Установка для одновременно-раздельного исследования и эксплуатации электропогружным насосом многопластовой скважины (варианты)

Установка для одновременно-раздельного исследования и эксплуатации электропогружным насосом многопластовой скважины (варианты)

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Изобретение относится к области добычи нефти и может быть использовано при одновременно-раздельной эксплуатации (ОРЭ) электропогружным насосом многопластовой скважины.

Известна насосная установка (Патент РФ №2300668, F04D 13/10, 10.06.2007, Бюл. №16), включающая оснащение скважины пакерной компоновкой с кабельным вводом для разобщения пластов между собой и спуск в нее колонны труб с электропогружным насосом без или с кожухом, исследование и добычу флюида из пластов.

Известна также технология ОРЭ (Патент РФ №2313659, Е21В 43/14, 27.12.2007, Бюл. №36), включающая оснащение скважины многопакерной компоновкой на глубине пластов для их разобщения между собой и спуск в нее колонны труб с электропогружным насосом без или с кожухом, регулирующим клапаном, исследование и добычу флюида из пластов.

Известные решения при работе установки УЭЦН не дают возможности как гидравлического сообщения приема электропогружного насоса через один регулирующий клапан со всеми пластами скважины для одновременной добычи флюида из них, так и отсекания через него потока флюида последовательно, по крайней мере, по одному пласту для отдельной добычи и исследования, по меньшей мере, одного открытого пласта.

Задачей, решаемой изобретением, является повышение эффективности и надежности установки ОРЭ при эксплуатации электропогружным насосом многопластовой скважины.

Технологический и технический результаты при использовании установки для эксплуатации насосных скважин на многопластовом месторождении могут достигаться за счет возможности: управления с поверхности скважины состояниями "открытия", "закрытия" и/или степенью открытия регулирующего устройства; измерения на устье дебита флюида для пластов скважины; раздельного освоения и/или исследования пластов.

Экономический эффект от использования изобретения для насосных скважин может достигаться за счет: сокращения капитальных затрат на бурение дополнительных скважин; повышения добычи продукции; сокращения затрат на проведение мероприятий; сокращения времени на проведение исследования и замера параметров скважины; увеличения межремонтного периода скважины и срока службы подземного оборудования.

Установка ОРЭ включает в себя оснащение скважины многопакерной или однопакерной компоновкой и спуск в нее колонны труб, по крайней мере, с одним регулирующим клапаном и электропогружным насосом без или с кожухом.

Цель изобретения для варианта 1 достигается тем, что многопакерная компоновка, без или с обратным клапаном, оснащена соединенными или отсоединенными между собой, по меньшей мерей, двумя посадочными узлами, расположенными, соответственно, выше верхнего пакера и между пакерами. При этом регулирующий клапан, соответственно, снизу комплектуется наружным разобщителем и внутренним хвостовиком с уплотняющим устройством. При спуске электропогружного насоса выше многопакерной компоновки обеспечивается герметичное соединение между собой, одновременно, как уплотняющего устройства и посадочного узла между пакерами, так и наружного разобщителя и посадочного узла выше верхнего пакера. Регулирующий клапан состоит из корпуса, по меньшей мере, с двумя между собой гидравлически связанными неосевыми и одним осевым пропускными каналами, внутри которого размещается электромеханического, электромагнитного или гидравлического действия отсекающий элемент типа поршня, плунжера, затвора или поворотного диска, выполненный с возможностью перемещения или вращения из одного положения в другое и управляемый либо сигналом или импульсом с поверхности скважины, передаваемым через кабель, или трубку, или колонну труб, или среду, либо автоматически от параметров флюида, причем в одном его положении все пропускные каналы гидравлически, частично или полностью, сообщаются как с приемом электропогружного насоса, так и с пластами скважины, для одновременной добычи флюида из них, а, наоборот, в другом его положении отсекается поток флюида, по меньшей мере, из одного пласта, путем закрытия входа или выхода соответствующего неосевого пропускного канала, для исследования характеристик и режима, по крайней мере, одного из оставшихся открытых пластов. Данная компоновка, в частном случае, оснащается ниже и/или между пакерами, по меньшей мере, одной скважинной камерой или центральным ниппелем, куда устанавливается обратный клапан в виде съемного или несъемного клапана, для ограничения дебита флюида или исключения поглощения жидкости в пласт или пласты при глушении скважины с целью замены электропогружного насоса. Она также может быть оснащена в нижнем конце заглушкой. При этом обратный клапан выполнен в виде корпуса со свободным или подпружиненным затвором над или под посадочным седлом. Причем обратный клапан с затвором под посадочное седло может быть выполнен с возможностью перемещения - открытия и закрытия затвора, с помощью наружного разобщителя, соответственно, при установке и извлечении элекропогружного насоса, для подъема насоса без глушения скважины. Также многопакерная компоновка, в частном случае, оснащается двумя регулирующими клапанами, установленными либо последовательно друг за другом вдоль ствола скважины, либо параллельно друг другу эксцентрично или концентрично.

