Способ добычи вязкой пластовой жидкости и установка для его осуществления

 

Изобретение относится к горной промышленности , а именно к эксплуатации месторождений с вязкими и высоковязкими нефтями. Цель изобретения - повышение эффективности процесса добычи вязкой ; пластовой жидкости путем снижения гид равлических потерь на трение. Осуществля ют подьем жидкости скважинным насосом по колонне 2 полых штанг с одновременной подачей маловязкой жидкости в колонну полых штанг для образования кольцевого по граничного слоя маловязкой жидкости и вращение колонны штанг В качестве маловязкой жидкости в нее подают жидкость с плотностью, превышающей плотность вязкой пластовой жидкости В качестве маловязкойжидкостииспользуют минерализованную воду Расход воды определяют по математической формуле. Установка для осуществления способа содержит устьевое оборудование 3 с линией 4 сбора, дроссели 5-7. наземный привод 8, соединенный со скважинным насосом посредством колонны 2 штанг и колонну насосно-компрессорных труб (КНКТ). внутри которой консл

СОЮЗ СОВЕТСКИХ сОциАлистических

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

«В (21) 4694474/03 (22) 14.03.89 (46) 07.06.91. Бюл. N 21 (72) А.Г.Молчанов (53) 622.276.53(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

hk 1174555. кл, Е 21 В 21/00,1984.

Нефте- и газодобывающая промышленность. — Экспресс-информация. М.: ВИНИТИ, 1972, М 37.

Авторское свидетельство СССР

М 1183709, кл. F 04 В 47/00, 1984. (54) СПОСОБ ДОБЫЧИ ВЯЗКОЙ ПЛАСТОВОЙ ЖИДКОСТИ И УСТАНОВКА ДЛЯ ЕГО

ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ (57) Изобретение относится к горной промышленности. а именно к эксплуатации месторождений с вязкими и высоковяэкими нефтями, Цель изобретения — повышение эффективности процесса добычи вязкой у S

„,5UÄÄ 1654549 А1

rs»s Е 21 В 43/00, F 04 В 47/00 пластовой жидкости путем снижения гидравлических потерь на трение. Осуществляют подъем жидкости скважинным насосом по колонне 2 полых штанг с одновременной подачей маловязкой жидкости в колонну полых штанг для образования кольцевого пограничного слоя маловязкой жидкости и вращение колонны штанг, В качестве маловязкой жидкости в нее подают жидкость с плотностью. превышающей плотность вязкой пластовой жидкости. В качестве маловязкой жидкости используют минерализованную воду. Расход воды определяют по математической формуле. Установка для ooуществления способа содержит устьевое оборудование 3 с линией 4 сбора, дроссели 5-7. наземный привод 8, соединенный со скважинным насосом посредством колонны 2 штэнг и колонну насосно-компрессорных труб (КНКТ). внутри которой кон1654549 центрично расположена колонна 2 штанг с насосом 1. Установка также снабжена эавихрителем 10 потока, размещенным над насосом 1 в колонне 2 с воэможностью вращения последней, и размещенным в верхней части колонны 2 кольцевым отделителем маловяэкой жидкости от вязкой пластовой жидкости, выполненным в виде расположенных коаксиально друг относительно друга двух патрубков 11 и 12, полость внутреннего 11 из которых гидИзобретение относится к горной промышленности, а именно к эксплуатации месторождений с вязкими и высоковяэкими нефтями.

Цель изобретения — повышение эффективности процесса добычи вязкой пластовой жидкости путем снижения гидравлическйх потерь на трение.

На фиг.1 показана схема устройства для добычи вязкой пластовой жидкости; на фиг.2 — сечение А-А на фиг.1, Способ добычи вязкой пластовой жидкости включает подъем вязкой пластовой жидкости скважинным насосом 1 по колонне 2 полых штанг с одновременной подачей маловязкой жидкости в колонну 2 полых штанг для образования кольцевого пограничного слоя маловязкой жидкости, вращение колонны 2 полых штанг, а в качестве маловяэкой жидкости в нее подают жидкость с плотностью, превышающей плотность вязкой пластовой жидкости, В качестве маловязкой жидкости используют минерализованную воду, причем расход ее на приеме скважинного насоса 1 определяют из выражения

Ож=2Он К д-—

3 где Q — расход маловязкой жидкости, м /c;

Он — подача скважинного насоса, м /c; з д — максимальная высота неровностей внутренней поверхности колонны полых штанг, м;

R — внутренний радиус колонны полых штанг, м;

К вЂ” коэффициент запаса, учитывающий турбулизацию потока и определяемый расчетным путем.

