Установка для дозирования реагента при добыче нефти из скважины

Установка для дозирования реагента при добыче нефти из скважины

Реферат

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности и может быть использовано для дозирования реагентов в скважину и выкидную линию.

Известно устройство для дозировки реагента в выкидную линию. Верхняя часть контейнера с реагентом связана газопроводом с межтрубным пространством, нижняя часть связана трубкой с выкидной линией. Трубка снабжена регулирующим клапаном. Газопровод и выкидная линия сообщены байпасной линией. Регулятор давления газа установлен на байпасной линии. Дозированная подача реагента в выкидную линию осуществляется вытеснением реагента из контейнера газом из межтрубного пространства. Давление газа в затрубном пространстве поддерживается регулятором давления газа (патент РФ №2132931, опублик. 1999.07.10.).

Известное устройство не обеспечивает достаточной надежности при малом газовом факторе и малой разности давлений в затрубном пространстве и в колонне насосно-компрессорных труб.

Наиболее близким к предложенному изобретению по технической сущности является установка для дозирования реагента при добыче нефти из скважины, которая включает контейнер для реагента, связанный дозировочной линией с выкидной линией, линию связи контейнера для реагента с межтрубным пространством с дополнительной задвижкой для стравливания давления из межтрубного пространства, задвижки в выкидной линии и в линии связи контейнера с межтрубным пространством, патрубок для заправки реагента в контейнер. Контейнер для реагента снабжен поршнем со штоком. Штоковая полость связана с дозировочной и выкидной линией, а бесштоковая - только с выкидной. Дозировочная линия совмещена с линией связи контейнера для реагента с межтрубным пространством с обеспечением возможности дозирования как в выкидную линию, так и в затрубное пространство. Дозировочная линия снабжена дросселем. Патрубок для заправки реагента в контейнер размещен в штоковой полости. Контейнер для реагента снабжен измерителем расхода реагента. Контейнер для реагента установлен горизонтально (патент РФ №2242586, опублик. 2004.12.20. - прототип).

Недостатком известной установки является отсутствие привода поршня, что снижает надежность работы установки при малых перепадах давлений в штоковой и бесштоковой полостях.

В предложенном изобретении решается задача повышения надежности дозирования реагента.

Задача решается тем, что в установке для дозирования реагента при добыче нефти из скважины, включающей контейнер для реагента с поршнем и штоком, трубопровод для соединения штоковой полости с межтрубным пространством и/или с выкидной линией скважины, трубопровод для соединения бесштоковой полости с выкидной линией, задвижки и дроссели на трубопроводах, патрубок для заправки реагента в контейнер в штоковой полости и измеритель расхода реагента, согласно изобретению, в качестве измерителя расхода использован калиброванный шток со шкалой, на штоке установлена пружина, закрепленная на поршне и контейнере с возможностью растягиваться при движении поршня, создающая неудаляемый объем штоковой полости и с диапазоном рабочего растяжения пружины в пределах от 10 до 90% максимального, бесштоковое пространство заполнено углеводородным газом и легкой нефтью, при этом контейнер для реагента расположен вертикально.

Сущность изобретения

Известные поршневые установки для дозирования реагента при добыче нефти из скважины достаточно хорошо работают на скважинах с большими дебитами при больших перепадах давлений в штоковой и бесштоковой областях, т.е. при подключении бесштоковой области к выкидной линии, а штоковой - к межтрубному пространству скважины. При подключении обоих полостей к выкидной линии такие устройства практически не работоспособны из-за отсутствия разности давлений в полостях и невозможности подачи реагента в выкидную линию. Такой же результат наблюдается на скважинах с малой производительностью, когда давление в межтрубном пространстве приближается к давлению в выкидной линии. Работа дозаторов становится ненадежной. Кроме того, подача реагента в межтрубное пространство часто оказывается невозможной вследствие дефектов обсадной колонны, утечек жидкостей, коррозионной опасности реагентов, длительности достижения реагентом нефтяной эмульсии в колонне насосно-компрессорных труб. Поэтому дозирование в выкидную линию оказывается предпочтительным. На работу дозаторов могут сказываться низкие температуры и замерзание нефтяной эмульсии в бесштоковой полости, которой она чаще всего оказывается заполненной.

В предложенном изобретении решается задача повышения надежности дозирования реагента.

Задача решается установкой, представленной на чертеже.