Цель изобретения для варианта 2 достигается тем, что однопакерная компоновка оснащена обратным клапаном или без него, а регулирующий клапан соединяется сверху с кожухом, а снизу - с пакером и состоит из корпуса, по меньшей мере, с двумя между собой гидравлически связанными неосевыми и одним осевым пропускными каналами, внутри которого размещается электромеханического, электромагнитного или гидравлического действия отсекающий элемент типа поршня, плунжера, затвора или поворотного диска, управляемый либо сигналом или импульсом с поверхности скважины, передаваемым через кабель, или трубку, или колонну труб, или среду, либо автоматически от параметров флюида, причем в одном его положении все пропускные каналы гидравлически, частично или полностью, сообщаются как с приемом электропогружного насоса через кожух, так и с пластами скважины для одновременной добычи флюида из них, а, наоборот, в другом его положении отсекается поток флюида, по меньшей мере, из одного пласта, путем закрытия входа или выхода соответствующего неосевого пропускного канала, для исследования характеристик и режима, по крайней мере, одного из оставшихся открытых пластов. Она может быть оснащена ниже и/или выше пакера, по меньшей мере, одной скважинной камерой или центральным ниппелем, куда устанавливается обратный клапан в виде съемного или несъемного клапана, для ограничения дебита при добыче флюида, а также исключения поглощения жидкости в нижний пласт при глушении скважины перед подъемом насоса на ремонт. Данная компоновка также может быть оснащена в нижнем конце заглушкой. Обратный клапан выполнен в виде корпуса со свободным или подпружиненным затвором над или под посадочным седлом.

Принципиальные виды некоторых установок приводятся на фиг.1-10, в частности, на фиг.1, 2, 3 - многопакерная установка для двух и трех пластов; на фиг.4, 5 и 6 - многопакерная установка с двумя регулирующими клапанами, соответственно, установленными либо последовательно друг за другом, либо параллельно друг другу эксцентрично или концентрично; на фиг.7 - однопакерная установка для двух пластов; на фиг.8 - вариант уплотняющего устройства в посадочном узле между пакерами; на фиг.9 - вариант регулирующего клапана с отсекающим элементом в виде поворотного диска; на фиг.10 - вариант регулирующего клапана с отсекающим элементом в виде затвора полого.

Установка ОРЭ включает в себя оснащение скважины 1 многопакерной (фиг.1-6) или однопакерной (фиг.7) компоновкой на глубине пластов П₁, П₂ и/или П₃ и спуск в нее колонны труб 2 с электропогружным насосом 3 без (фиг.1-6) или с кожухом 4 (фиг.7) и с одним (фиг.1-3, 7) или двумя (фиг.4-6) регулирующими клапанами 5.

Многопакерная компоновка оснащается посадочными узлами 6 и 7, соответственно, выше пакера 8 и между пакерами 8, 9. Посадочные узлы 6 и 7 через пакер 8 либо соединены жестко (например, см. фиг.1, 2), либо отсоединены (например, см. фиг.3). При этом регулирующий клапан 5, соответственно, снизу комплектуется наружным разобщителем 10 и внутренним хвостовиком 11 с уплотняющим устройством 12.

При спуске электропогружного насоса 3 выше многопакерной компоновки (фиг.1-6) обеспечивается герметичное соединение между собой, одновременно, как уплотняющего устройства 12 и посадочного узла 7 между пакерами 8, 9, так и наружного разобщителя 10 и посадочного узла 6 выше верхнего пакера 8.