Пример, Подача установки электровинтового насоса УЭ ВНТ-25-1000 составляет Он = 25 м /сут, внутренний радиус з колонны полых штанг R =0,035 м, максимальная высота неровностей внутренней поверхности колонны полых штанг д = 0.0005 м, 5

40 равлически сообщена через дроссель 5 с линией 4 сбора, а полость наружного патрубка 12 через другои дроссель 6 с пространством, образованным колонной 2 штанг и КНКТ

9. В КНКТ 9 подают маловязкую жидкость, механическая вода которой поступает на прием насоса 1. Смесь маловяэкой жидкости с вязкой пластовой жидкостью, выйдя из насоса, закручивается завихрителем 10 и разделяется. 2 с. и 2 з.п. ф-лы, 2 ил, коэффициент запаса, учитывающий турбулизацию потока и определяемый из расчетного интервала К = 1.5 — 2,0, принимают К = 1,75.

Подставляя значения в зависимость

О„= О К д —, получают, что подача

R маловязкой жидкости на прием скважинного винтового насоса составляет

Ож = 1,25 м /сут. з

Установка для добычи вязкой пластовой жидкости содержит устьевое оборудование

3 с линией 4 сбора. дроссели 5-7, наземный привод 8. соединенныи со скважинным насосом 1 посредством колонны 2 полых штанг, и колонну 9 насосно-компрессорных труб, внутри которои концентрично расположена колонна 2 полых штанг со скважинным насосом 1, Ус ановка снабжена завихрителем 10 потока, размещенным нэд скважинным насосом 1 в колонне 2 полых штанг с воэможностью вращения вместе с последней.

Установка снабжена размещенным в верхней части колонны 2 полых штанг кольцевым отделением маловязкой жидкости от вязкой пластовой жидкости, выполненным в виде расположенных коаксиально друг относительно друга па;зубков 11 и 12, полость внутреннего 11 из которых гидравлически сообщена через дроссель 5 с линией 4 сбора, а полость наружного патрубка

12 — через другой дроссель 6 с пространством, образованным колоннами полых штанг

2 и насосно-компрессорных труб 9.

Скважинный винтовой насос 1 включает обойму, винт 13 и муфту 14. Обойма насоса соединена колонной 2 полых штанг с наземным приводом 8. В нижней полой штанге располагается завихритель 10, выполненный, например, в виде ряда пластин 15, установленных внутри полой штанги и вращающихся вместе с ней. Винт 13 посредством муфты 14, обеспечивающей радиальное смещение винта во время работы

1654549 насоса, соединен г. колонно;. 9 часог.но-ком прессорных труб. имеющий в ниж <ей части прорези для поступления (ластовой жидкости из пространства of ðBI<è <ío(.0 эксплуатационной колонной 16. Наземныи привод

8 монтируется на фланце эксплуатационной колонны 16, он состоит иэ упло)нения 17. герметизирующего внутреннюю полость колонны 9 насосно-компрессорных труб радиального 18 и радиально-упорного 19 подшипников. уcTBHosëe><í»lх в корпусе 20.

Верхний конец колонны 2 полых шта>сг пп средством трансмиссии 21, например шестеренной передачи. соединена с двигателем наземного привода 8 !(ад <Бес тереннои передачей рас пола-а« f OR вepf Bio(22, неподвижный патрубок 12, в ко(ором коаксиально расположен патрубок 11. К дросселю подходит трубопровод 2" с тех ни ческои водой, расход котороЙ регу >ир!e)CR дросселем 7. jlpocceль 6 спад<»<ен с колонной 9 трубопроводом 2.1

Установка na60(:ie r (.nP;)y>oil,им образом, Крутящий мсмсь, > от двигателя наземного привода 8 переда тгя т;ансмиссией 21 колонне 2 полых (втанг Вместе с последнеи вращается завихритель 10 и Обо><ма винто

БОГО насоса 1 При это(и (> I !<.òoь IR ж<>дкс)сть поступает через прорсзи на прием «асмуса 1.

