Способ эксплуатации скважин и устройство для его осуществления
Авторы патента:
Изобретение на способ для насосной эксплуатации скважин и устройство для его осуществления относится к добыче нефти с применением глубинных насосов. Для обеспечения равномерного отбора из скважины нефти и воды проходные сечения в перегородках хвостовика насосной установки регулируют в зависимости от величины потока, а при остановке насоса проходные сечения перекрывают. Для реализации способа перегородки выполнены из упругого материала с прорезями для регулирования расхода газожидкостной смеси в процессе эксплуатации скважины и перекрытия сечения хвостовика при остановке скважины. 2 н.п. ф-лы, 3 ил.
Изобретение относится к способам добычи нефти с применением глубинных насосов.
Известен способ эксплуатации скважин, включающий откачку обводненной нефти глубинным насосом, ниже которого установлен хвостовик [1] Недостаток способа заключается в том, что водонефтяная эмульсия в хвостовике расслаивается и вода скапливается на забое скважины, ухудшая условия ее эксплуатации. Наиболее близким к заявляемому является способ насосной эксплуатации скважин, включающий установку ниже насоса хвостовика с диспергаторами для диспергирования газовых пузырьков и деэмульгирования водонефтяной эмульсии [2] Известный способ не предотвращает накапливания воды на забое скважины, особенно при невысокой скорости движения потока и отключении насоса. Технической задачей, стоящей перед изобретением, является обеспечение равномерного отбора из скважины нефти и воды. Для решения этой задачи в процессе насосной эксплуатации скважин с обводненной нефтью, включающем установку ниже насоса хвостовика с перегородками, проходные сечения в перегородках регулируют в зависимости от величины газожидкостного потока, а при остановке насоса перекрывают. Способ может быть реализован с применением насосных установок, аналогичных известным и содержащих спущенный в скважину на колонне насосно-компрессорных труб глубинный насос и установленный ниже насоса хвостовик с перегородками [2] Для реализации способа перегородки выполняют из упругого материала и с прорезями. Перегородки могут быть установлены в муфтовых соединениях труб, из которых собран хвостовик. Наличие перегородок с прорезями способствует диспергированию эмульсии и предотвращает ее расслоение. По мере увеличения расхода жидкости прорези раскрываются, а при остановке скважины они смыкаются и перекрывают сечение хвостовика. Изобретение поясняется чертежами, где на фиг.1 дана схема устройства для реализации способа; на фиг. 2 узел А на фиг.1; на фиг.3 сечение по В-В на фиг.2. Установка для насосной эксплуатации скважин включает спущенный в скважину на колонне труб глубинный насос 1 и установленный под насосом хвостовик 2 с пакером 3. Полость хвостовика разделена перегородками 4, отлитыми из упругого материала, например, полиэтилена. В перегородках выполнены прорези, образующие лепестки, раскрывающиеся под напором восходящего потока. Перегородки 4 установлены в муфтовых соединениях 5 труб, из которых собран хвостовик 2. При работе насоса 1 жидкость из надпакерной зоны подается на поверхность, а в освобождаемое пространство через хвостовик 2 подкачивается водонефтяная эмульсия с забоя скважины. Интенсивное перемешивание на лепестках перегородок 4 предотвращает расслоение эмульсии на нефть и воду. При остановке насоса лепестки перегородки 4 смыкаются, что даже при длительной остановке, когда эмульсия в трубах расслаивается, предотвращает стекание воды на забой скважины. Эффективность способа зависит от протяженности участка хвостовика между перегородками. Известно, что при ламинарном течении вязкой жидкости длина участка с возмущенным (гомогенным) режимом течения после диспергатора описывается уравнением [3] L 0,115 ReR, где Re число Рейнольдса потока; R радиус трубопровода, м; L длина начального участка, м. Применительно к нефтяной