RU144762U1

RU144762U1 - INSTALLING A BODY PUMP FOR OPERATION OF A WELL WITH A SIDE BORE

Info

Publication number: RU144762U1
Application number: RU2014113700/03U
Authority: RU
Inventors: Олег Владимирович Третьяков; Игорь Иванович Мазеин; Андрей Владимирович Усенков; Сергей Владимирович Меркушев; Денис Николаевич Красноборов; Сергей Генадьевич Патрушев; Александр Сергеевич Дубовцев; Владимир Васильевич Кузнецов; Владимир Николаевич Ивановский
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "ЛУКОЙЛ-ПЕРМЬ" (ООО "ЛУКОЙЛ-ПЕРМЬ")
Priority date: 2014-04-07
Filing date: 2014-04-07
Publication date: 2014-08-27

Abstract

Установка штангового насоса для эксплуатации скважины с боковым стволом, состоящая из поверхностного привода, оборудования устья, колонны насосно-компрессорных труб, колонны насосных штанг, штангового насоса, каната, установленного в месте интенсивного набора кривизны, заделок каната для соединения его с одной стороны с колонной насосных штанг, а с другой - с плунжером насоса, отличающаяся тем, что на устье скважины установлен датчик температуры пластовой жидкости, а в затрубном пространстве размещен греющий кабель, закрепленный на насосно-компрессорных трубах протекторами, соединенный на устье скважины со станцией управления, выполненной с возможностью регулирования силы тока, подаваемого на греющий кабель в зависимости от температуры пластовой жидкости на устье скважины. Installation of a sucker rod pump for operation of a well with a sidetrack, consisting of a surface drive, wellhead equipment, a tubing string, a string of sucker rods, a sucker rod pump, a rope installed in the place of an intensive set of curvature, rope terminations for connecting it on one side to the column sucker rods, and on the other hand with a pump plunger, characterized in that a well fluid temperature sensor is installed at the wellhead, and a heating cable mounted on the pump is located in the annulus the compressor pipes connected at the wellhead to a control station configured to control the current supplied to the heating cable depending on the temperature of the formation fluid at the wellhead.

Description

Полезная модель относится к установкам для добычи жидкости из скважин штанговыми насосами и может быть применена для добычи нефти как из нефтяных наклонно-направленных скважин, так и нефтяных скважин, оборудованных боковыми стволами с эксплуатационной колонной малого диаметра.The utility model relates to installations for producing fluid from wells by sucker rod pumps and can be used to produce oil from both directional oil wells and oil wells equipped with sidetracks with a small diameter production casing.

Известна штанговая насосная установка для эксплуатации скважин, состоящая из штангового насоса, каната, соединенного с поверхностным приводом, канатной заделкой, соединяющей канат с плунжером насоса, утяжелителя, оборудования устья с полым полированным штоком, колонны насосно-компрессорных труб. (Деговцов А.В., Фархутдинов А.А., Нурутдинов А.Х. «Пути повышения производительности труда при подземных ремонтах скважин, оборудованных ШСНУ», Экспресс-Информация, Серия «Машины и нефтяное оборудование», М., ВНИИОЭНГ, 1985 г. №6, стр. 1-6).A well-known sucker rod pumping unit for operating wells, consisting of a sucker rod pump, a rope connected to a surface drive, a cable termination connecting the rope to a pump plunger, a weighting agent, wellhead equipment with a polished polished rod, tubing string. (Degovtsov A.V., Farkhutdinov A.A., Nurutdinov A.Kh. “Ways to increase labor productivity in underground repairs of wells equipped with SHSNU”, Express-Information, Series “Machines and oil equipment”, M., VNIIOENG, 1985 No. 6, p. 1-6).

Недостатком данной установки является:The disadvantage of this installation is:

- низкая эксплуатационная надежность работы установки, обусловленная невозможностью герметизации каната на устье скважины, а также невозможностью отсоединить канат от плунжера насоса в случае заклинивания плунжера в цилиндре, что в свою очередь осложняет подъем насоса из скважины.- low operational reliability of the installation, due to the inability to seal the rope at the wellhead, as well as the inability to disconnect the rope from the pump plunger in case of jamming of the plunger in the cylinder, which in turn complicates the lifting of the pump from the well.

