RU112263U1

RU112263U1 - INSTALLATION FOR SIMULTANEOUSLY SEPARATE OPERATION OF TWO LAYERS (OPTIONS)

Info

Publication number: RU112263U1
Application number: RU2011135772/03U
Authority: RU
Inventors: Камиль Мансурович Гарифов; Наиль Габдулбариевич Ибрагимов; Владимир Гелиевич Фадеев; Рамиль Нафисович Ахметвалиев; Руслан Габделракибович Заббаров; Альберт Хамзеевич Кадыров; Илгам Нухович Рахманов; Александр Владимирович Глуходед; Виктор Александрович Балбошин; Николай Анатольевич Воронин
Original assignee: Открытое акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина
Priority date: 2011-08-26
Filing date: 2011-08-26
Publication date: 2012-01-10

Abstract

1. Установка для одновременно-раздельной эксплуатации двух пластов, включающая колонну лифтовых труб, пакер, хвостовик, колонну штанг и штанговый насос с полым плунжером, оснащенным нагнетательным клапаном и основным всасывающим клапаном на входе, сообщенным с хвостовиком, и боковой всасывающий клапан, сообщенный выходом с отверстием в стенке цилиндра насоса, разделительный поршень, расположенный ниже отверстия для бокового канала в цилиндре, размещенный с возможностью ограниченного продольного перемещения вниз в полость корпуса и вверх под воздействием плунжера, полый корпус, размещенный между цилиндром насоса и основным клапаном, причем верхняя часть полого корпуса сообщена технологическим каналом через обратный клапан с верхней частью цилиндра, отличающаяся тем, что полый плунжер оснащен выше нагнетательного клапана каналом, сообщающим внутреннюю полость плунжера с колонной лифтовых труб, а штанги выполнены сплошными. ! 2. Установка для одновременно-раздельной эксплуатации двух пластов, включающая колонну лифтовых труб, пакер, хвостовик, колонну штанг и штанговый насос с полым плунжером, оснащенным нагнетательным клапаном и основным всасывающим клапаном на входе, сообщенным с хвостовиком, и боковой всасывающий клапан, сообщенный выходом с отверстием в стенке цилиндра насоса, разделительный поршень, расположенный ниже отверстия для бокового канала в цилиндре, размещенный с возможностью ограниченного продольного перемещения вниз в полость корпуса и вверх под воздействием плунжера, полый корпус, размещенный между цилиндром насоса и основным клапаном, причем верхняя часть полого корпуса оснаще� 1. Installation for simultaneous-separate operation of two formations, including a tubing string, a packer, a liner, a rod string and a sucker rod pump with a hollow plunger equipped with a discharge valve and a main suction valve at the inlet communicated with the liner, and a side suction valve communicated with the outlet with a hole in the wall of the pump cylinder, a separating piston located below the hole for the side channel in the cylinder, placed with the possibility of limited longitudinal movement down into the body cavity and upward under the action of a plunger, a hollow body located between the pump cylinder and the main valve, and the upper part is hollow the body is communicated by a process channel through a check valve with the upper part of the cylinder, characterized in that the hollow plunger is equipped above the discharge valve with a channel that communicates the inner cavity of the plunger with the tubing string, and the rods are solid. ! 2. Installation for simultaneous-separate operation of two formations, including a tubing string, a packer, a liner, a rod string and a sucker rod pump with a hollow plunger equipped with a discharge valve and a main suction valve at the inlet communicated with the liner, and a side suction valve communicated with the outlet with a hole in the wall of the pump cylinder, a separating piston located below the hole for the side channel in the cylinder, placed with the possibility of limited longitudinal movement down into the body cavity and upward under the action of a plunger, a hollow body located between the pump cylinder and the main valve, and the upper part is hollow housing equipment

Description

Полезная модель относится к нефтедобывающей промышленности, в частности, к скважинным насосным установкам.The utility model relates to the oil industry, in particular, to downhole pumping units.