скважине это уравнение преобразуется к виду: , где n вязкость транспортируемой жидкости, м 2 /с; Q дебит жидкости, м 3 /с. Результаты расчетов величины L от параметров водонефтяной смеси приведены на фиг.1. Для сохранения устойчивого потока в хвостовике величина L должна превышать расстояние между перегородками, которое при установке их в муфтовых соединениях составляет 8-10 м. Из рисунка видно, что при дебитах 5-10 т/сут для нефтей с вязкостью не более 0,510-6 м2/с величина L превышает 10 м. Известно, что вязкость нефтей и водонефтяных эмульсий месторождений Западной Сибири при пластовых условиях не превышает 10-6 м2/с. Таким образом, предложенный способ эффективен при установке перегородок с прорезями на расстоянии порядка 10 м независимо от диаметра труб хвостовика. Рассмотрим пример эксплуатации скважины глубиной 3000 м (Lэ) с дебитом по жидкости 10 т/сут при обводненности в сепараторе 5% Продуктивность пласта (k) 3 т/МПа, уровень нефти в межтрубном пространстве 50 м, плотность нефти (н) 0,8 г/см3, давление на устье скважины (Ру) 0,6 МПа. Штанговый глубинный насос установлен на глубине 1500 м (Lн). Из исходных данных следует, что давление на приеме насоса составляет Рн Ру + 0,1нL 0,5 + 12 12,5 МПа. Расчеты [4] показывают, что при рассматриваемом режиме местное водосодержание потока в скважине под насосом составляет 95% а плотность водонефтяной смеси см = 0,95в + 0,05н = 0,99 г/см3, где в плотность воды, 1 г/см3. Таким образом, давление на забое равно P3 Pн + 0,1см (L3 Lн) 12,5 + 14,25 26,75 МПа. Расчетный дебит Qо k(Pпл Pз) 9,75 т/сут близок к фактическому. При установке хвостовика с перегородками плотность смеси составит При поддержании того же уровня нефти в скважине давление на забое составит 12,5 + 0,1 (Lз Lн) 12,5 + 12,01 24,51 МПа, а дебит (Рпл Pз)k 3 (30 24,51) 16,5 т/сут. Дебит возрастает на 65%
Формула изобретения
РИСУНКИ
Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3
Похожие патенты:
Способ добычи обводненной нефти // 2065026
Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности при эксплуатации обводненных глубиннонасосных скважин
Изобретение относится к области разработки нефтяных месторождений с изоляцией водонасыщенных зон продуктивных пластов
Изобретение относится к области добычи полезных ископаемых при эксплуатации месторождений ртути
Способ обработки пласта // 2064576
Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, а конкретнее к способам воздействия на пласт давлением газообразных продуктов взрыва с целью улучшения гидродинамической связи скважины с пластом
Способ обработки пласта // 2064575
Изобретение относится к нефтяной промышленности, в частности к способам обработки призабойных зон (ОПЗ) скважин для интенсификации притока нефти
Изобретение относится к нефте- и газодобывающей промышленности, более конкретно к способам разработки месторождений углеводородов заводнением, и может быть использовано при добыче нефти, газа и газового конденсата
Изобретение относится к нефтегазодобыче, в частности к глушению скважин и трубопроводов с нефтью, газом, водой, находящихся в аварийном состоянии, с целью ликвидации аварий и розливов нефти, пластовой воды на рельеф местности и открытые водоемы и предотвращения утечек газовых выбросов в атмосферу
Изобретение относится к технологии эксплуатации газовых месторождений и может быть использовано для удаления пластовой жидкости из газовых и газоконденсатных скважин
Штанговая глубинно-насосная установка // 2100578
Способ разработки нефтяных месторождений // 2100581
Изобретение относится к нефтедобыче, в частности к разработке нефтяных месторождений
Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, в частности к способам термохимической обработки призабойной зоны пластов
Изобретение относится к взрывчатым материалам, используемым в горном деле, а конкретно к материалам, применяемым в скважинах с целью увеличения притоков из продуктивных пластов