Наиболее близким устройством, взятым авторами в качестве прототипа полезной модели, является насосная установка для эксплуатации скважин с боковыми стволами, состоящая из поверхностного привода, оборудования устья, колонны насосно-компрессорных труб, насосных штанг, штангового насоса, каната, установленного в месте интенсивного набора кривизны, заделок каната для соединения его с одной стороны с колонной насосных штанг, а с другой - с плунжером насоса (см. RU 131801 C1, опуб. 27.08.2013 г.).The closest device, taken by the authors as a prototype of a utility model, is a pumping unit for operating wells with sidetracks, consisting of a surface drive, wellhead equipment, tubing string, sucker rods, sucker rod pump, rope installed in the place of intensive set of curvature , terminations of the rope for connecting it on the one hand with the string of pump rods, and on the other with the plunger of the pump (see RU 131801 C1, published on 08.27.2013).

- низкая эксплуатационная надежность работы установки в скважинах с большим содержанием парафина в добываемой продукции, обусловленная отложением парафина в насосно-компрессорных трубах и как следствие увеличением нагрузок и снижением подачи насоса.- low operational reliability of the installation in wells with a high content of paraffin in the produced products, due to the deposition of paraffin in the tubing and, as a consequence, increased loads and reduced pump flow.

Технический результат полезной модели заключается в повышении эффективности эксплуатации скважин с боковыми стволами, осложненных большим содержанием парафина в добываемой продукции, а также в снижении расхода электроэнергии.The technical result of the utility model is to increase the efficiency of operation of wells with sidetracks complicated by the high content of paraffin in the produced products, as well as to reduce energy consumption.

Технический результат достигается тем, что установка штангового насоса для эксплуатации скважины с боковым стволом состоит из поверхностного привода, оборудования устья, колонны насосно-компрессорных труб, колонны насосных штанг, штангового насоса, каната, установленного в месте интенсивного набора кривизны, заделок каната для соединения его с одной стороны с колонной насосных штанг, а с другой - с плунжером насоса, при этом согласно полезной модели, на устье скважины установлен датчик температуры пластовой жидкости, а в затрубном пространстве основного ствола размещен греющий кабель, закрепленный на насосно-компрессорных трубах протекторами, соединенный на устье скважины со станцией управления, выполненной с возможностью регулирования силы тока, подаваемого на греющий кабель в зависимости от температуры пластовой жидкости на устье скважины.The technical result is achieved by the fact that the installation of a sucker rod pump for operating a sidetrack well consists of a surface drive, wellhead equipment, tubing string, sucker string string, sucker rod pump, rope installed in the place of intensive set of curvature, rope terminations for connecting it on the one hand, with a string of pump rods, and on the other, with a pump plunger, while according to a utility model, a temperature sensor for formation fluid temperature is installed at the wellhead, and in the annulus In the vicinity of the main trunk, a heating cable is mounted, which is secured to the tubing by protectors and is connected at the wellhead to a control station configured to control the current supplied to the heating cable depending on the temperature of the formation fluid at the wellhead.

На фиг. 1 показан общий вид установки штангового насоса для эксплуатации скважины с боковым стволом.In FIG. 1 shows a general view of the installation of a sucker rod pump for operating a well with a sidetrack.

Установка штангового насоса для эксплуатации скважины с боковым стволом состоит из поверхностного привода, например, в виде станка-качалки 1, оборудования устья скважины 2, колонны насосно-компрессорных труб 3, штангового скважинного насоса 4. В месте интенсивного набора кривизны скважины (в месте перехода в боковой ствол скважины) вместо насосных штанг 5 установлен канат 6, соединенный заделками 7 с одной стороны с колонной насосных штанг 5, расположенных в вертикальной части скважины, а с другой - с плунжером 8 штангового скважинного насоса 4. На устье скважины установлен датчик 9 температуры пластовой жидкости, а в затрубном пространстве 10 размещен греющий кабель 11, закрепленный на насосно-компрессорных трубах протекторами 12, соединенный на устье скважины со станцией управления 13, выполненной с возможностью регулирования силы тока, подаваемого на греющий кабель в зависимости от температуры пластовой жидкости на устье скважины. Сигнал от датчика температуры 9 поступает на станцию управления по кабелю 14 или по беспроводной системе связи, например, системе Wi-fi.Installation of a sucker rod pump for operation of a well with a sidetrack consists of a surface drive, for example, in the form of a rocking machine 1, wellhead equipment 2, tubing string 3, sucker rod pump 4. In the place of an intensive set of well curvature (at the transition point instead of pump rods 5, a rope 6 is installed instead of pump rods 5, connected by terminations 7 on one side to a string of pump rods 5 located in the vertical part of the well, and on the other, with a plunger 8 of a sucker rod pump 4 A sensor 9 of formation fluid temperature is installed at the wellhead, and a heating cable 11 is placed in the annulus 10, mounted on the tubing by protectors 12, connected to the wellhead with a control station 13, which is configured to control the current supplied to the heating cable depending on the temperature of the reservoir fluid at the wellhead. The signal from the temperature sensor 9 enters the control station via cable 14 or via a wireless communication system, for example, a Wi-fi system.

