными друг с другом упорной муфтой, замкового устройства с уплотнителем штока, причем нижняя часть нижнего штока выполняет и роль корпуса эжектора, внутри которого размещено его направляющее сопло, и испарительно-эжекторного регулятора, включающего корпус, центральный патрубок с боковыми трубчатыми окнами, испарительную камеру с верхним и нижним отверстиями, разделительную камеру, камеру всасывания с отверстиями, приемную камеру, сопла и инжекционную трубку. Недостатком данного способа является невозможность его использования для подъема легких нефтей с больших глубин.

Техническим результатом способа является возможность добычи легких нефтей с больших глубин.

Технический результат достигается тем, что в способе подъема газожидкостной смеси скважин, заключающемся в создании непрерывного потока газожидкостной смеси и разрежение его с выдачей газожидкостной смеси на поверхность, согласно изобретению, поток газожидкостной смеси после прохода через скважинный фильтр направляют на установленную на нижнем конце насосно-компрессорной трубы турбину и создают возможность ее вращения за счет притока газожидкостной смеси - пластовой энергии нефтяного коллектора, образуют крутящий момент через привод на сепараторе, где газожидкостную смесь разделяют на газ и жидкость и направляют по линии подъема газа, образованной каналом между обсадной трубой и насосно-компрессорной трубой, а жидкость направляют по каналу, образованному внутренним пространством насосно-компрессорной трубы, причем линии подъема газа и жидкости отделены друг от друга пакером, а на устье скважины создают такое разрежение потока жидкости включенным в линию подъема жидкости и питаемым от линии подъема газа эжектором, которое вызывает дополнительное выделение газа из поднимающейся жидкости, причем давление газа регулируют байпасной линией и клапанами.

Применение предлагаемого способа по сравнению с прототипом позволяет осуществлять добычу легких нефтей с больших глубин.

При добыче легких нефтей одной из основных проблем является сложность подъема газожидкостной смеси с глубины из-за выделения газа непосредственно при подъеме газожидкостной смеси, что значительно снижает производительность скважин по добыче нефти и делает невозможным использование механизированных способов добычи нефти. За счет разделения газа и нефти непосредственно на забое и установке на устье скважины эжектора, питаемого от линии подъема газа и создающего разрежение, появляется возможность осуществлять подъем легкой нефти с больших глубин.

Способ подъема газожидкостной скважин поясняется чертежом, где

1 - эжектор, включенный в линию добычи жидкости;

2 - байпасная линия;

3 - насосно-компрессорная труба;

4 - обсадная труба;

5 - сепаратор;

6 - привод;

7 - турбина;

8 - нефтяной коллектор;

9 - линия подъема газа;

10 - линия подъема жидкости;

11 - пакер;

12 - скважинный фильтр;

13 - резервуар;

14 - клапана линии подъема газа;

15 - клапан резервуара.

Способ подъема газожидкостной смеси скважин осуществляют следующим способом. Создают непрерывный поток газожидкостной смеси из нефтяного коллектора 8. Газожидкостная смесь, поступающая из нефтяного коллектора 8 через скважинный фильтр 12, попадает на турбину 7, установленную на насосно-компрессорной трубе 3, связанную через привод 6 с сепаратором 5. Турбина 7 вращается за счет притока газожидкостной смеси, то есть за счет пластовой энергии нефтяного коллектора 8 и предназначена для создания крутящего момента на сепараторе 5. Далее газожидкостная смесь разделяется сепаратором 5 непосредственно в скважине на газ и жидкость на глубине залегания нефтяного коллектора 8. Газ направляется по линии 9 подъема газа, образованной каналом между обсадной трубой 4 и насосно-компрессорной трубой 3. Нефть направляют по линии 10 подъема жидкости, образованной внутренним пространством насосно-компрессорной трубы 3. На устье скважины устанавливают эжектор 1, включенный в линию 10 подъема жидкости, питаемый от линии 9 подъема газа. Поток газа из линии 9 подъема газа, проходя через сопло эжектора 5, образует разреженное пространство на устье скважины. Таким образом за счет создания разрежения на устье скважины вызывают интенсивный приток жидкости из линии 10 подъема жидкости в резервуар 13. Кроме того подъем жидкости за счет разрежения вызывает дополнительное выделение газа из поднимаемой жидкости, что вызывает более интенсивный подъем нефти с больших глубин. Для управления процессом подачи газа и подъема жидкости на линии 9 подъема газа устанавливают клапана 14, предназначенные для регулировки давления в байпасной линии 2. На резервуаре 13 устанавливают клапан 15 для отвода нефти.

Применение предлагаемого способа подъема газожидкостной смеси скважин обеспечивает следующие преимущества:

- возможность добычи легких нефтей с больших глубин;

- повышение производительности по подъему легкой нефти;

- снижение затрат энергии на добычу легких нефтей.

Способ подъема газожидкостной смеси скважин, заключающийся в создании непрерывного потока газожидкостной смеси и разрежении его с выдачей газожидкостной смеси на поверхность, отличающийся тем, что поток газожидкостной смеси после прохода через скважинный фильтр направляют на установленную на нижнем конце насосно-компрессорной трубы турбину и создают возможность ее вращения за счет притока газожидкостной смеси - пластовой энергии нефтяного коллектора, образуют крутящий момент через привод на сепараторе, где газожидкостную смесь разделяют на газ и жидкость и направляют по линии подъема газа, образованной каналом между обсадной трубой и насосно-компрессорной трубой, а жидкость направляют по каналу, образованному внутренним пространством насосно-компрессорной трубы, причем линии подъема газа и жидкости отделены друг от друга пакером, а на устье скважины создают такое разрежение потока жидкости включенным в линию подъема жидкости и питаемым от линии подъема газа эжектором, которое вызывает дополнительное выделение газа из поднимающейся жидкости, причем давление газа регулируют байпасной линией и клапанами.