Устройство для раздельной эксплуатации двух пластов одной скважины
Устройство относится к горному делу и может быть применено для раздельной эксплуатации двух пластов одной скважины. Устройство содержит корпус, внутри которого размещен регулирующий элемент, выполненный в виде подпружиненного затвора, установленного между седлами. Пружины, прижимающие затвор к седлам, расположены поперек хода затвора, прижатие которого к соответствующему седлу осуществляется поперечным прогибом пружин. Технический результат заключается в повышении энергоэффективности устройства для раздельной эксплуатации двух пластов. 4 ил.
Изобретение относится к нефтедобывающему оборудованию и может использоваться для добычи нефти, воды и других жидкостей из разных пластов одной скважины.
Известны устройства для раздельной эксплуатации двух пластов одной скважины по патентам: RU 2313659 C1 МПК E21B 43/14; RU 2339795 C2 МПК E21B 43/14; RU 2380522 C1 МПК E21B 43/12; RU 2385409 C2 МПК E21B 43/00; RU 95741 U1 МПК E21B 43/00.
Основной недостаток этих устройств заключается в том, что для их работы требуется дополнительный привод, например электропривод или гидропривод. Это усложняет конструкцию, снижает ее надежность и увеличивает энергопотребление.
Наиболее близким по технической сущности к изобретению является регулятор - отсекатель Шарифова, известный по патенту RU 2229586 C1 МПК7 E21B 34/06 от 17.10.2002 г., состоящий из корпуса с одним или несколькими верхними и нижними пропускными каналами, наружными уплотнительными элементами и фиксатором, внутри которого размещен, по меньшей мере, один регулирующий орган в виде камеры сильфона или поршня со штоком и/или затвора с соответствующим седлом, отличающийся тем, что затвор установлен под и/или над седлом, и/или между седел, свободно и/или подпружинен.
Основной недостаток этого устройства заключается в том, что пружина затвора расположена вдоль его хода. Поэтому поток жидкости через седло затвора вынужден в процессе всей работы устройства постоянно сжимать пружину. Это увеличивает гидравлическое сопротивление затвора потоку и снижает энергоэффективность устройства.
Задачей изобретения является получение технического результата, выражающегося в повышении энергоэффективности устройства.
В устройстве для раздельной эксплуатации двух пластов одной скважины, содержащем корпус, внутри которого размещен регулирующий элемент, выполненный в виде подпружиненного затвора, установленного между седлами, указанная задача решается тем, что пружины, прижимающие затвор к седлам, расположены поперек хода затвора, прижатие которого к соответствующему седлу осуществляется поперечным прогибом пружин.
Проведенный научно-технический анализ предложения и уровня техники свидетельствует о том, что предлагаемое техническое решение для специалиста не следует явным образом из уровня техники, при этом признаки изложенной совокупности взаимосвязаны, находятся в причинно-следственной связи с ожидаемым результатом и являются необходимыми и достаточными для его получения.
Изобретение поясняется чертежами, где:
на фиг. 1 изображено устройство в разрезе при откачивании пластовой жидкости из нижнего пласта;
на фиг. 2 изображена верхняя опора патрубка в разрезе;
на фиг. 3 изображено устройство в разрезе в момент переключения пластов;
на фиг. 4 изображено устройство в разрезе при откачивании пластовой жидкости из верхнего пласта.
Устройство для раздельной эксплуатации двух пластов одной скважины, представленное на фиг. 1, содержит корпус 1, установленный в насосно-компрессорную трубу 2 на опорах 3 и 4. Опоры 3 и 4 снабжены каналами 5 и 6 для подвода пластовой жидкости к седлам 7 и 8 затвора 9. Затвор 9 с обоих концов снабжен поршнями 10 и 11 и запорными элементами 12 и 13, которые с помощью поперечных пружин 14 попеременно прижимаются к седлам 7 и 8, запирая каналы 5 и 6. В корпусе 1 выполнены отверстия 15 и 16 для подачи пластовой жидкости к насосу (не показан) через осевые каналы 17 опоры 3. Насосно-компрессорная труба 2 установлена в обсадную трубу 18 с перфорационными отверстиями 19. Пакер 20 разделяет верхний 21 и нижний 22 пласты скважины.
Работает устройство для раздельной эксплуатации двух пластов одной скважины следующим образом: запорный элемент 12 (см. фиг. 1), плотно прижимаясь пружинами 14 к седлу 7, надежно перекрывает доступ пластовой жидкости из верхнего пласта 21 к насосу (не показано). При этом канал 6 открыт, и пластовая жидкость откачивается из нижнего пласта 22 по каналу 6 через корпус 1 и осевые каналы 17 опоры 3 (показано стрелками). По мере откачки жидкости ее напор в скважине, сообщенной с нижним пластом 22, снижается. В то же время напор жидкости в скважине, сообщенной с верхним пластом 21, повышается за счет притока жидкости из пласта. При достижении разности напоров, превышающей усилие прижатия запорного элемента 12 к его седлу 7, канал 5 приоткрывается и жидкость поступает к поршню 10. Так как площадь поршня 10 больше, чем площадь сечения седла 7, сила потока продолжает перемещать поршень 10, несмотря на отсутствие у него уплотнений. Пружины 14, сжимаясь, выпрямляются (см. фиг. 3) и меняют направление прогиба (см. фиг. 4). Запорный элемент 11 прижимается пружинами 14 к седлу 8, надежно перекрывая доступ жидкости из нижнего пласта 22 к насосу (не показано). В этот момент канал 5 открыт, и пластовая жидкость откачивается из скважины, сообщенной с верхним пластом 21 (показано стрелками). По мере откачки жидкости ее напор в скважине, сообщенной с верхним пластом 21, снижается, а напор жидкости в скважине, сообщенной с нижним пластом 22, повышается за счет притока жидкости и цикл повторяется.
Таким образом, в процессе откачки жидкости из скважины поперечные пружины не давят на запорные элементы и не создают дополнительного гидравлического сопротивления. Поэтому изобретение позволяет получить технический результат, выражающийся в повышении энергоэффективности устройства.
Устройство для раздельной эксплуатации двух пластов одной скважины, содержащее корпус, внутри которого размещен регулирующий элемент, выполненный в виде подпружиненного затвора, установленного между седлами, отличающееся тем, что пружины, прижимающие затвор к седлам, расположены поперек хода затвора, прижатие которого к соответствующему седлу осуществляется поперечным прогибом пружин.