Установка штангового насоса для эксплуатации скважины с боковым стволом работает следующим образом.Installation of a sucker rod pump for operating a well with a sidetrack is as follows.

Установка штангового насоса для эксплуатации скважины с боковым стволом компонуется согласно полезной модели: в скважину на насосно-компрессорных трубах 3 спускают скважинный насос 4, плунжер 8 которого соединяют с канатом 6 заделкой 7, далее к канату 6 последовательно подсоединяют насосные штанги 5, которые соединяются с поверхностным приводом 1. При монтаже НКТ в затрубном пространстве 10 основного ствола размещают греющий кабель 11, который крепится к НКТ протекторами 12. Греющий кабель пропускают через устьевое оборудование 2 и соединяют со станцией управления 13. На устьевом оборудовании скважины на выкидной линии устанавливается датчик 9 температуры пластовой жидкости, сигнал от которого по кабелю 14 или беспроводной системе Wi-fi поступает на станцию управления 13. При эксплуатации скважины с большим содержанием парафина, по мере движения пластовой жидкости от забоя к устью скважины снижается температура пластовой жидкости, что может привести в выпадению парафина и его отложению на стенках НКТ или в насосе. Отложение парафина в НКТ приводит к зависанию штанг при ходе вниз, увеличению нагрузок при ходе вверх и снижению коэффициента подачи насоса. Греющий кабель 11 служит для предотвращения отложений парафина в НКТ путем нагрева пластовой жидкости. Для снижения расхода электроэнергии на устье скважины установлен датчик температуры, в зависимости от значений которого, станция управления 13 изменяет температуру греющего кабеля, уменьшая или увеличивая силу тока, подаваемого на греющий кабель 11.The installation of a sucker rod pump for operating a well with a sidetrack is compiled according to a utility model: a downhole pump 4 is lowered into the well at the tubing 3, the plunger 8 of which is connected to the cable 6 by termination 7, then the pump rods 5 are connected to the cable 6 in series, which are connected surface drive 1. When installing the tubing in the annulus 10 of the main trunk, a heating cable 11 is placed, which is attached to the tubing by the protectors 12. The heating cable is passed through the wellhead 2 and connected to about the control station 13. At the wellhead equipment on the flow line, a formation fluid temperature sensor 9 is installed, the signal from which is transmitted via cable 14 or the Wi-fi wireless system to the control station 13. When operating a well with a high paraffin content, as the formation fluid moves from the bottom to the wellhead, the temperature of the reservoir fluid decreases, which can lead to the precipitation of paraffin and its deposition on the walls of the tubing or in the pump. The deposition of paraffin in the tubing leads to a hang of the rods during the down stroke, an increase in the loads during the up stroke and a decrease in the pump delivery coefficient. The heating cable 11 serves to prevent paraffin deposits in the tubing by heating the formation fluid. To reduce the energy consumption at the wellhead, a temperature sensor is installed, depending on the values of which, the control station 13 changes the temperature of the heating cable, decreasing or increasing the current supplied to the heating cable 11.

При эксплуатации скважины с боковым стволом предлагаемая насосная установка позволяет добывать флюид из пласта с большим содержанием парафина и транспортировать его на дневную поверхность, обеспечивая при этом повышение эффективности эксплуатации скважины с боковым стволом при одновременном снижении расхода электроэнергии.When operating a well with a sidetrack, the proposed pumping unit allows you to extract fluid from a reservoir with a high content of paraffin and transport it to the surface, while improving the efficiency of the operation of a well with a sidetrack while reducing energy consumption.

Рассмотрим каждый конструктивный элемент установки отдельно, раскрыв его существенность в достижении поставленного технического результата.Consider each structural element of the installation separately, revealing its materiality in achieving the technical result.

