Штанговая насосная установка для одновременно-раздельной добычи нефти из двух пластов

Штанговая насосная установка предназначена для независимой откачки нефти из двух пластов по двухрядной лифтовой системе. Нефть из нижнего пласта насосом откачивается по колонне полых штанг, а верхнего пласта - по колонне насосно-компрессорных труб. Установка состоит из двух последовательно расположенных плунжерных пар разного диаметра. Производительность установки по нижнему пласту определяется площадью сечения нижнего плунжера, а верхнего - разностью площадей сечения верхнего и нижнего плунжеров. Для приема жидкости верхнего пласта установка имеет боковой всасывающий клапан. Упрощается конструкция и повышается надежность ее работы. 2 ил.

 

Изобретение относится к нефтедобывающей отрасли промышленности и может быть использовано при эксплуатации многопластовых залежей нефти.

Известно, что для одновременно-раздельной добычи нефти из двух пластов требуется их разобщение и независимая откачка жидкостей глубинными насосами. Нагнетание жидкостей к устью скважины может осуществляться либо по однолифтовой схеме подъема со смешением в трубах, либо по двухрядной схеме без смешения жидкостей двух пластов. Двухрядная схема предполагает использование колонны полых штанг. К примеру, известна насосная установка с полой колонной штанг, по которой откачивается нефть из скважины, а по пространству между насосно-компрессорными трубами и полыми штангами - попутно-добываемая вода (авт.св. СССР №1236161, F04B, 47/02). Установка имеет сложное конструктивное решение, а именно верхний кольцевой клапан из-за трения в паре закрывается с запаздыванием. Кроме того, попадание мехпримеси в пару трения или в посадочную зону приводит к потере работоспособности клапана вообще.

Наиболее близкой к предлагаемому изобретению является насосная установка для одновременно-раздельной добычи нефти, состоящая из двух сочлененных патрубком насосов различного диаметра. Насос меньшего диаметра откачивает нефть из нижнего пласта, а верхний - из верхнего пласта (патент РФ №2321771, F04B 47/00). Установка имеет сложное и ненадежное исполнение. Нагнетательный клапан верхнего насоса имеет ограничения по габаритам из-за необходимости его установки внутри плунжера малого диаметра. К примеру, добыча высоковязкой нефти станет невозможной из-за чрезмерно больших гидравлических сопротивлений в этом клапане.

Целью предлагаемого изобретения является упрощение конструкции установки и повышение надежности ее работы.

Поставленная цель достигается тем, что в известном устройстве, содержащем два насоса разных диаметров, сочлененных между собой патрубком, боковой всасывающий клапан верхнего насоса, колонну полых штанг, пакер, разобщающий пласты, плунжер верхнего насоса герметично содержит внутри себя полый цилиндр, верхняя полость которого соединена с колонной полых штанг, а нижняя - с патрубком, внутри цилиндра по обе стороны плунжера расположены два сквозных горизонтальных канала, соединенных между собой вертикальным каналом цилиндра, внутри которого расположен нагнетательный клапан верхнего плунжера.

На фиг.1 показана схема предлагаемого изобретения. В скважину 1 на колонне насосно-компрессорных труб 2 спущена установка, состоящая из верхнего и нижнего насосов. Верхний насос содержит цилиндр 3, приемный клапан 4, плунжер 5, внутри которого герметично расположен полый цилиндр 6. Верхний торец цилиндра соединен с колонной полых штанг 7, а нижний - с патрубком 8, который соединен с плунжером 9 нижнего насоса 10 меньшего диаметра. Внутри цилиндра 6 выполнены нижний 11 и верхний 12 сквозные горизонтальные каналы, соединенные между собой вертикальным каналом 13, внутри которого расположен нагнетательный клапан 14 верхнего насоса. Приемы верхнего и нижнего насосов разобщены пакером 15, установленным между продуктивными пластами А и Б.

На фиг.2 изображена боковая проекция полого цилиндра 6 верхнего насоса.

Работа насосной установки состоит в следующем. В скважину вначале спускаются на колонне насосно-компрессорных труб 2 цилиндры верхнего и нижнего насосов с приемными клапанами. Одновременно осуществляется посадка пакера 15 между пластами А и Б. Далее осуществляется спуск плунжеров 5 и 9 насосов на колонне полых штанг 7.

После пуска скважины в работу жидкость нижнего пласта Б поступает на прием нижнего насоса 10 и откачивается плунжером 9.

Жидкость по патрубку 8 поступает в цилиндр 6, далее по пространству между цилиндром 6 и вертикальным каналом 13 поступает в колонну полых штанг 7. На дневной поверхности колонна полых штанг 7 выходит через сальниковое устройство из труб 2 для самостоятельного учета количества добываемой продукции пласта Б (не показано).

Жидкость верхнего пласта А поступает на прием 4 верхнего насоса и далее в горизонтальный канал 11 цилиндра 6. Затем жидкость нагнетается через клапан 14 в вертикальный канал 13 и выходит в колонну насосно-компрессорных труб 2 через горизонтальный канал 12. Из колонны труб 2 на дневной поверхности жидкость пласта А также отводится отдельно для самостоятельного учета добываемой продукции. Таким образом, осуществляется раздельная добыча продукции из пластов А и Б и автономные замеры этой продукции.

Производительность нижнего насоса определяется площадью поперечного сечения плунжера 9, а верхнего - разностью площадей поперечных сечений верхнего 5 и нижнего 9 плунжеров.

Технико-экономическими преимуществами установки являются простота и надежность конструкции, снижение гидравлических сопротивлений в нагнетательном клапане верхнего плунжера за счет расширения его поперечных габаритов, а также раздельный учет добываемой продукции обоих пластов.

Штанговая насосная установка для одновременно-раздельной добычи нефти из двух пластов, содержащая два насоса разных диаметров, сочлененных между собой патрубком, боковой всасывающий клапан верхнего насоса, колонну полых штанг, пакер, разобщающий пласты, отличающаяся тем, что, с целью упрощения конструкции и повышения надежности ее работы, плунжер верхнего насоса герметично содержит внутри себя полый цилиндр, верхняя полость которого соединена с колонной полых штанг, а нижняя - с патрубком, внутри цилиндра по обе стороны плунжера расположены два сквозных горизонтальных канала, соединенных между собой вертикальным каналом цилиндра, внутри которого расположен нагнетательный клапан верхнего плунжера.