Дозатор состоит из корпуса контейнера 1, установленного вертикально, с горловиной 2 для заправки реагентом, например деэмульгатором, впускного патрубка 3, выпускного патрубка 4. В корпусе 1 размещен поршень 5, имеющий выведенный наружу через сальниковое устройство 6 калиброванный шток 7 со шкалой. Впускной патрубок 3 с вентилем 8 посредством трубки 9 соединен с выкидной линией скважины. Выпускной патрубок 4 с вентилем 10 соединен посредством трубки 11 с межтрубным пространством между эксплуатационной и насосно-компрессорной колоннами нефтедобывающей скважины и/или с выкидной линией скважины. Уровень реагента в дозаторе и его расход определяются при помощи мерной шкалы на штоке 7. Вентиль 12 предназначен для возможного вытеснения газа и нефти из корпуса 1. Перемещение поршня 5 во время заправки дозатора в крайнее нижние положение производится вручную (нажатием на шток) при открытом вентиле 8. Обратный клапан 13 предназначен для предупреждения чрезмерного повышения давления в корпусе 1. Пружина 14 на штоке 7 подтягивает в верхнее положение поршень 5. Горловина 2 снабжена вентилем 15, а в трубке 11 установлен дроссель 16.

На штоке 7 установлена пружина 14, закрепленная на поршне 5 и корпусе контейнера 1 с возможностью растягиваться при движении поршня 5. В верхней части при максимальном сжатии пружина 14 не дает поршню 5 приблизиться к верху корпуса 1 и тем самым создает неудаляемый объем штоковой полости. При работе поддерживают диапазон рабочего растяжения пружины в пределах от 10 до 90% максимального, чем обеспечивают более равномерную подачу реагента. Бесштоковое пространство заполнено углеводородным газом, в частности попутным нефтяным газом и легкой нефтью, являющимися практически незамерзающими веществами.

Установка работает следующим образом.

При открытых вентилях 8 и 15 через горловину 2 реагент заливают в корпус контейнера 1. При этом в начальный момент поршень 5 находится в верхнем положении, а пружина 14 - в исходном положении, при котором витки пружины касаются друг друга и пружина не нагружена. Вручную отжимают вниз шток 7 и соответственно поршень 5. Пружина 14 растягивается. Нефть и газ из под поршня 5 выдавливаются через впускной патрубок 3 и вентиль 8 в трубку 9. После растяжения пружины 14 до 90% максимально возможного и заливки реагента в образовавшееся штоковое пространство корпуса 1 контейнера заливку реагента прекращают, закрывают вентили 8 и 15, открывают вентиль 10 и дозируют реагент в межтрубное пространство скважины или в выкидную линию. Растянутая пружина работает на сжатие и способствует выдавливанию реагента из штоковой полости корпуса 1 в трубку 11 и далее в выкидную линию или межтрубное пространство скважины. Верхнее положение поршня 5 ограничивается пружиной 14. Полного сжатия пружины 14 не допускают, ограничиваясь 10%-ным остатком, после чего вновь заправляют контейнер реагентом. Неудаляемый остаток реагента используют для отбора проб реагента и определения его качества при хранении в контейнере. Вертикальное расположение контейнера способствует удалению способных появляться при нахождении реагента в контейнере летучих газообразных веществ через выпускной патрубок 4, вентиль 10 и трубку 11.

Применение растягивающейся пружины позволяет создать избыточное давление в штоковой полости и подавать реагент при любом давлении в бесштоковой полости, даже при нулевом, что позволяет дозировать реагент не только в межтрубное пространство скважины, но и в выкидную линию скважины. Анализ реагента из неудаляемого объема позволяет назначать обоснованный срок закачки кондиционного реагента, а непосредственный замер по калиброванному штоку позволяет достигать высокой точности дозировки, заполнение бесштокового пространства углеводородным газом и легкой нефтью обеспечивает работу устройства практически при любой отрицательной температуре, а вертикальное расположение контейнера позволяет использовать реагент без примесей газообразный продуктов. Все это позволяет решить задачу повышения надежности дозирования реагента.

Установка для дозирования реагента при добыче нефти из скважины, включающая контейнер для реагента с поршнем и штоком, трубопровод для соединения штоковой полости с межтрубным пространством и/или с выкидной линией скважины, трубопровод для соединения бесштоковой полости с выкидной линией, задвижки и дроссели на трубопроводах, патрубок для заправки реагента в контейнер в штоковой полости и измеритель расхода реагента, отличающаяся тем, что в качестве измерителя расхода использован калиброванный шток со шкалой, на штоке установлена пружина, закрепленная на поршне и контейнере с возможностью растягиваться при движении поршня, создающая неудаляемый объем штоковой полости и с диапазоном рабочего растяжения пружины в пределах от 10 до 90% максимального, бесштоковое пространство заполнено углеводородным газом и легкой нефтью, при этом контейнер для реагента расположен вертикально.