Для однопакерной компоновки (фиг.7) регулирующий клапан 5 сверху соединяется с кожухом 4, а снизу - с пакером 9.

В зависимости от условий эксплуатации скважины 1 установка может быть оснащена центратором 13 и/или разъединителем 14 колонны труб. А также посадочный узел 7, в частном случае, может быть выполнен в виде корпуса или штока - ствола разъединителя колонны, например типа РКГШ, СКГШ, РКШ, РКМ или муфты «К».

Регулирующий клапан (фиг.1-7, 9, 10) выполнен в виде корпуса 5, по меньшей мере, с двумя между собой гидравлически связанными неосевыми 15, 16 и/или 17 и одним осевым 18 пропускными каналами. Внутри корпуса 5 размещен отсекающий элемент 19 (например, типа поршня, плунжера или затвора). Причем в одном положении отсекающего элемента 19 все пропускные каналы 15, 16 и/или 17, 18 гидравлически, частично или полностью, сообщаются как с приемом 20 электропогружного насоса 3, так и с пластами П₁, П₂ и/или П₃ скважины 1, для одновременной добычи флюида из них, а, наоборот, в другом его положении отсекается поток флюида, по меньшей мере, из одного пласта П₁ или П₂ и/или П₃, путем закрытия входа или выхода соответствующего неосевого пропускного канала 15, или 16, или 17, для исследования параметров, по крайней мере, одного из оставшихся открытых пластов.

После спуска и посадки пакеров 8 и/или 9 и запуска насосной установки 3 добывается флюид из всех пластов П₁ П₂ и/или П₃ (например, АС₁₂, АС₁₁ и/или АС₁₀ Приобского месторождения) скважины 1 при открытых неосевых пропускных каналах 15, 16 и/или 17 регулирующего клапана 5.

В случае раздельного исследования или регулирования добычи флюида подают, в зависимости от функционирования (электрического, или электромагнитного, или гидравлического действия) регулирующего клапана 5, на него либо сигнал (например, электрический) или импульс (например, давления) через кабель 21 (или 22), или трубку 23, или колонну труб 2, или среду 24, либо автоматически от параметров (например, давления) флюида, тем самым воздействуют на рабочее состояние регулирующего клапана 5 и, соответственно, перемещают или вращают отсекающий элемент 19. При этом полностью или частично разобщают от осевого пропускного канала 18 либо только один канал 15 или 16 из двух неосевых пропускных каналов 15 и 16 (например, см. фиг.1, 2), или же один канал 15 или 17 из двух неосевых перепускных каналов 15 и 17 (например, см. фиг.7), либо два канала 15 и 16 или же 16 и 17 из трех неосевых каналов 15, 16 и 17 (например, см. фиг.3), тем самым полностью или частично отсекают от приема 20 насоса 3, соответственно, либо поток флюида одного нижнего П₁ или верхнего П₂ пласта (например, см. фиг.1, 2, 7) либо двух нижнего П₁ и среднего П₂ или же среднего П₂ и верхнего П₃ пластов (например, см. фиг.3).

Установка (фиг.2), в частном случае, если оснащена ниже 9 и/или между 8, 9 пакерами одной 25 или несколькими 25, 26 скважинными камерами и заглушкой 27 или центральным ниппелем 28, то в каждой скважинной камере 25, 26 и/или ниппеле 28 устанавливаются, соответственно, обратные клапана (регуляторы) 29, 30 и/или 31, тем самым ограничивают дебит флюида и/или исключают поглощение жидкости в пласт

П₁ или пласты П₁ и П₂ при глушении скважины 1 с целью замены электропогружного насоса 3.