В процессе работы ><".C()cà f<0 внутре <Н>0>о полость колонны 9 подается техничесvая вода, которая вместе с плас(овой жидкос((,ю попадает на прием вин(()во, о ><асо(а

СМЕСЬ ПЛаСт(,BOИ жидх(><:) (I И тeХНИ <ЕС>GÈ воды, выйдя иэ насоса 1, закручивается завихрителем 10. Разделяется и в виде наружного тонкого слоя воды и B><ó)pe>

2 полых штанг вращается. то процесс разделения будет непрерывным и турбулизация потока поднимающейся жидкости не повлечет за собой перемешивание жидкостеи, которое имеет место в извест> ых способах перекачки вязких жидкостей Толщина кольцевого слоя маловязкои жидкости в процессе подьема жидкости увеличивается. поскольку процесс отделения воды от плэстовой жидкости происходит по всей высоте колонны. При достижении вертлюга 22 вязкая жидкость ПО внутреннему патрубку 11 через дроссель 5 отводится в систему сбора, а техническая вода через кольцевой канал между патрубками 11 и 12 и дроссель 6 по трубопроводу 24 возвращается в скважину.

При необходимости прокачки вязкои жидкости с кольцевым слоем воды в систему сбора, рещ м перекачивания задают настройкой дросселей 5-7

CD 0 р < I;> < \ Г f) (> е < P >< ln «

1.Спогоб добычи (<явкой плаг foflol< жид кости, включан)щий под),()м еяэкои пл;<Г(п

Bol1:êèäê0c (11 с кважинным насогок" fi(> колонне oo() I Ix ш)лч(с г дновремпннои;)О дачей маловчзкой жицкогт(1 л колонну по лых штан(для абра)OBBI<»B кольцево(.. пограничного слоя маловязкои )v«p

10 повышения зффективногти процегса добь< чи вчзкой пластовои жидкости путем с><и.к» ния гидравлических потерь на тренис при подьеме вязкой ()ластоBoи жидKoã iè холон ну штанг вращак)т. а B качестве маловязкои

15 жидкости в ><ее ((ода>о(жидкогть с плотно стью, проBI,«I>à>o(I(t .ll плотность вязк(й пла

СТОВОИ ЖИДКОГТИ

2.Способ по fi.1, 0 т л и ч а >О щ и и с ll

) ем что в K;i <овя:<кои жидк()с f u использу<от минералиэо((энную воду. Ilpl1 чем расход ее на приеме скважинного наго са определяют из BI,>ðàæå>lèÿ

25 аж —; (1

H где 0„- расхор мллпвя экой жидкости, м ..:

3 (>

0>< ПО) (B I ) C K B )Ælli<ÍO(О НаГОГЛ, М /С; () максLI(l )льнаR вь>coòà неровнос -:и в н у т р е н н г l i f I o I « . р х н и с т и к о л 0 ч н ы и о л ы х штанг të;

К в><. т эе> нии радиус колонны ffoflf. штанг, м;

К - ко <Л ф(<циен(запаса, учит IBBH)l((èè

35 турб<ул(<1зац<и>: ) >>0)ova и определяемый рэг. че: н ым пу (>. (4.

З.уст;<н<. > Ка для добычи вязкой пластовойжидкг, >и, одержащая устьевое оборудование с !III>lиеи сбора, дроссели, наэемныи привод, соединенный со скважинным насосоМ пос()едс)вом кОлОнны пОлых штанг Колонну насосно-компрегсорных труб, внутри которой концентрично расположена колонна полых olfe>-lf со скважинным насосом, и средсгвп для подачи ма <ОBÿзкои жидкости, о т л и ч а ю щ э я с я тем, что, с целью повышения эффективности процесса добычи вязкой пластовой жидкости путем снижения гидоавлических потерь на трение, она снаб50 жена завихрителем потока, размещенным над скважинным насосом в колонне полых штанг с возможностью вращения вместе с последней.

4.Установка по п.3, от л ича ющаяся тем, что она снабжена размещенным в верхней части колонны полых штанг кольцевым отделителем маловяэкой жидкости от вязкрй пластовой жидкости. выполненным в виде расположенных коаксиально друг относительно друга двух патрубков, полость

1654549

Составитель В.Борискина

Техред М,Моргентал Корректор В. Гирняк

Редактор Н.Рогулич

Заказ 1939 Тираж 372 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 внутреннего из которых гидравлически сообщена через дроссель с линией сбора, а полость наружного патрубка — через дроссель с пространством, образованным колоннами полых штанг и насосно-компрессорных труб.