Устройство для эксплуатации глубоких скважин

Устройство для эксплуатации глубоких скважин

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советских

Социалистических

Реслублик 111 1

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6l) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 16.07.80 (21) 2965457/22-03 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (51) М.К .

Е 21 В 43/00

Гееудлрстаанный кеантет

СССР

Опубликовано 07.07.82. Бюллетень № 25

Дата опубликования описания 17.07.82 (53) УДК 622.276..52 (088.8) ле лллан нзайратеннй н нткрытнй

Б. А. Кирш, Ч. Б. Везиров и М. P. Алиев (72) Авторы изобретения

Всесоюзный нефтяной научно-исследовательский институт по технике безопасности (71) Заявитель. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЭКСПЛУАТАЦИИ ГЛУБОКИХ

СКВАЖИН

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности и может быть использовано при эксплуатации глубоких скважин, в продукции которых есть газ и песок.

Надежность работы погружных центробежных электронасосов (ЭЦН) в глубоких скважинах значительно ниже, чем в скважинах глубиной до 1000 м.

Работоспособность скважинных штанговых насосов в глубоких скважинах из-за наличия многих недостатков также ухудшается.

Кроме того, условия работы насосов резко ухудшаются при наличии газа в жидкости.

Известны установки для двухступенчатого подъема жидкости из глубоких скважин.

В этих уста новках шта нговый глубинный насос (ШГН) или погружной центробежный электронасос (ЭЦН) является первой ступенью установки и играет роль агрегата первого подъема. На второй ступени жидкость подхватывается подводимым по двухрядной системе в кольцевое пространство сжатым газом (воздухом) и увлекается им по насосно-компрессорным трубам к устью скважины (1).

Ввиду недостаточной устойчивости работы глубинных насосов в условиях откачки газированной жидкости их погружают под динамический уровень.

Однако увеличение подвески влечет за собой дополнительный расход насосных труб и кабеля, а это,.в свою очередь, вызывает дополнительные потери (гидравлические) в трубах и в кабеле (электроэнергии). Увеличение тех и других потерь снижает КПД установки.

Необходимость пуска второго ряда труб повышает металлоемкость конструкции.

Наиболее близким к предложенному по техническому решению является устройство для подъема жидкости из глубоких скважин, содержащее колонну насосно-компрессорных труб и два откачивающих агрегата, нижний из которых является погружным электронасосом (2).

В этом устройстве первой ступенью является погружной центробежный электронасос, а вторая ступень расположена у башмака второго ряда лифта и выполнена в виде струйного аппарата с источником рабочей среды, расположенным на поверхности. Такой порядок использования сочета941544

1О

25

5О

55 ния погружного центробежного электронасоса и двухрядного лифта со струйным аппаратом позволяет максимально погружать

ЭЦН под уровень жидкости и повышать его производительность за счет снятия давления на ЭЦН струйным аппаратом.

Недостатки устройства заключаются в том, что необходимость спуска второго ряда труб повышает металлоемкость установки; ограничена область применения, так как невозможно использовать его 8 тех скважинах, где имеются невысокие динамические уровни и высокие газовые факторы.

Цель изобретения — повышение надежности работы устройства путем уменьшения концентрации песка и газа на приеме откачивающих агрегатов, где в качестве верхнего из них используется штанговый насос, и предотвращение засорения песком каналов для сообщения кольцевой камеры с полостью насосно-компрессорных труб (НКТ.)

Поставленная цель достигается тем, что устройство снабжено стаканом, установленным на колонне НКТ и образуюшим с ней кольцевую камеру, связанную с внутренней полостью НКТ и посредством трубки с приемом штангового насоса.

Ниже приема насоса установлен обрат.ный подпружиненный клапан, связывающий внутреннюю полость НКТ с трубкой.

На фиг.. 1 показано устройство, разрез; на фиг. 2 — узел 1 на фиг. 1.

Устройство содержит погружной центробежный электронасос 1, установленный на глубине, с которой насос в состоянии под- нимать жидкость. На глубине, соответствующей высоте поднятой жидкости, в колонне труб установлен перфорированный патрубок 2 концентрично трубе 3, снизу которой имеется дно, образуя таким образом стакан 3. Несколько ниже перфорированного патрубка расположен штанговый насос 4, прием которого соединен с трубкой 5, пропущенной через дно стакана. Верхний торец трубки 5 не доводится на некоторое расстояние до верхнего торца стакана 3.

Обратный клапан 6 устройства, установленный ниже приема насоса 4, состоит из цилиндрического корпуса 7, приваренного внутри трубы 8. Корпус 7 имеет отверстие 9. совмещенное с отверстием 10 в колонне труб. К корпусу 7 нриварено седло 11 клапана,закрываемое шариком 12 под действием пружины 13. Пружина 13 поднимается винтом 14, ввинченным в корпус 7, выкид клапана трубкой 15 соединен с трубкой 5 и при емом скважинного штангового насоса 4.

Устройство работает следующим образом.

ЭЦН поднимает жидкость выше перфорированного патрубка 2, после чего жидкость через отверстия в патрубке 2 попадает в затрубное пространство и переливается через открытый конец стакана 3 на забой скважины. Падая с высоты, жидкость, содержащая пузырьки газа, освобождается от него, и последний через затрубное пространство уходит на дневную поверхность.

Благодаря самоподливу дегазированной жидкости в затрубное пространство концентрация газа в жидкости, находяшейся на приеме насосов, уменьшается.

Щтанговый насос отбирает очищенную от газа часть жидкости равную оптимальной дебиту скважины с вновь созданного уровня в стакане 3 и извлекает на дневную поверхность, а другая часть жидкости переливается через край стакана 3 и поступает на забой скважины.

В случае засорения отверстий патрубка

2 в стенке колонны труб ниже приема штангового насоса предусмотрен подпружиненный,клапан 6, соединенный с трубкой 5 и приемом штангового насоса 4. Клапан 6 отрегулирован на давление равное давлению, образуемому динамическим уровнем.

В случае засорения отверстий патрубка 2 поток жидкости, направляемый на забой через трубу 3, проходит через клапан 6.

Работа установки при этом не нарушается.

Предложенное устройство позволяет без дополнительного осложнения конструкции газовыми и песочными якорями или другими аналогичными устройствами более эффективно производить внутрискважинную сепарацию жидкости от газа и песка и тем самым повысить коэффициент наполнения штанговаго насоса, что приводит к экономии затрат при эксплуатации глубоких скважин

Формула изобретения

1. Устройство для эксплуатации глубоких скважин, содержашее колонну насосно-компрессорных труб и два откачивающих агрегата, нижний из которых является погружным электронасосом, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности работы устройства путем уменьшения концентрации песка и газа на приеме откачивающих агрегатов, где в качестве верхнего из них используется штанговый насос, устройство снабжено стаканом, концентрично установленным на колонне насосно-компрессорных труб и образующим с ней кольцевую камеру, связанную с внутренней полостью насосно-компрессорных труб и посредством трубки с приемом штангового насоса.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что в случае засорения песком каналов для сообщения кольцевой камеры с полостью насосно-компрессорных труб ниже приема насоса установлен обратный подпружиненный клапан, связывающий внутреннюю полость насосно-компрессорных труб с трубкой.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Амиров А. Д. Вопросы эксплуатации сверхглубоких скважин. Баку, 1959, с. 156.

2. Авторское. свидетельство СССР № 183591, кл. F 04 В 23)14, 1966 (прототип).

941544

Puz. 1

Составитель В. Далимов

Редактор Л. Веселовская Техред А. Бойкас Корректор М. Шароши

Заказ 4785/16 Тираж 623 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4