1. Установка для одновременно-раздельного исследования и эксплуатации электропогружным насосом многопластовой скважины, включающая оснащение скважины многопакерной компоновкой с возможностью спуска в нее колонны труб с электропогружным насосом и, по крайней мере, одним регулирующим клапаном, отличающаяся тем, что многопакерная компоновка, без или с обратным клапаном, оснащена соединенными или отсоединенными между собой, по меньшей мерей, двумя посадочными узлами, расположенными соответственно выше верхнего пакера и между пакерами, а регулирующий клапан соответственно снизу укомплектован наружным разобщителем и внутренним хвостовиком с уплотняющим устройством, причем при спуске электропогружного насоса выше многопакерной компоновки обеспечено герметичное соединение между собой одновременно как уплотняющего устройства и посадочного узла между пакерами, так и наружного разобщителя и посадочного узла выше верхнего пакера, при этом регулирующий клапан состоит из корпуса, по меньшей мере, с двумя между собой гидравлически связанными неосевыми и одним осевым пропускными каналами, внутри которого размещен электромеханического, электромагнитного или гидравлического действия отсекающий элемент типа поршня, плунжера, затвора или поворотного диска, выполненного с возможностью перемещения или вращения из одного положения в другое и управления либо сигналом, либо импульсом с поверхности скважины с возможностью передачи через кабель, или трубку, или колонну труб, или среду, либо автоматически от параметров флюида, причем в одном его положении все пропускные каналы гидравлически, частично или полностью, сообщены как с приемом электропогружного насоса, так и с пластами скважины для одновременной добычи флюида из них, а, наоборот, в другом его положении - отсечения потока флюида, по меньшей мере, из одного пласта, путем закрытия входа или выхода соответствующего неосевого пропускного канала для исследования характеристик и режима, по крайней мере, одного из оставшихся открытых пластов.

2. Установка по п.1, отличающаяся тем, что многопакерная компоновка оснащена ниже и/или между пакерами, по меньшей мере, одной скважинной камерой или центральным ниппелем, куда установлен обратный клапан в виде съемного или несъемного клапана для ограничения дебита флюида при добыче и/или исключения поглощения жидкости в пласт или пласты при глушении скважины для замены электропогружного насоса.

3. Установка по п.2, отличающаяся тем, что многопакерная компоновка оснащена в нижнем конце заглушкой.

4. Установка по п.1 или 2, отличающаяся тем, что обратный клапан выполнен в виде корпуса со свободным или подпружиненным затвором над или под посадочным седлом.

5. Установка по п.4, отличающаяся тем, что обратный клапан с затвором под посадочное седло выполнен с возможностью перемещения - открытия и закрытия затвора, с помощью наружного разобщителя, соответственно, при установке и извлечении электропогружного насоса для подъема насоса без глушения скважины.

6. Установка по п.1, отличающаяся тем, что многопакерная компоновка оснащена двумя регулирующими клапанами, установленными либо последовательно друг за другом вдоль ствола скважины, либо параллельно друг другу эксцентрично или концентрично.

7. Установка для одновременно-раздельного исследования и эксплуатации электропогружным насосом многопластовой скважины, включающая оснащение скважины однопакерной компоновкой с возможностью спуска в нее колонны труб с регулирующим клапаном и электропогружным насосом, оснащенным кожухом, отличающаяся тем, что однопакерная компоновка оснащена обратным клапаном или без него, а регулирующий клапан соединен сверху с кожухом, а снизу - с пакером, и состоит из корпуса, по меньшей мере, с двумя между собой гидравлически связанными неосевыми и одним осевым пропускными каналами, внутри которого размещен электромеханического, электромагнитного или гидравлического действия отсекающий элемент типа поршня, плунжера, затвора или поворотного диска, имеющего возможность управления либо сигналом, либо импульсом с поверхности скважины через кабель, или трубку, или колонну труб, или среду, либо автоматически от параметров флюида, причем в одном его положении все пропускные каналы гидравлически, частично или полностью, сообщены как с приемом электропогружного насоса через кожух, так и с пластами скважины для одновременной добычи флюида из них, а, наоборот, в другом его положении - отсечения потока флюида, по меньшей мере, из одного пласта, путем закрытия входа или выхода соответствующего неосевого пропускного канала для исследования характеристик и режима, по крайней мере, одного из оставшихся открытых пластов.

8. Установка по п.7, отличающаяся тем, что однопакерная компоновка оснащена ниже и/или выше пакера, по меньшей мере, одной скважинной камерой или центральным ниппелем, куда устанавлен обратный клапан в виде съемного или несъемного клапана для ограничения дебита при добыче флюида, а также исключения поглощения жидкости в нижний пласт при глушении скважины перед подъемом насоса на ремонт.

9. Установка по п.7, отличающаяся тем, что однопакерная компоновка оснащена в нижнем конце заглушкой.

10. Установка по п.7 или 8, отличающаяся тем, что обратный клапан выполнен в виде корпуса со свободным или подпружиненным затвором над или под посадочным седлом.