Установка для подъема жидкости из скважины

Установка для подъема жидкости из скважины

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

(72) Автор изобретеиия

В. И. Шулятиков

t природных

Всесоюзный научно-исследовательский институт газов (74) Заявитель (54) УСТАНОВКА ДЛЯ ПОДЬЕИА ЖИДКОСТИ ИЗ СКВАЖИНЫ

Изобретение относится к .нефтегазо= добывающей промышленности и может . быть использовано для подьема жидкости иэ скважин с использованием энергии газа;

Известна установка для подъема жидкости нэ газовых или нефтяных скважин, включающая подъемную колонну и дросселирующее или запорное уст-. ройство для управления потоком газа нли нефти,,установленное на устье скважины на выкидной линии. В данной установке процесс подъема жидкости газом осуществляют непрерывно нли пе- 1 риодически. Если подъем производят непрерывно, оптимальный режим работы устанавливают путем подбора штуцера при котором обеспечивается максималь- ная производительность скважины.. Если подъем жидкости производят периодически, то управляют потоком с rioмощью запорного клапана, приводимого в действие автоматически (1 ).

Недостатком данного устройства является низкий коэффициент использования газа sa счет проскальзывания газа. относительно жидкости и шту° цера.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является установка для подъема жидкости as скважины, которая включает подъемную колонну труб, на выходе которой установлено дросселирующее устройство, улравляел мое автоматом. Удаление жидкости осуществляется как с помощью поршня плунжера, так и беэ него.

Установка позволяет для более полного использования энергии газа при подъеме жидкости периодически накапливать газ в межтрубном пространстве путем ограничения поступления цродукции из скважин, а после накопления s достаточном количестве исполь-зовать энергию газа для подъема жидкости из скважины (2).!

15

35

3 8

Недостатком жтой установки являетcR непроизводительное использование энергии газа за счет того что часть

rasa, поступающая во время подготовки к подъему жидкости в подъемные трубы и находящаяся выше жидкости,не принимает участия в ее подъеме, т.е ° расходуется вхолостую, а также низкая производительность скважины иэsa нестабильного притока газа и жидкости иэ пласта, Цель изобретения — увеличение производительности скважины и сокращение удельного расхода аза.

Поставленная цель достигается тем,.

l что подъемная колонна имеет камеру на ее наружной поверхности и выполнена с отверстиями, сообщающими верхнюю полость камеры с подъемной колонной, при этом нижняя полость камеры сообщена дренажной трубкой с выкидиой линией, а отверстия в колонне выполнены на расстоянии от устья скважины определяемым следующим соотношением: ьН

PQ -68 где Ь Н - потери давления на дросселирующем устройстве, н/м, P - -плотность жидкости, кг/м ;

g - ускорение силы тяжести, м/с

5 h - средние удельные потери давления в подъемной колонне на участке от устья скважин до отверстий, н/и

На чертеже показана предлагаемая установка дпя подъема жидкости.

Установка состоит иэ эксплуатационной (обсадной ) колонны 1 и размещенной s ней подъемной колонны труб

2. На выкидной линии из подъемной ко-; лонны 2 установлено дросселирующее устройство 3, соединенное линней связи с блоком управления 4. Снаружи подъемная колонна снабжена камерой 5, полость которой через отверстия 6, выполненные в подъемной колонне, сообщается с ней, а к низу камеры 5 подведена дренажная трубка 7, верхний конец которой выведен на устье скважины и соединен с выкндной линией. На выходе из дренажной трубы установлен запорный клапан 8, управляемый блоком управления 4. Нижний конец трубки 7 оборудован клапанами;обратным

9 и газли@тным lO. Для подъема жидко-.. . сти в колонне используют плунжер ll> а для разделения газа и жидкости на вьцсидной линии установлен сепаратор

72728 4

l2. Количество камер на подъемной колонне в зависимости от условйй эксплуатации и рабочих давлений может быть различно.

Установка работает следующим образом.

Во время подготовки к подему жидкости дросселирующее устройство 3 перекрыто. Гаэ и жидкость поступают в скважину, накапливаясь в подъемной калонне и межтрубном пространстве.

