EA045192B1

EA045192B1 - IN-WELL EJECTOR DEVICE

Info

Publication number: EA045192B1
Application number: EA202390399
Authority: EA
Inventors: Багир Алекпер оглы Сулейманов; Фазиль Гурбан оглы Гасанов; Вугар Джамиль оглы Абдуллаев; Гахир Гусейн оглы Ибадов; Шахбаба Гусейн оглы Алиев; Фирангиз Али Ага кызы Гашимова; Рамил Ханлар оглы Таривердиев
Original assignee: Научно-Исследовательский И Проектный Институт Нефти И Газа (Нипинг)
Filing date: 2022-11-15
Publication date: 2023-10-31

Description

Изобретение относится к области струйной техники и может быть использовано для подъема жидкости из скважин в нефтедобывающей промышленности.The invention relates to the field of jet technology and can be used for lifting liquid from wells in the oil industry.

Известна скважинная струйная установка, содержащая колонну труб с посадочным седлом и установленный в колонне труб струйный насос с соплом, камерой смешения, диффузором и радиальным каналом [1].A well-known downhole jet installation contains a pipe string with a seat and a jet pump installed in the pipe string with a nozzle, a mixing chamber, a diffuser and a radial channel [1].

Основным недостатком описанной струйной установки является то, что подача рабочего агента осуществляется по колонне насосно-компрессорных труб, а отвод смеси сред осуществляется по затрубному пространству, что не приемлемо для использования в скважинах с продукцией, содержащей асфальтосмолопарафиновые компоненты.The main disadvantage of the described jet installation is that the working agent is supplied through a tubing string, and the mixture of media is discharged through the annulus, which is not acceptable for use in wells with products containing asphalt, resin, and paraffin components.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому изобретению является скважинная насосная установка, содержащая колонну труб с возможностью образования межтрубного пространства, спускаемый струйный аппарат с активным соплом, камерой смешения, диффузором и корпус с радиальными отверстиями подвода активной среды [2].The closest technical solution to the proposed invention is a well pumping unit containing a pipe string with the possibility of forming an annular space, a descending jet apparatus with an active nozzle, a mixing chamber, a diffuser and a housing with radial openings for supplying the active medium [2].

Недостатком данной установки является то, что в ней не обеспечено надежное крепление струйного насоса в колонне лифтовых труб, что усложняет эксплуатацию нефтедобывающих скважин, а также наличие в компоновке пакера, требующее проведение дополнительных подготовительных работ для его применения.The disadvantage of this installation is that it does not provide reliable fastening of the jet pump in the lift pipe string, which complicates the operation of oil production wells, as well as the presence of a packer in the assembly, which requires additional preparatory work for its use.

Задачей изобретения является исключение воздействия подаваемого в межтрубное пространство рабочего агента на пласт, а также повышение эффективности при добыче нефти.The objective of the invention is to eliminate the impact of the working agent supplied into the annulus on the formation, as well as to increase efficiency in oil production.

Поставленная задача решается тем, что внутрискважинное эжекторное устройство, включающее колонну лифтовых труб, расположенную в обсадной колонне с возможностью образования межтрубного пространства, которая в нижней части снабжена корпусом, и установленный в колонне лифтовых труб на опорном седле спускаемый струйный аппарат с соплом, камерой смешения и диффузором, где внутри корпуса расположен уплотнительный узел, состоящий из комплекта шевронных манжет, поджимаемых регулятором, который фиксируется на корпусе стопорным винтом, причем колонна лифтовых труб образует I ряд лифта, а лифтовые трубы спускаемого струйного аппарата - II ряд лифта, при этом совмещенные камера смешения и диффузор, вместе с приемной камерой образуют внутреннюю поверхность ствола струйного аппарата, установленного в нижней части II ряда лифтовых труб, где ниже ствола расположен кронштейн с радиальными отверстиями и размещенными в них втулками с надетыми паронитными шайбами, которые соединены с резьбовыми коническими отверстиями концентрично расположенной внутри кронштейна опоры с закрытым дном, на верхней части которой установлено сменное сопло, а ниже кронштейна через патрубок с муфтой установлен наконечник в виде полого штока с полированным нижним концом, причем наконечник выполнен опирающимся уступом на опорное седло корпуса, при этом втулки сообщены с подводом рабочего агента (активной среды) через кольцевое пространство между I и II рядами лифта, а кольцевое пространство между кронштейном и опорой сообщено с центральным каналом II ряда лифта для подвода пластовой жидкости (пассивной среды) из скважины.The problem is solved by the fact that an in-well ejector device, including a string of lift pipes located in the casing with the possibility of forming an annular space, which is equipped with a housing in the lower part, and a descending jet apparatus installed in the string of lift pipes on a support saddle with a nozzle, a mixing chamber and a diffuser, where a sealing unit is located inside the housing, consisting of a set of chevron cuffs, pressed by a regulator, which is fixed on the housing with a locking screw, and the column of elevator pipes forms the first row of the elevator, and the elevator pipes of the descending jet apparatus form the second row of the elevator, with the combined mixing chamber and a diffuser, together with the receiving chamber, form the inner surface of the barrel of the jet apparatus, installed in the lower part of the II row of elevator pipes, where below the barrel there is a bracket with radial holes and bushings placed in them with paronite washers on, which are connected to threaded conical holes concentrically located inside support bracket with a closed bottom, on the upper part of which a replaceable nozzle is installed, and below the bracket, through a pipe with a coupling, a tip in the form of a hollow rod with a polished lower end is installed, and the tip is made with a ledge resting on the support seat of the housing, while the bushings are connected to the supply of the working agent (active medium) through the annular space between the I and II rows of the elevator, and the annular space between the bracket and the support is connected to the central channel of the II row of the elevator for supplying formation fluid (passive medium) from the well.

