Установка для освоения скважин

Установка предназначена для использования в области нефтедобычи, а именно в технике освоения нефтяных и газовых скважин для добычи углеводородного сырья. Содержит глубинный насос с нагнетательным и всасывающим клапанами и привод глубинного насоса, выполненный в виде ступенчатого цилиндра с поршнем. Аккумулятор давления выполнен в виде шара из упругого материала, размещенного в большой ступени цилиндра. Плунжер насоса в его верхней части уплотнен сальниковым устройством. Взаимодействие поршня глубинного насоса с приводом осуществляется гидроударом. В качестве промежуточной жидкости привода используется масло. Обеспечивается эффективное извлечение сырья с забоя на поверхность при минимальных затратах. 1 ил.

 

Изобретение относится к области нефтедобычи, а именно к технике освоения нефтяных и газовых скважин для добычи углеводородного сырья.

Необходимость освоения скважин обусловлена технологией их строительства, которая заключается в следующем: разрушение горной породы механическим способом; создание давления ниже пластового в стволе скважины для вызова притока.

Известна гидроштанговая насосная установка, содержащая силовой и рабочий насосы, последний из которых выполнен в виде ступенчатого цилиндра с плунжером, нагнетательный и всасывающий клапаны, аккумулятор энергии и колонну насосно-компрессорных труб (НКТ). (SU 853161 А, 07.08.1981).

Недостатками этой установки являются низкая эффективность притока продукции и сложность конструкции.

Известна установка для освоения скважин, содержащая глубинный насос, выполненный в виде ступенчатого цилиндра с плунжером, нагнетательный и всасывающий клапаны, аккумулятор давления, включающий шар из упругого материала, и колонну насосно-компрессорных труб (RU 2182677 C1, 20.05.2002).

Недостатками этого устройства являются низкая эффективность притока продукции и сложность конструкции из-за использования жесткой механической связи при передаче усилий от аккумулятора энергии на привод глубинного насоса.

Технической задачей, поставленной в настоящем изобретении, является обеспечение эффективного извлечения сырья с забоя на поверхность при минимальных затратах, повышение эффективности освоения скважин за счет импульсного воздействия на продуктивный пласт и упрощение конструкции.

Эта задача достигается тем, что в известной установке, содержащей глубинный насос, выполненный в виде ступенчатого цилиндра с плунжером, нагнетательный и всасывающий клапаны, аккумулятор давления, включающий шар из упругого материала, и колонну насосно-компрессорных труб, аккумулятор давления состоит из конфузорной и диффузорной камер, размещенных в ступенчатом цилиндре между верхним и нижним поршнями, при этом шар расположен в диффузорной камере, плунжер насоса в его верхней части уплотнен сальником, взаимодействие поршня глубинного насоса с приводом осуществляется гидроударом, а в качестве промежуточной жидкости привода используется, например, масло.

Обеспечение срабатывания глубинного насоса гидроударным воздействием (без применения жестких механических элементов-направляющих) обеспечивает улучшенные динамические характеристики срабатывания насоса, препятствуя преждевременному выходу оборудования из строя и увеличивая время наработки на отказ с одновременным улучшением депрессионного воздействия на пласт, вызывая интенсивный приток скважинного продукта из пласта.

На чертеже изображена установка для освоения скважины.

Установка для освоения скважин содержит глубинный насос 1 с приводом 2. Глубинный насос 1 выполнен в виде ступенчатого цилиндра с отверстиями 3, большей ступенью 4 и меньшей ступенью 5, соединенных между собой аккумулятором давления 6. Глубинный насос 1 снабжен всасывающим клапаном 7 и нагнетательным клапаном 8. В аккумуляторе давления 6 установлен шар 9, выполненный из упругого материала. Аккумулятор давления 6 состоит из диффузорной камеры 10 и конфузорной камеры 11, размещенных в ступенчатом цилиндре привода 2 между верхним 12 и нижним 13 поршнями, при этом шар 9 расположен в диффузорной камере 10. Плунжер 14 насоса в его верхней части уплотнен сальниковым устройством 15. Взаимодействие поршня 16 глубинного насоса с приводом 2 осуществляется гидроударом, причем в качестве промежуточной жидкости привода используется, например, масло. Корпус привода 2 соединен с колонной насосно-компрессорных труб 17. Привод 2 глубинного насоса 1 размещен в колонне обсадных труб 18 через пакер 19. Установка содержит также насосный агрегат 20 и желобную емкость 21.

Установка работает следующим образом.

Рабочая жидкость (вода, нефть) насосным агрегатом 20 подается в межтрубное пространство, образованное колонной обсадных труб 18 и колонной насосно-компрессорных труб 17. Жидкость из этого пространства через отверстия 3 поступает в полость большей ступени 4 под верхний поршень 12 большего диаметра привода 2. При движении поршня 12 и плунжера 14 глубинного насоса 1 вверх на величину рабочего хода давление под пакером 19 и в скважине понижается ниже пластового, вызывая приток жидкости из пласта. При этом открывается всасывающий клапан 7, происходит всасывание жидкости из приема в полость глубинного насоса 1. Перед этим происходит накопление потенциальной энергии шаром 9 в большей ступени 4 корпуса привода 2 глубинного насоса 1. При достижении критического значения потенциальной энергии происходит резкий переход шара 9, вызывающего импульсное движение плунжера 14 глубинного насоса 1, обеспечивающего приток из пласта. После переключения насосного агрегата 20 происходит повышение давления в полости насосно-компрессорных труб 17, также резкое перемещение плунжера 14 привода 2 глубинного насоса 1 вниз. При этом всасывающий клапан 7 закрывается, а нагнетательный клапан 8 открывается.

Описываемой установкой достигается динамическое возбуждение пласта путем создания знакопеременных перепадов давления.

Применение описываемой установки позволяет оптимизировать работу установки по освоению скважин.

Установка для освоения скважин, содержащая глубинный насос, выполненный в виде ступенчатого цилиндра с плунжером, нагнетательный и всасывающий клапаны, аккумулятор давления, включающий шар из упругого материала, и колонну насосно-компрессорных труб, отличающаяся тем, что аккумулятор давления состоит из конфузорной и диффузорной камер, размещенных в ступенчатом цилиндре между верхним и нижним поршнями, при этом шар расположен в диффузорной камере, плунжер насоса в его верхней части уплотнен сальниковым устройством, взаимодействие поршня глубинного насоса с приводом осуществляется гидроударом, причем в качестве промежуточной жидкости привода используется, например, масло.