Известна скважинная установка для одновременно-раздельной эксплуатации двух пластов в скважине (патент РФ №2221136, БИ №1 за 2004 г.), содержащая колонну лифтовых труб, пакер, хвостовик и штанговый насос с основным и дополнительным боковым всасывающими клапанами.Known downhole installation for simultaneous and separate operation of two layers in the well (RF patent No. 2221136, BI No. 1 for 2004), containing a column of elevator pipes, a packer, a liner and a sucker rod pump with a main and additional side suction valves.

Недостатками установки являются необходимость применения различных схем компоновки насоса, в зависимости от соотношения забойных давлений под основным и боковым всасывающими клапанами, а также смешение продукции пластов.The disadvantages of the installation are the need to use various pump layout schemes, depending on the ratio of bottomhole pressures under the main and side suction valves, as well as the mixing of formation products.

Наиболее близкой по технической сущности к предлагаемой является установка для одновременно-раздельной эксплуатации двух пластов (патент РФ №2370641, БИ №29 за 2009 г.), содержащая колонну лифтовых труб, пакер, хвостовик, колонну полых штанг и штанговый насос с полым плунжером, оснащенным нагнетательным клапаном, и основным всасывающим клапаном на входе, сообщенным с хвостовиком, боковой всасывающий клапан, сообщенный выходом с отверстием в стенке цилиндра насоса, разделительный поршень, расположенный ниже отверстия для бокового канала в цилиндре и полый корпус, размещенный между цилиндром насоса и основным клапаном.The closest in technical essence to the proposed is the installation for simultaneous and separate operation of two layers (RF patent No. 2370641, BI No. 29 for 2009), containing a column of elevator pipes, a packer, a liner, a column of hollow rods and a rod pump with a hollow plunger, equipped with a discharge valve, and a main suction valve at the inlet in communication with the shank, a side suction valve in communication with the outlet with a hole in the wall of the pump cylinder, a dividing piston located below the hole for the side channel in the cylinder A hole and a hollow body located between the pump cylinder and the main valve.

Недостатком установки является применение ненадежных и сложных в изготовлении полых штанг, при возможности раздельного подъема продукции двух пластов.The disadvantage of the installation is the use of unreliable and difficult to manufacture hollow rods, with the possibility of separate lifting of the products of two layers.

Технической задачей, на достижение которой направлена полезная модель, является повышение надежности установки при совместном или раздельном подъеме продукции двух пластов.The technical problem to which the utility model is aimed is to increase the reliability of the installation during joint or separate lifting of the products of two layers.

Указанная задача решается предлагаемой установкой для одновременно-раздельной эксплуатации двух пластов, включающей колонну лифтовых труб, пакер, хвостовик, колонну штанг, штанговый насос с полым плунжером, оснащенным нагнетательным клапаном, и основным всасывающим клапаном на входе, сообщенным с хвостовиком, боковой всасывающий клапан, сообщенный выходом с отверстием в стенке цилиндра насоса, разделительный поршень, расположенный ниже отверстия для бокового канала в цилиндре, размещенный с возможностью ограниченного продольного перемещения вниз в полость корпуса и вверх под воздействием плунжера, полый корпус, размещенный между цилиндром насоса и основным клапаном, причем верхняя часть полого корпуса сообщена технологическим каналом через обратный клапан с верхней частью цилиндра. Новым является то, что полый плунжер оснащен выше нагнетательного клапана каналом, сообщающим внутреннюю полость плунжера с колонной лифтовых труб, а штанги выполнены сплошными.This problem is solved by the proposed installation for simultaneous and separate operation of two layers, including a lift pipe string, a packer, a liner, a rod string, a sucker rod pump with a hollow plunger equipped with a discharge valve, and a main suction valve inlet connected to the shank, a side suction valve, connected by the exit with an opening in the wall of the pump cylinder, a separation piston located below the hole for the side channel in the cylinder, placed with the possibility of limited longitudinal emescheniya down into the housing and upwardly under the influence of the plunger, the hollow body arranged between the pump cylinder and the main valve, the upper part of the hollow body communicates Technological passage through the check valve with the upper part of the cylinder. What is new is that the hollow plunger is equipped with a channel above the discharge valve, which communicates the internal cavity of the plunger with a column of elevator pipes, and the rods are solid.

