Установка для раздельного отбора нефти и воды из скважины
Изобретение относится к добыче обводненной нефти из скважин, в частности к раздельному отбору нефти и воды. Цель - предупреждение образования стойких эмульсий, упрощение конструкции, повышение надежности и эффективности эксплуатации установки. Установка для раздельного отбора нефти и воды из скважины содержит скважинный насос, трубчатый хвостовик и размещенный на верхнем конце хвостовика переключатель потока с поплавком. В установке хвостовик соединен с насосом с обеспечением сообщения приема насоса с внутренней полостью хвостовика непосредственно и с затрубным пространством через переключатель потока . Поплавок выполнен в виде открытого снизу стакана, размещенного внутри хвостовика с обеспечением свободы перемещения вдоль него. Для предотвращения смещения нефти и воды в насосе и насосных трубах следует увеличить объем нефти, накапливающейся за хвостовиком, но не допускать медленного перепуска нефти через отверстия наконечника хвостовика. 1 ил. потока 3 с поплавком 4. Поплавок в виде открытого снизу стакана снабжен запорным элементом 5, магнитным фиксатором 6. центрирующими пластинами 7 и грузом 8. обеспечивающим погружение газонаполненного поплавка в нефти и всплытие его в попутной воде. Снизу хвостовик 2 имеет наконечник 9, обеспечивающий алравление поступающей из пласта нефти в затрубное пространство, водыв хвостовик. 00 со 00 СП ю ю CJ Установка работает следующим образом .
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК (I 9) (I I) (я)ю Е 21 B 43/00,43/14
ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ
BE OMCTBO СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ . К ПАТЕНТУ! и r «A > к:. 3 1 ( .!" Г 4 ) Ы
{21) 5019083/03 (22) 05.07;91 (46) 30.08.93. Бюл. t4 32 (71) Научно-производственное обьединение по химизации технологических процессов и нефтяной промышленности "Союзнефтепром,хим" (72) iB.А. Сафин, А. Г, Гайнутдинов, О. Н, Ермаков, Г.И.Сабиров, Е.И,Богомольный и
Ф.P. Каменщиков (73)Научно-производственноеобьединение по химизации технологических процессов в нефтяной промышленности "Союзнефтепром (им" (56} авторское свидетельство СССР
f4 161014, кл. Е 21 В 43/00, 1964.
Авторское свидетельство СССР
hh 1Д11460 кл. F 04 0 13/00, 1986.
° ° ° ° вторское свидетельство СССР
М 1 35677, кл. Е 21 В 43/00, 1987. вторское свидетельство СССР
N 1 83042, кл. E 21 В 43/00, 1989. (54) УСТАНОВКА ДЛЯ РАЗДЕЛЬНОГО GTБОРА НЕФТИ И ВОДЫ ИЗ СКВАЖИНЫ
Изобретение относится к добыче обводненной нефти из скважин, в частности к раздельному отбору нефти и воды с целью предупреждения образования стойких эмул(сий.
Целью изобретения является упрощение конструкции, повышение надежности и эффективности эксплуатации установки, На чертеже схематически изображена
1 пред агэемая установка. на содержит скважин ный насос 1, присоединенный к нему хвостовик 2, размещенный На его верхнем конце переключатель (57) Изобретение относится к добыче обводненной нефти из скважин, в частности к раздельному отбору нефти и воды. Цель— . предупреждение образования стойких эмульсий, упрощение конструкции. повышение надежности и эффективности эксплуатации установки. Установка для раздельного отбора нефти и воды из скважины содержит скважинный насос, трубчатый хвостовик и размещенный нэ верхнем конце хвостовика переключатель потока с поплавком. В установке хвостовик соединен с насосом с обеспечением сообщения приема насоса с внутренней полостью хвостовика непосредственно и с затрубным пространством через переключатель потока. Поплавок выполнен в виде открытого снизу стакана, размещенного внутри хвостовикэ с обеспечением свободы перемещения вдоль него. Для предотвращения смещения нефти и воды в насосе и насосных трубах следует увеличить объем нефти, накапливающейся за xaocToBHKoM, Ho недопускать медленного перепуска нефти через отверстия наконечника хвостовика. 1 ил. потока 3 с поплавком 4. Поплавок в виде . открытого снизу стакана снабжен запорным элементом 5, магнитным фиксатором 6, центрирующими пластинами 7 и грузом 8, обеспечивающим погружение газонаполненного поплавка в нефти и всплытие его в попутной воде. Снизу хвостовик 2 имеет наконечник 9, обеспечивающий аправление поступающей из пласта нефти е затрубное пространство, воды- в хвостовик.
