Глубиннонасосная установка

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗО6РЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТВЛЬСТВУ (i i)71 7295

Союз Советеееих

Социо алистюескнх

Реслублнк (61) дополнительное к авт. свид-ву— (51) М. Кл (22) Заявлено 16.07.75 (21) 2156462 22-03 с присоединением заявки №вЂ”

Е 21 В 43/14

1 ооудеротоеицф комитет

СССР

«о делам изооретеией и открытий (23) Приоритет,—

Опубликовано 25.02.80. Бюллетень № 7

Дата- опубликованйя описания 29.02.80 (53) УДК 622.276..53 (088.8) (72) Авторы изобретения

Г. И. Коновалов, М. Т. Мамедов, А. П. Петросов, В. В. Сазонов, Н. В. Смольников и В. Ф. Троицкий

Азербайджанский научно-исследовательский институт нефтяного машиностроения и Казахский Государственный научноисследовательский и проектный институт нефтяной промышленности / (71) Заявители (54) ГЛУБИННОНАСОСНАЯ УСТАНОВКА .

Изобретение относится к добыче нефти, а именно к устройствам для одновременной раздельной эксплуатации двух пластов через одну скважину.

Известна глубиннонасосная установка для одновременной раздельной эксплуатации двух пластов, содержащая колонны насосно-компрессорных труб и штанг, пакер и глубинный насос, причем отбор продукции пластов регулируется при помощи штуцеров. Продукция пластов смешивается после штуцеров и, попадая через всасывающий клапан в насос, откачивается на поверхность (1.).

Недостатком такой установки является трудность определения дебитов каждого из эксплуатируемых пластов, а следовательно, и трудность регулирования отборов.

Наиболее близким к изобретению является глубиннонасосная установка для одновременной раздельной эксплуатации двух пластов через одну скважину, содержащая колонны насосно-компрессорных труб и штанг, пакер и насос с всасывающим клапаном (2) .

Недостатком этой установки является то, что при отключении одного из пластов нарушается установленный режим отбора другого пласта.

Цель изобретения — обеспечение определенного количественного соотношения отборов жидкости из пластов за счет исключения гидродинамического влияния одного пласта на другой.

Это достигается тем, что всасывающий клапан выполнен в виде корпуса с фиксатором, уплотнением и радиальными каналами, выполненными по обе стороны уплотнения, концентричйо размещенного в корпусе подпружиненного золотника с фигурной канавкой на боковой поверхности для размещения в ней фиксатора, причем при осевом перемещении золотника последний образует с корпусом каналы, сообщающие попеременно каждый из пластов с приемом насоса.

На фиг. 1 схематически изображена глубиннонасосная установка; на фиг..2 изображен всасывающий клапан; на фиг. 3—

-.развертка боковой поверхности золотника.

717295

16

26 и

36

3S

46

s6

Глубиннонасосная установка имеет колонну насосно-компрессорных труб 1, колонну штанг 2, пакер 3, насос 4, опору 5 и всасывающий клапан 6.

Всасывающий клапан 6 имеет корпус 7 с фиксатором 8, уплотнением 9 и радиальными каналами 10, выполненными по обе стороны уплотнения 9; золотник 11, подпружиненный пружиной 12. На боковой поверхности золотника 11 выполнена фигурная канавка 13, форма которой определяется по количеству необходимых циклов качания в зависимости от добываемой жйдкости с каждого пласта (см. фиг. 3). Фигурная канавка 13 предназначена для размещения в ней фиксатора 8. Золотник 11 через наконечник 14 и стакан 15 соединен с переключающим узлом, который состоит из ниппеля

16, втулки 17 и уплотнительных элементов

18. На верхнем конце ниппеля 16 установлены седло 19, шар 20 и клетка 21.

В средней части стакана 15- выполнены окна 29, предназначенные для перетока жидкости в насос (см. фиг. 2).

Установка работает следующим образом.

Всасывающий клапан 6 наворачивается на нижний конец цилиндра насоса 4 взамен обычного всасывающего клапана.

Предположим, что фиксатор 8 расположен в пункте 23. В этот момент плунжер насоса 4 начинает совершать ход вниз, т. е. начинается процесс нагнетания, шар 20 перекрывает седло 19, и принимает на себя нагрузку от веса столба жидкости. При этом происходят перемещение золотника 11 в корпусе 7 совместно с переключающим узлом вниз до упора торца 24 в поверхность 25— пружина 12 сжата и фиксатор 8 переходит в пункт 26.

Когда начинается ход плунжера вверх (при процессе всасывания), нагрузка с шара

20 снимается и золотник 11 вместе с переключающим узлом под действием пружины 12 перемещается вверх на небольшое расстояние и фиксатор 8 занимает положение в пункте 27. При этом переключающий узел

1 подключает к приему насоса нижнюю группу отверстий 10 и происходит всасывание с нижнего пласта (поскольку отверстие на стакане 15 совпадает с нижнимй отверстиями 10 на корпусе 7).

