Скважинный дозатор реагента

 

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности и может быть использовано при внутрискважинной обработке нефти. Устройство содержит цилиндр, выполненный с возможностью присоединения к заполненному реагентом герметично закрытому контейнеру и к фильтру насоса. Контейнер заполнен реагентом с образованием воздушной подушки. Цилиндр снабжен открытым снизу газосборником и имеет подвижный вдоль оси стержень с закрепленными на его концах пробками. Пробки выполнены с направляющими перьями и буртами. Перья обеспечивают осевое перемещение пробок. Бурты ограничивают перемещение пробок и плотно перекрывают цилиндр. Расстояние между пробками меньше длины цилиндра настолько, что при посадке одной пробки цилиндр открыт с другой стороны, а при среднем положении пробок цилиндр закрыт с обеих сторон. Изобретение позволяет обеспечить длительную работу в заданном режиме, требуемую величину доз и экономное расходование реагента в скважинах. 1 ил.

Изобретение относится к нефтяной промышленности, в частности к скважинным дозаторам реагента.

Известны скважинные дозаторы для подачи реагента из контейнерных труб, подвешенных к штанговому насосу, работающие за счет разницы в плотности реагента и попутной воды (а.с. СССР 649832, 847737, 933951), за счет кинетической энергии потока скважинной жидкости (а.с. СССР 825872, 1239275, 1364700), путем вытеснения реагента грузовым поршнем (а.с. СССР 823561, 857441, 968344, 1097778), за счет циклического удлинения колонны насосно-компрессорных труб (а.с. СССР 894178, 966229, 1055859), путем использования изменения давления жидкости и газа в скважине или насосе (а.с. СССР 351997, 444872, 889835, 1035199, 1153045, 1320509, 1377373). Недостатками их является сложность конструкции, невысокая надежность в работе и низкая точность дозирования.

Наиболее близким к предлагаемому является скважинный дозатор реагента, включающий цилиндр, выполненный с возможностью присоединения к герметично закрытому и заполненному реагентом контейнеру и к фильтру насоса, размещенный в цилиндре плунжер с канавками и прикрепленный к плунжеру фрикционный фонарь (а. с. СССР 894178 М. Кл.³ E 21 B 43/00 "Глубиннонасосная установка для добычи и внутрискважинной обработки нефти", авторы Сафин В.А. и Петухов В.К., опубл. 30.12.81, бюл. N 48).

Недостатком этого дозатора является сложность и недостаточная надежность конструкции из-за наличия фрикционного фонаря и невозможность подачи увеличенных разовых доз реагента при периодической эксплуатации скважин. Фрикционный фонарь имеет пружины и башмаки, которые затрудняют спуск, быстро истираются, корродируют и могут привести к осложнениям при подъеме оборудования. При периодической эксплуатации малые дозы реагента, подаваемые равномерно за короткое время работы скважины, не успевают воздействовать на свойства добываемой жидкости, что снижает эффективность внутрискважинной обработки нефти.

Задачей данного изобретения является упрощение конструкции и повышение надежности дозатора путем использования для его работы циклических изменений давления в скважине. Достигается это тем, контейнер заполнен реагентом с образованием воздушной подушки, цилиндр снабжен открытым снизу газосборником и имеет подвижный вдоль оси стержень с закрепленными на его концах пробками, которые выполнены с направляющими перьями, обеспечивающими осевое перемещение пробок, и буртами для ограничения их перемещения и плотного перекрытия цилиндра, при этом расстояние между пробками меньше длины цилиндра настолько, что при посадке одной пробки цилиндр открыт с другой стороны, а при среднем положении пробок цилиндр закрыт с обеих сторон.

На чертеже изображен дозатор в исходном положении до присоединения к контейнеру и спуска в скважину.

Дозатор включает цилиндр 1, запрессованный в газосборник 2, и муфту 3 для присоединения к контейнеру. В цилиндре размещен стержень 4 с пробками 5 и 6. Пробки закреплены на концах стержня посредством шайб 7 и гаек 8. Они выполнены с направляющими перьями 9 и 10 для обеспечения осевого перемещения пробок без перекосов и заеданий. Они имеют также бурты 11 и 12 для ограничения их перемещения и плотного перекрытия цилиндра. Расстояние между пробками меньше длины цилиндра настолько, что при посадке одной пробки цилиндр открыт с другой стороны, а при среднем положении пробок цилиндр закрыт с обеих сторон.

Дозатор работает следующим образом. В положении, изображенном на чертеже, дозатор присоединяют к контейнеру и спускают в скважину. Контейнер заполняют реагентом, оставив воздушную подушку объемом 1-2 дм³, герметично закрывают, присоединяют к фильтру насоса и спускают до требуемой глубины. При этом под действием гидростатического давления жидкости в скважине плунжер перемещается вверх до упора буртом 11 в цилиндр 1. Верхняя пробка 6 выходит из цилиндра и он заполняется реагентом. После запуска насоса в работу давление в скважине снижается и плунжер перемещается вниз до упора буртом 12 в цилиндр. Нижняя пробка выходит из цилиндра и реагент поступает в поток скважинной жидкости, а цилиндр заполняется сжатым попутным газом из газосборника 2. При остановке и повторном запуске скважинного насоса работа дозатора повторяется.

Данный дозатор может применяться также в постоянно работающих (нережимных) скважинах, где колебания давления достаточны для циклического перемещения плунжера. Величина дозы реагента задается объемом цилиндра между пробками 5 и 6. Она может регулироваться изменением длины стержня 4 или путем установки на стержень втулок требуемого объема. Цилиндр и стержень изготавливаются из коррозионностойкого металла, а поршни - из мягкого материала, например фторопласта, который препятствует заеданию их в цилиндре и отложению осадков, выделяющихся из реагента. Работа дозатора не зависит от циклических удлинений колонны насосно-компрессорных труб, поэтому он может применяться также в неглубоких, малодебитных скважинах, а также в скважинах, где нижний конец колонны труб заякорен от осевых перемещений. Ввиду малых диаметральных размеров дозатора он не затрудняет спуск и подъем скважинного оборудования и не приводит к истиранию обсадной колонны.

Технико-экономическая эффективность предлагаемого дозатора заключается в том, что, имея простую конструкцию, он обеспечивает длительную работу в заданном режиме, требуемую величину доз и экономное расходование реагента в скважинах.

Формула изобретения

Скважинный дозатор реагента, включающий цилиндр, выполненный с возможностью присоединения к заполненному реагентом герметично закрытому контейнеру и к фильтру насоса, отличающийся тем, что контейнер заполнен реагентом с образованием воздушной подушки, цилиндр снабжен открытым снизу газосборником и имеет подвижный вдоль оси стержень с закрепленными на его концах пробками, которые выполнены с направляющими перьями, обеспечивающими осевое перемещение пробок, и буртами для ограничения их перемещения и плотного перекрытия цилиндра, при этом расстояние между пробками меньше длины цилиндра настолько, что при посадке одной пробки цилиндр открыт с другой стороны, а при среднем положении пробок цилиндр закрыт с обеих сторон.

РИСУНКИ

Рисунок 1