-Установка работает следующим образом.
1838592
В обводненной скважине нефть, имеющая меньшую, чем вода, плотность, всплывает и накапливается в затрубном пространстве. Вода собирается в нижней части скважины и по хвостовым трубам откачивается насосом 1 на поверхность. По мере накапливания нефти в затрубном пространстве уровень воды эа .хвостовиком снижается, а перепад давления у переключателя потока 3, действующий на запорный элемент 5, растет, При определенном уровне воды за хвостовиком, когда действующие на запорный элемент 5 силы от перепада давления превышают силы действия поплавка 4 и магнитного фиксатора 6, поплавок проталкивается вниз, переключатель потока сообщает затрубное пространство с приемом насоса 1. Нефть из затрубного пространства устремляется в хвостовик до выпаривания уровня воды внутри и снаружи него. Поплавок перемещается по хвостовику вниз вместе с уровнем воды и занимает крайнее нижнее положение. При опускании поплавка гидростатическое давление вокруг него растет, гаэ в нем сжижается и поплавок в большей мере погружается в воду.
Ro мере откачки нефти уровень воды снаружи и внутри хвостовика растет, поплавок поднимается, гидростатическое давление снижается, газ в поплавке расширяется, Кроме того, количество газа в поплавке пополняется за счет пузырьков газа, выделя ющегося в хвостовике из воды при снижении гидростатического давления. При крайнем верхнем положении поплавок своим запорным элементом 5 закрывает боковой канал переключателя и фиксируется в этом положении магнитным фиксатором 6. После этого начинается откачка воды по хвостовику и накопление нефти в затрубном пространстве. Цикл повторяется, Расстояние Н от переключателя потока
3 до уровня воды в скважине (снаружи хвостовика.2) определяется зависимостью
Н 1О М+П гв ) н где Н вЂ” расстояние от переключателя до уровня воды в скважине, м;
M — сила действия магнита, кгс;
П вЂ” сила всплытия поплавка в попутной воде, кгс:
F — площадь отверстия в переключателе потока, закрываемого запорным элементом поплавка. смз;
ps — удельный вес попутной воды, кгс/дм; ун — удельный вес нефти, кгс/дм . з
Для предотвращения смешения нефти и воды в насосе и насосных трубах следует увеличить объем нефти, накапливающейся эа хвостовиком, но не допускать медленного перепуска нефти через отверстия наконечника Q, т.е. соблюдать условие
Н Величина Н регулируется путем измерения величин М и П (см. формулу), Для увеличения М магнит в магнитном фиксаторе 6 ввинчивается вниз до контакта с запорным элементом, Для увеличения П следует уменьшить груз 8. Магнитный фиксатор 6 может быть заменен механическим, например, пружинным. В этом случае величина M регулируется путем изменения силы сжатия пружины. Заявленная установка значительно проще по конструкции по сравнению с известной, так как не имеет пакера на верхнем уровне хвостовика, приемной камеры с поплавком на нижнем конце хвостовика, а пе-, реключатель потока не содержит цилиндров, поршней и золотника, Простота конструкции, постоянное пополнение количества газа в поплавке и работа в саморегулируемом режиме в зависимости от гидростатического давления обеспечивают большую надежность установки в работе. Эффективность эксплуатации ее также выше, так как отбираемая насосом нефть, не проходит через слой воды и не перемешивается с ней, образуя эмульсию. Применение предлагаемой установки позволит уменьшить расходы на деэмульсацию нефти и ремонтные работы в скважине, связанные с увеличением вязкости откачиваемой жидкости. Экономический эффект от этого составит 2 — 3 тыс. руб. в год на одну скважину. Формула изобретения Установка для раздельного отбора нефти и воды иэ скважины, содержащая сква- жинный насос, трубчатый хвостовик и размещенный на его верхнем конце переключатель потока с поплавком, о т л и ч а ющ а я с я тем, что хвостовик соединен с насосом с возможностью сообщения приема насоса с внутренней полостью хвостовика и через переключатель потока с эатрубным пространством скважины, а поплавок выполнен в виде открытого снизу стакана, который размещен в полости трубчатого хвостовика с возможностью свободного перемещения вдоль него. 1838592 Составитель В.Сафин Техред M.Moðãåíòàï Корректор Е.Папп Редактор С.Ходакова Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина. 101 Заказ 2914 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5