При последующем ходе вниз, т. е. сле дующем цикле процесса нагнетания снова происходит перемещение золотника 11 вниз и фиксатор 8 из пункта 27 перемещается в пункт 28, а при ходе плунжера еще раз вверх под действием пружины 12, золотник 11 вместе с переключающим узлом поднимается в исходное положение и фиксатор 8 размещается в пункте 23. При этом переключающий узел подсоединяет к приему насоса верхнюю группу отверстий 10 и происходит всасывание с верхнего пласта (поскольку отверстия на стакане 15 совпадают с верхними отверстиями 10 на корпусе 7.

Таким образом, за два качания происходит всасывание в цилиндр насоса поочередно: один раз — с нижнего и один раз — с верхнего пластов.

Таких форм канавок на поверхности сердечника 2 можно создать множество, что обеспечит практически любое соотношение между отборами жидкости из двух пластов одной скважины.

Программа откачки продукции может быть установлена практически любая. Например, одно всасывание с верхнего пласта, одно — с нижнего. Отношение составит — 1- = 1,0 или же один с верхнего, два с нижнего — = 0,5, два с верхнего, один с

1 нижнего ф- = 2,0.

Если установить для глубиннонасосной установки теоретическую производительность, равную суммарной теоретической производительности двух пластов, то, благодаря выполнению всасывающего клапана, можно одним насосом одновременно и раздельно откачивать продукцию двчх пластов, регулируя число качаний для каждого объекта.

Так, при теоретической производительности верхнего объекта Я = 20 мз/сут, и нижнего Ян — — 10 мз/сут, отношение чисел качаний будет ф = 2,0, т. е. необходимо установить программу с двумя качаниями сверху и одним снизу.

Очевидно динамограмма работы установки с данными выполнением всасывающего клапана будет иметь две линии нагрузки от веса жидкости (за исключением случая, когда давление на приеме насоса у обоих пластов одинаковое, что практически встречается редко).

На основании динамограммы фактической теоретической производительности устанавливаются дебиты по пластам. Наличие линии веса жидкости на динамограмме индивидуально по каждому пласту дает возможность определить динамический уровень по. каждому объекту и провести соответствующие исследования.

Таким образом, глубиннонасосная установка с данным всасывающим клапаном допускает определять дебит (каждого из пластов) и динамический уровень каждого из пластов при установившемся режиме работы установки. Зная дебиты пластов при определенном режиме, можно регулировать с помощью сменных золотников дебит каждого из них. Периодическое всасывание продукции с каждого пласта в зависимости от .установленной программы дает возможность

717295 установить контроль над подачей с каждого из двух эксплуатируемых объектов путем динамитрирования.

Наличие на динамограмме двух линий восприятий нагрузки от жидкости позволяет установить местонахождение динамического уровня каждого из пластов в отдельности.

Данные о дебитах и динамическом уровне и возможность установления практически любой программы путем замены золотника дают возможность регулировать отборы пластов. Экономический эффект от применения изобретения при штанговом глубиннонасосном способе, благодаря приведенным выше возможностям исследования, будет заключаться в установлении оптимального режима работы, т. е. получения максимальной добычи при минимальных затратах. формула изобретения

Глубиннонасосная установка для одновременной раздельной эксплуатации двух пластов через одну скважину, содержащая колонны насосно-компрессорных труб и штанг, пакер и насос с всасывающим кла6 паном, отличающаяся тем, что, с целью обес. печения определенного количественного соотношения отборов жидкости из пластов за счет исключения гидродинамического влияния одного пласта на другой, всасывающий клапан выполнен в виде корпуса с фиксато3 ром, уплотнением и радиальными каналами, выполненными по обе стороны уплотнения, концентрично размещенного в корпусе подпружиненного золотника на боковой поверхности для размещения в ней фикса11тора, причем при осевом перемещении золотника последний образует с корпусом каналы, сообщающие попеременно каждый из пластов с приемом насоса.

1$

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Максутов P. А. и др. Одновременная раздельная эксплуатация многопластовых нефтяных месторождений. М., «Недра», 1974, с. 104.

2. Опыт одновременной раздельной эксплуатации нескольких пластов через одну скважину (тематические научно-технические обзоры). Серия Добыча, М., ВНИИОЭНГ, 1971, с. 66 — 67 (прототип).

1а

_#_ zs

Ф г.g

ЦН И И П И Заказ 6785/42 Тираж 626 Подписное

Фнлнал ППП «Патент», r. Ужгород, ул. Проектная, 4