После накопления газа в межтрубном пространстве блок управления выдает команду на откр1ытие дросселирующего .устройства З,.оно открывается. Гаэ из подъемной колонны выходит в выкндную линию из скважины, а гаэ, находящийся в межтрубном пространстве оттесняет жидкость в подъемную колонну 2, а затем поднимает ее к устью скважины. В начале подъема скорость жидкости больше, чем в конце подъема.

Уменьшение скорости происходит за счет сни ения давления газа в межтрубном пространстве. Через некоторое время после начала подъема жидкости уровень жидкости достигает отверстий в подъемной колонне и она частично переливается в камеру 5, в результате высота поднимаемого стола жидкости уменьшается, а скорость подъема жидкости увеличивается за счет расширения части газа, находящейся под жидкостью в подъемной колонне н в межтрубном пространстве, а также за счет уменьшения утечки газ<а мимо плунжера вследствие уменьшения давления под ним.

Жидкость, поднимаясь по подъемной колонне до устья, поступает в выкидную линич. Когда давление в межтрубном пространстве снизится, либо плунжер lO достигнет устья скважины, блок управления выдаст команду на закрытие дросселирующего устройства 3. Оно перекрывает выкидную линию, а в скважине начинает увеличиваться давление.

Прн давлении большем, чем оказывает столб жидкости в дренажной трубке и давление в выкндной линии, жидкость иэ камеры начинает подниматься к устью скважины. Удаление жидкости продолжается до тех пор, пока полость камеры 5 не освобождается от нее, либо не начинается очередной цикл подъема жидкости от забоя к устью скважины. Если на подъемной колонне расположены несколько камер, то про5 8727 цесс подъема жидкости происходит аналогично описываемому.

Дпя нормальной работы установки отверстия 6 в подъемной колонне должны располагаться на расстоянии от устья меньшим, чем где b H — потеря давления на дроссе- 1О лирующем или запорном устройствах, н/ьР;

Р— oTHocTb ocTH, кг/м ; д — ускорение силы. тяжести, м/с, 15 д h — - средние удельнйе потери давления в подъемной колонне на участке от устья до отверстий, н/м

В противном случае давление газа в камере не достаточно для подъема жидкости цо дренажной трубке до устья.

Исполвэование установки позволяет увеличить скорость подъема жидкости к устью скважины, снизить рабочие дав- ления, сократить время цикла удаления жидкости, так как часть ее поднимается во время подготовки процесса подъема.

Таким образом, производительность 3О скважины увеличивается, уменьшается удельный расход газа, продлевается срок ее эксплуатации с использованием энергии газа. Применение установки позволяет сократить удельные расходы газа на тонну поднимаемой жидкости на 5-10Х и увеличить производительность скважин на 5-8Х.

28 6

Формула изобретения

Установка для подъема жидкости из скважины, включающая подъемную колонну труб с плунжером и дросселирующее устройство на выкидной линии, отличающаяся тем, что, с целью увеличения производительности скважины и сокращения удельного расхода газа, подъемная колон@ имеет камеру на ее наружной поверхнвсти и выполнена с отверстиями, сообщающими .верхнюю полость камеры с подъемной колонной, при этом нижняя полость камеры сообщена дренажной .трубкой с выкидной линией, а отверстия в колонне выполнены на расстоянии от устья скважины, определяемым следующим соотношением аН и где д Н вЂ” потери давления на дросселирующем устройстве, н/м

P - IUIoTHocTh дкости, Kr/è, д - ускорение силы тяжести, м/с;1

b.h — средние удельные потери давления в.подъе11ной колонне на участке от устья скважи" ны до отверстий, н/м .

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Алехин С. А. Автоматизация периодически работающих скважин., М., "Недра", 1970, с. 66-76.

2. Белов И. Г, Теория и практикапериодического газлифта. М., "Недра", 1975, с. 10-34 (прототип).

872728

Составитель А. Шехель

Редактор М. Погориляк Техред А.Бабинец Корректор Н, Швыдкая

ЗФ аэ 8971/49 Тнраа 630 Подиисное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам иэобретеиий и открытий

II3035,- Москва, Ж-35, Рауиская наб,, д. 4/5 ъилиan ППП "Патент", г . Уигород, ул. Проектная, 4