Новым является также то, что при раздельном подъеме продукции двух пластов технологический канал выше обратного клапана соединен с отдельным трубопроводом, сообщенным с устьем скважины.Also new is the fact that when the production of two layers is separately lifted, the technological channel above the non-return valve is connected to a separate pipeline connected to the wellhead.

На фиг.1 показана схема установки с совместным подъемом продукции двух пластов; на фиг.2 - схема с раздельным подъемом.Figure 1 shows the installation diagram with the joint lifting of the products of two layers; figure 2 is a diagram with a separate rise.

Установка (фиг.1) содержит насос 1, спущенный на колонне лифтовых труб 2, цилиндр 3 которого снабжен боковым клапаном 4 и отверстием 5. Внутри цилиндра 3 на штангах 6 перемещается полый плунжер 7 с нагнетательным клапаном 8 и каналом 9, и разделительный поршень 10 с ограничителем 11. К нижней части цилиндра 3 присоединен трубчатый корпус 12, внутренняя полость 13 которого выполнена диаметром большим, чем у цилиндра 3. Верхняя часть полости 13 корпуса 12 сообщена через отверстие 14, обратный клапан 15 и канал 16 с отверстием 17 в верхней части цилиндра 3. В нижней части корпуса 12 размещен основной всасывающий клапан 18, сообщенный с хвостовиком 19, и выступы 20. Хвостовик 19 сообщен с полостью 21 под пакером 22, сообщенной с нижним пластом 23. Межтрубное пространство 24, находящееся выше пакера 22, сообщено с верхним пластом 25.The installation (figure 1) contains a pump 1, lowered on a column of elevator pipes 2, the cylinder 3 of which is equipped with a side valve 4 and an opening 5. Inside the cylinder 3 on the rods 6, a hollow plunger 7 with a discharge valve 8 and a channel 9 moves, and a separation piston 10 with limiter 11. A tubular body 12 is attached to the lower part of the cylinder 3, the inner cavity 13 of which is made with a diameter larger than that of the cylinder 3. The upper part of the cavity 13 of the housing 12 is connected through an opening 14, a check valve 15 and a channel 16 with an opening 17 in the upper part cylinder 3. In the bottom housing portion 12 is disposed main suction valve 18 communicates with the shank 19 and the projections 20. The shank 19 communicates with a cavity 21 below the packer 22, communicating with the reservoir 23. The lower tube space 24 located above the packer 22, is communicated with the upper reservoir 25.

В установке (фиг.2) технологический канал 16 через отверстие 17 соединен с отдельным трубопроводом 26, сообщенным с устьем скважины (на чертеже не показано). В качестве трубопровода 26 может быть использована дополнительная лифтовая колонна или гибкая труба, спускаемая вместе с основной колонной лифтовых труб 2.In the installation (figure 2), the technological channel 16 through the hole 17 is connected to a separate pipe 26 in communication with the wellhead (not shown). As the pipe 26, an additional elevator column or a flexible pipe, lowered together with the main column of elevator pipes 2, can be used.

Работает установка следующим образом.The installation works as follows.

