Устройство для дозировки реагента в нефтедобывающую скважину

 

Изобретение относится к нефтяной промышленности и может быть использовано при добыче нефти. Устройство содержит дозировочный узел с клапаном, приводимым в действие от перепада давления жидкости во время работы штангового насоса. Ниже контейнера установлен хвостовик. Хвостовик выполнен с возможностью постоянного поступления жидкости и накопления в нем нефти. Нефть замещает реагент в контейнере и обеспечивает постоянство разности давлений. Изобретение позволяет устранить изменение перепада давления. 1 ил.

Изобретение относится к нефтяной промышленности и может быть использовано при добыче нефти.

Наиболее эффективным использованием реагентов (ингибиторов коррозии и нейтрализаторов сероводорода, деэмульгаторов, присадок, предотвращающих отложение парафинов и солей в колонне скважин) является введение их перед глубинным насосом, т.е. в самом начале движения нефтеводяной смеси в насосно-компрессорной трубе.

Известен глубинный дозатор (a.с. N 649832, МКИ 6 E 21 B 43/00, 1979 г.), содержащий емкость для реагента, калиброванные штуцера для входа пластовой воды в емкость для реагента и выхода реагента в область всасывания нефтеводяной смеси штангового глубинного насоса.

Недостатком такого дозатора является то, что дозировка не зависит от дебита скважины и происходит непрерывно, даже когда насос не работает.

Известно устройствo для дозированной подачи реагента в скважину, оборудованную штанговым насосом (патент РФ N 2085707, МКИ E 21 B 43/00, 27.07.97), включающее дозировочный узел, контейнер с разделителем. Особенностью этого устройства является то, что клапан дозировочного узла открывается только при работе насоса.

Недостатком этого устройства является изменение первоначально установленной дозы реагента по мере уменьшения высоты столба реагента в контейнере.

С целью обеспечения постоянства дозы реагента на весь период расходования его и тем самым повышения эффективности работы в известном устройстве для дозировки реагента в нефтедобывающую скважину, оборудованную штанговым насосом, содержащем дозировочный узел с клапаном, приводимым в действие от перепада давления жидкости во время работы штангового насоса, контейнер для реагента с разделителем, ниже контейнера установлен хвостовик.

Хвостовик представляет собой продолжение насосно-компрессорной трубы ниже контейнера для реагента.

Такое техническое решение позволяет устранить изменение перепада давления, под которым выдавливается реагент через дозировочный узел устройства. Из-за этого сохраняется установленная доза подачи реагента на весь период работы дозировочного устройства.

На чертеже изображено предлагаемое устройство.

Устройство состоит из контейнера 1 для реагента в виде участка насосно-компрессорной трубы необходимой длины, днища 2 контейнера в виде перегородки посередине соединительной муфты труб, разделителя реагента от пластовой жидкости 3, участка насосно-компрессорной трубы 4 с окнами 5, седла клапана 6, клапана 7, штока 8, диска 9, опорного кольца 10, опоры направляющей штока 11, ограничителя-регулятора хода клапана 12, муфты для соединения насосно-компрессорных труб 13, хвостовика 14.

Устройство работает следующим образом.

Дозировочный узел размещается непосредственно под штанговым насосом в насосно-компрессорной трубе с окнами на этом уровне для поступления продукции скважины. Под дозировочным узлом размещается контейнер 1 для реагента. С нижней стороны контейнера размещается хвостовик 14.

Контейнер 1 заполняется реагентом на устье скважины в подвешенном состоянии контейнера на оголовке скважины. При этом разделитель 3 реагента от пластовой жидкости находится в нижнем положении и закрывает отверстие в днище 2, предотвращая утечку реагента. Дозировочное устройство заранее собирается внутри отрезка насосно-компрессорной трубы 4. Этот участок трубы имеет окна 5 для поступления пластовой жидкости к всасывающему клапану штангового насоса. В нижней части этого отрезка трубы размещается седло клапана 6 с калиброванным отверстием, которое перекрывается клапаном 7, который соединяется дискам 9 с помощью штока 8. При нижнем положении клапана 7 диск 9 опирается на опорное кольцо. Шток 8 имеет направляющую опору 11, а ход клапана регулируется ограничителем-регулятором 12. Насосно-компрессорные трубы соединяются в одну колонну с помощью муфт 13.

В таком виде собранная колонна насосно-компрессорных труб и штанговый насос опускаются в скважину.

При работе штангового насоса при всасывании насосом жидкости за счет создания перепада давления жидкости диск 9 поднимается в пределах установленного хода и открывает отверстие в седле клапана 6, через которое реагент выдавливается за счет разности давления между пластовой жидкостью за контейнером и внутри контейнера для реагента. Доза реагента непосредственно попадает на прием насоса. Дозирование реагента зависит от сечения отверстия в седле 6 клапана, от времени нахождения открытым клапана, и частоты хода поршня насоса. Сечение отверстия в седле 6 клапана регулируется ограничением подъема клапана 7 с помощью ограничителя-регулятора 12 хода клапана 7, а время нахождения открытым клапана прямо зависит от продолжительности времени всасывания насоса и определяется длиной хода качалки привода насоса. С учетом этих факторов устанавливается дозировка реагента в зависимости от производительности насоса. При этом дозирование реагента происходит только при работе насоса. Когда насос не работает, клапан 7 остается закрытым и реагент не поступает. При открытом клапане 7 реагент выдавливается за счет разности давления за насосно-компрессорной трубой и внутри контейнера на уровне клапана 7. Эта разность давления создается из-за разности плотностей за и внутри контейнера. Для сохранения величины установленной дозы важно постоянство этой разности давлений. Наличие хвостовика ниже контейнера обеспечивает постоянство этой разности давлений. Обычно используемые реагенты имеют плотность, близкую к плотности нефти, т.е. при расходовании реагента реагент в контейнере необходимо замещать нефтью, а не пластовой водой. Наличие хвостовика ниже контейнера и обеспечивает это условие. Хвостовик служит накопителем нефти, выделяющейся из пластовой жидкости. При расходовании реагента в контейнер через отверстие на днище попадает нефть, плотностью близкой к плотности реагента. При этом разделитель перемещается давлением поступающей нефти, сохраняя положение на границе реагента и нефти. Для замещения реагента достаточно накопления нефти в хвостовике с расходом реагента, т.е. с очень малым расходом, который обеспечивается и в сильно обводненных скважинах.

Таким образом, наличие хвостовика ниже контейнера обеспечивает постоянство дозы реагента по времени, повышает эффективность работы дозирующего устройства, обеспечивает рациональное использование реагента, достигается надежность технологического процесса использования реагентов.

Формула изобретения

Устройство для дозировки реагента в нефтедобывающую скважину, содержащее дозировочный узел с клапаном, приводимым в действие от перепада давления жидкости во время работы штангового насоса, отличающееся тем, что ниже контейнера установлен хвостовик, выполненный с возможностью постоянного поступления жидкости и накопления в нем нефти, которая замещает реагент в контейнере и обеспечивает постоянство разности давлений.

РИСУНКИ

Рисунок 1