Сущность изобретения заключается в том, что подаваемый в межтрубное пространство между рядами рабочий агент (газ) поступает в центральный канал, не встречаясь со скважинной жидкостью, и за счет создания всасывающего эффекта скважина эксплуатируется в оптимальном режиме работы с минимальным расходом газа.The essence of the invention is that the working agent (gas) supplied into the intertubular space between the rows enters the central channel without encountering the well fluid, and by creating a suction effect, the well is operated in optimal operating mode with minimal gas consumption.

Конструкция внутрискважинного эжекторного устройства позволяет исключить негативное влияние давления рабочего агента на пласт, уменьшает его расход и увеличивает дебит скважины, а фиксация внутрискважинного эжекторного устройства на устье скважины обеспечивает ее надежную работу.The design of the downhole ejector device eliminates the negative influence of the working agent pressure on the formation, reduces its consumption and increases the well's flow rate, and fixing the downhole ejector device at the wellhead ensures its reliable operation.

Применение в предлагаемой установке сменного сопла позволяет производить их замену в случае износа или изменившихся скважинных условий (дебит скважины, динамический уровень и т.д.), что служит повышению эффективности работы внутрискважинного эжекторного устройства при добыче нефти.The use of a replaceable nozzle in the proposed installation allows them to be replaced in case of wear or changed well conditions (well flow rate, dynamic level, etc.), which serves to increase the efficiency of the downhole ejector device during oil production.

На фиг. 1 представлено предлагаемое внутрискважинное эжекторное устройство.In fig. Figure 1 shows the proposed downhole ejector device.

Внутрискважинное эжекторное устройство содержит два ряда лифта (фиг. 1). Первый ряд - уплотнитель эжектора, состоит из муфты для НКТ 73 мм (1), корпуса (2), уплотнительного узла из комплекта шевронных манжет (3), регулятора (4), стопорного винта (5), переводника (6), а второй ряд - сам струйный аппарат, состоит из муфт для НКТ 48 мм (7, 8), ствола (9), внутри которого совмещены приемная камера (10), камера смешения (рабочая камера) (11) и диффузор (12), сменного сопла (13), опоры (14), кронштейна (15) с радиальными отверстиями (16), втулок (17), паронитных шайб (18), патрубка (19) и наконечника (20) в виде полого штока.The downhole ejector device contains two rows of elevator (Fig. 1). The first row is the ejector seal, consists of a coupling for 73 mm tubing (1), a housing (2), a sealing unit from a set of chevron cuffs (3), a regulator (4), a locking screw (5), a sub (6), and the second row - the jet apparatus itself, consists of couplings for 48 mm tubing (7, 8), a barrel (9), inside which a receiving chamber (10), a mixing chamber (working chamber) (11) and a diffuser (12), a replaceable nozzle are combined (13), support (14), bracket (15) with radial holes (16), bushings (17), paronite washers (18), pipe (19) and tip (20) in the form of a hollow rod.

Внутрискважинное эжекторное устройство собирается и спускается в эксплуатационную колонну (не показана) в следующей последовательности.The downhole ejector device is assembled and lowered into the production string (not shown) in the following sequence.