После установки пакера 22 между пластами 23 и 25 и спуска установки с насосом 1 и хвостовиком 19 на колонне лифтовых труб 2 до герметичного взаимодействия хвостовика 19 с пакером 22 и сообщения его с подпакерным пространством 21 начинают эксплуатацию двух пластов 23 и 25. Когда плунжер 7 находится в нижней мертвой точке, часть разделительного поршня 10 остается в цилиндре 3, а часть находится в полости 13 корпуса 12. При движении плунжера 7 вверх между ним и разделительным поршнем 10 создается разрежение, и под действием возникшего перепада давления поршень 10 перемещается за плунжером 7, создавая разрежение в полости 13 корпуса 12. Под действием перепада давления продукция нижнего пласта 23 через подпакерное пространство 21, хвостовик 19 и всасывающий клапан 18 поступает в полость 13 корпуса 12. При достижении верхним торцом поршня 10 отверстия 5 бокового всасывающего клапана 4 он останавливается из-за упора ограничителя 11 в нижний торец цилиндра 3. Одновременно плунжер 7 минует отверстие 5, и в цилиндр 3 над поршнем 10 начинает поступать через межтрубное пространство 24, боковой всасывающий клапан 4 и отверстие 5 продукция верхнего пласта 25.After installing the packer 22 between the layers 23 and 25 and lowering the installation with the pump 1 and the shank 19 on the string of lift pipes 2 until the shank 19 tightly interacts with the packer 22 and communicates with the under-packer space 21, two layers 23 and 25 begin to operate. When the plunger 7 is located at the bottom dead center, part of the separation piston 10 remains in the cylinder 3, and part is located in the cavity 13 of the housing 12. When the plunger 7 moves upward between it and the separation piston 10, a vacuum is created, and under the action of the pressure drop that arises, the piston b 10 moves behind the plunger 7, creating a vacuum in the cavity 13 of the housing 12. Under the action of a differential pressure, the production of the lower layer 23 through the under-packer space 21, the shank 19 and the suction valve 18 enters the cavity 13 of the housing 12. When the top end of the piston 10 reaches the side hole 5 of the suction valve 4, it stops due to the stop of the limiter 11 at the lower end of the cylinder 3. At the same time, the plunger 7 passes the hole 5, and into the cylinder 3 above the piston 10 begins to flow through the annulus 24, the side suction valve 4 and Open 5 Production of the upper layer 25.

После достижения верхней мертвой точки плунжер 7 движется вниз, нагнетательный клапан 8 открывается и продукция верхнего пласта вытесняется через плунжер 7 и канал 9 в полость лифтовых труб 2.After reaching the top dead center, the plunger 7 moves down, the discharge valve 8 opens and the products of the upper layer are displaced through the plunger 7 and channel 9 into the cavity of the lift pipes 2.

При достижении плунжером 7 отверстия 5 бокового клапана 4 начинается вытеснение поршнем 10, толкаемым плунжером 7, продукции нижнего пласта 23 через отверстие 14, обратный клапан 15, канал 16 и отверстие 17 в полость лифтовых труб 2.When the plunger 7 reaches the hole 5 of the side valve 4, displacement by the piston 10, pushed by the plunger 7, of the production of the lower layer 23 through the hole 14, the check valve 15, channel 16 and the hole 17 into the cavity of the lift pipes 2 begins.

При достижении плунжером 7 нижней мертвой точки цикл повторяется, причем одновременно верхний торец плунжера 7 вытесняет из полости лифтовых труб 2 продукцию пластов в трубопровод сбора продукции скважин.When the plunger 7 reaches the bottom dead center, the cycle repeats, and at the same time, the upper end of the plunger 7 displaces the formation products from the cavity of the lift pipes 2 into the well production pipeline.

Изменением положения плунжера 7 относительно отверстия 6 можно в определенных пределах изменять соотношение дебитов пластов 23 и 25. Так, если приподнять плунжер 7, увеличится отбор продукции верхнего пласта 25 и уменьшится отбор из нижнего 23. Если же опустить плунжер 7, то, наоборот, увеличится отбор из нижнего пласта 23 и уменьшится из верхнего 25. Выступы 20 ограничивают полный выход разделительного поршня 10 из цилиндра и используются при монтаже установки, при работе установки поршень 10 до них не доходит.By changing the position of the plunger 7 relative to the hole 6, it is possible to change the flow rate ratio of the layers 23 and 25 within certain limits. So, if you raise the plunger 7, the production of the upper layer 25 will increase and the selection of the lower 23 will decrease. If you lower the plunger 7, then, on the contrary, it will increase the selection from the lower layer 23 and will decrease from the upper 25. The protrusions 20 limit the complete output of the separation piston 10 from the cylinder and are used during installation of the installation, when the installation works, the piston 10 does not reach them.