Сначала собирается 1 ряд лифта (фиг. 1): на нижний конец корпуса (2), внутри которого собирается комплект шевронных манжет (3) и поджимается при помощи регулятора (4), который стопорится стопорным винтом (5), навинчивается переводник (6), а на верхний - муфта для НКТ 73 мм (1) и спускается в эксплуатационную колонну на лифтовых трубах, состоящих из НКТ 73 мм (21), и устанавливается на нужной отметке над продуктивным пластом.First, row 1 of the elevator is assembled (Fig. 1): a sub (6) is screwed onto the lower end of the housing (2), inside of which a set of chevron cuffs (3) is assembled and pressed using a regulator (4), which is locked with a locking screw (5). , and on the top - a coupling for 73 mm tubing (1) and is lowered into the production string on lift pipes consisting of 73 mm tubing (21), and is installed at the desired elevation above the productive formation.

--

Claims

Next, the second row of the elevator is assembled: bushings (17) with paronite washers (18) are inserted into the radial holes (16) of the bracket (15) for sealing and screwed into the threaded conical holes (22) of the support (14) concentrically located inside the bracket (15) with a closed bottom, onto the upper end of which a replacement nozzle (13) is then screwed on. Then, a tip (20) in the form of a hollow rod with a polished lower end (23) is attached to the lower end of the bracket (15) through a pipe (19) with a coupling (8), and to the upper end - a barrel (9) with a coupling (7) and When assembled, the jet apparatus descends into the interior of the first row of the elevator on elevator pipes consisting of 48 mm tubing (24). At the end of the descent, first the polished lower end (23) of the tip (20), entering the housing (2) of the first row of the elevator, is centered, then passing by a set of chevron cuffs (3) located in the housing (2), ensuring tightness in the lower part between Rows I and II of the elevator, i.e. prevents the flow of formation fluid from below into the annular space between the rows (25). The descent of the second row of the elevator ends with the ledge (26) of the tip (20) resting on the support saddle (27) of the body (2) of the first row of the elevator. In this case, the length of the polished lower end (23) of the tip (20) in the form of a hollow rod makes it possible to assemble the mouth with the selection of pipes (not shown) of different lengths, but with the same outer diameter with the lowered pipes of the second row of the elevator. Fixation of the I and II rows of the elevator at the wellhead is carried out using wellhead equipment (not shown).

The downhole ejector device operates as follows.

After installing rows I and II of the elevator, the working agent is pumped into the annular space between the rows (25) with the required pressure and flow rate, from where it, passing through the holes (28) of the bushings (17), enters the internal cavity (29) of the support (14) with a closed bottom and is directed into the jet-forming part of the device, from which it exits through the hole (30) in the nozzle (13) at high speed, thereby creating low pressure in the receiving chamber (10) of the barrel (9). In this case, through the tip (20) of the jet apparatus in the form of a hollow rod, formation fluid is sucked out of the well. Next, the formation fluid, through the central channel (31) and the annular space (32), created between the support (14) and the bracket (15), begins to flow into the low-pressure zone created by the working agent flowing from the nozzle (13), i.e. into the receiving chamber (10), Then the formation fluid entrained by the working agent jet enters the mixing chamber (working chamber) (11) of the wellbore (9), where the flows (working agent and formation fluid) are mixed, and the working agent transfers part of the energy to the formation fluid . Next, the mixed flow enters the diffuser (12) located at the outlet of the working chamber (11), where its speed decreases and the pressure increases, and through it the mixture of the working agent and formation fluid passes into the cavity of the lift pipes of row II (33) and rises along them at the wellhead.

Literature.

1. Patent RU No. 1525342, F04F 5/54, 1988.

2. Patent RU No. 2171920, F04F 5/14, 2001.

CLAIM

An downhole ejector device, including a string of lift pipes located in the casing with the possibility of forming an annular space, which is equipped with a housing in the lower part, and a descending jet apparatus with a nozzle, a mixing chamber and a diffuser installed in the string of lift pipes on a support seat, characterized in that inside the housing there is a sealing unit consisting of a set of chevron cuffs, pressed by a regulator, which is fixed on the housing with a locking screw, and the column of elevator pipes forms the first row of the elevator, and the elevator pipes of the descending jet apparatus form the second row of the elevator, while the mixing chamber and diffuser are combined together with the receiving chamber form the inner surface of the jet apparatus barrel, installed in the lower part of the II row of elevator pipes, where below the barrel there is a bracket with radial holes and bushings placed in them with paronite washers on, which are connected to threaded conical holes of a support concentrically located inside the bracket with a closed bottom, on the upper part of which a replaceable nozzle is installed, and below the bracket, through a pipe with a coupling, a tip in the form of a hollow rod with a polished lower end is installed, and the tip is made resting with a ledge on the support seat of the body, while the bushings are connected to the supply of the working agent through the annular space between I and II rows of the elevator, and the annular space between the bracket and the support is connected to the central channel of the II row of the elevator for supplying formation fluid from the well.

-