Причем при равенстве внутренних диаметров цилиндра 3 и полости 13 корпуса 12 работоспособность установки сохраняется, если разделительный поршень 10 входит в полость 13 корпуса 12 негерметично.Moreover, with the equality of the internal diameters of the cylinder 3 and the cavity 13 of the housing 12, the operability of the installation is preserved if the separation piston 10 enters the cavity 13 of the housing 12 leaks.

Отверстие 17 предназначено для подачи продукции нижнего пласта 23 в полость лифтовых труб 2 и может быть выполнено как в верхней части цилиндра 3, так и в колонне лифтовых труб 2 выше цилиндра 3.The hole 17 is designed to supply the products of the lower layer 23 to the cavity of the lift pipes 2 and can be performed both in the upper part of the cylinder 3 and in the column of lift pipes 2 above the cylinder 3.

В установке с раздельным подъемом продукции двух пластов после достижения верхней мертвой точки плунжер 7 движется вниз, нагнетательный клапан 8 открывается и продукция верхнего пласта вытесняется через плунжер 7 и канал 9 в полость лифтовых труб 2.In the installation with separate lifting of the products of the two layers after reaching the top dead center, the plunger 7 moves down, the discharge valve 8 opens and the products of the upper layer are forced out through the plunger 7 and channel 9 into the cavity of the lift pipes 2.

При достижении плунжером 7 отверстия 5 бокового клапана 4 начинается вытеснение поршнем 10, толкаемым плунжером 7, продукции нижнего пласта 23 через отверстие 14, обратный клапан 15, канал 16 и отверстие 17 в полость трубопровода 26.When the plunger 7 reaches the hole 5 of the side valve 4, displacement by the piston 10, pushed by the plunger 7, of the production of the lower layer 23 through the hole 14, the check valve 15, channel 16 and the hole 17 into the cavity of the pipe 26 begins.

Таким образом, установка позволяет раздельно добывать и совместно или раздельно поднимать на поверхность продукции двух пластов.Thus, the installation allows you to separately produce and together or separately to raise the surface of the production of two layers.

Claims

1. Installation for simultaneous and separate operation of two layers, including an elevator pipe string, a packer, a liner, a rod string and a rod pump with a hollow plunger equipped with a discharge valve and a main suction valve at the inlet connected to the shank, and a side suction valve communicated with the outlet with a hole in the wall of the pump cylinder, a separation piston located below the hole for the side channel in the cylinder, placed with the possibility of limited longitudinal movement down into the cavity of the housing and Px under the influence of the plunger, a hollow body located between the pump cylinder and the main valve, the upper part of the hollow body being communicated by the process channel through a check valve with the upper part of the cylinder, characterized in that the hollow plunger is equipped with a channel above the discharge valve that communicates the internal cavity of the plunger with a column lift pipes, and the rods are solid.

2. Installation for simultaneous and separate operation of two layers, including a lift pipe string, a packer, a liner, a rod string and a rod pump with a hollow plunger equipped with a discharge valve and a main suction valve inlet in communication with the shank, and a side suction valve inlet with a hole in the wall of the pump cylinder, a separation piston located below the hole for the side channel in the cylinder, placed with the possibility of limited longitudinal movement down into the cavity of the housing and Px under the influence of the plunger, a hollow body located between the pump cylinder and the main valve, the upper part of the hollow body equipped with a process channel with a check valve, characterized in that the hollow plunger is equipped with a channel above the discharge valve that communicates the internal cavity of the plunger with a lift pipe string, and the rods are solid, while the process channel above the check valve is connected to a separate pipeline in communication with the wellhead.