Поверхностный привод 1 является неотъемлемой частью штанговой насосной установки и применяется для приведения в действие всей установки, в частности, возвратно-поступательного хода колонны насосных штанг 5 для работы штангового скважинного насоса 4. Оборудование устья 2 необходимо для герметизации устья скважины и перепуска добываемого флюида из скважины в заранее определенную область. Колонна насосно-компрессорных труб 3 необходима для обеспечения внутритрубного пространства для добычи флюида штанговым насосом и межтрубного пространства (между обсадной колонной и колонной НКТ) для размещения греющего кабеля. Колонна насосных штанг 5 обеспечивает передачу возвратно-поступательного движения от привода 1 к штанговому насосу 4 для добычи флюида. Штанговый насос 4 обеспечивает добычу флюида из продуктивного пласта скважины. Канат 6 обеспечивает связь между вертикальным участком скважины и боковым стволом, снижая трение о колонну НКТ в месте интенсивного набора кривизны. Заделки 7 каната обеспечивают присоединение каната с одной стороны к колонне насосных штанг 5, а с другой - к плунжеру насоса. Датчик 9 температуры необходим для обеспечения показаний температуры добываемого флюида в реальном времени для возможности определения начала момента образования парафиноотложений на внутренней поверхности НКТ 3. Греющий кабель 11 обеспечивает прогрев добываемого флюида через НКТ 3, снижая вероятность парафиноотложений. Станция управления 13, выполненная с возможностью регулирования силы тока, подаваемого на греющий кабель 11 в зависимости от температуры пластовой жидкости на устье скважины, обеспечивает регулирование температуры добываемого флюида, снижая вероятность парафиноотложений и энергопотребление всей установки.The surface drive 1 is an integral part of the sucker rod pump installation and is used to drive the entire installation, in particular, the reciprocating stroke of the pump rod string 5 for operation of the sucker rod pump 4. The equipment of the wellhead 2 is necessary for sealing the wellhead and bypassing the produced fluid from the well to a predefined area. The tubing string 3 is necessary to provide in-pipe space for fluid production by the sucker rod pump and the annulus (between the casing and tubing) to accommodate the heating cable. The column of pump rods 5 provides the transmission of reciprocating motion from the drive 1 to the rod pump 4 for the production of fluid. The sucker rod pump 4 provides for the production of fluid from the reservoir of the well. Rope 6 provides a connection between the vertical section of the well and the sidetrack, reducing friction against the tubing string at the site of intensive set of curvature. Rugging 7 of the rope provides the connection of the rope on the one hand to the string of pump rods 5, and on the other hand to the plunger of the pump. The temperature sensor 9 is necessary to provide temperature readings of the produced fluid in real time to be able to determine the beginning of the moment of formation of paraffin deposits on the inner surface of the tubing 3. The heating cable 11 provides heating of the produced fluid through the tubing 3, reducing the likelihood of paraffin deposits. The control station 13, configured to control the current supplied to the heating cable 11 depending on the temperature of the reservoir fluid at the wellhead, provides temperature control of the produced fluid, reducing the likelihood of paraffin deposition and energy consumption of the entire installation.

Таким образом, все существенные признаки, включенные в формулу полезной модели, представляют собой единую установку штангового насоса для эксплуатации скважины с боковым стволом, при этом каждый элемент, входящий в установку, неразрывно связан с предложенным устройством и непосредственно влияет на поставленный технический результат. В случае исключения хотя бы одного конструктивного элемента установки из формулы полезной модели заявленное устройство будет либо неработоспособно (не будет соответствовать промышленной применимости), либо не будет достигаться поставленный технический результат.Thus, all the essential features included in the formula of the utility model are a single installation of a sucker rod pump for operating a well with a sidetrack, with each element entering the installation is inextricably linked with the proposed device and directly affects the technical result. If at least one structural element of the installation is excluded from the utility model, the claimed device will either be inoperative (will not correspond to industrial applicability) or the delivered technical result will not be achieved.

Следует понимать, что после рассмотрения специалистом приведенного описания с примером осуществления насосной установки для эксплуатации скважины с боковым стволом, а также сопроводительного чертежа для него станут очевидными другие изменения, модификации и варианты реализации заявленной полезной модели. Таким образом, все подобные изменения, модификации и варианты реализации, а также другие области применения, не имеющие расхождений с сущностью настоящей полезной модели, следует считать защищенными настоящей полезной моделью.It should be understood that after the specialist has reviewed the description with an example implementation of a pumping unit for operating a well with a sidetrack, as well as the accompanying drawing, other changes, modifications and implementations of the claimed utility model will become apparent to him. Thus, all such changes, modifications and implementation options, as well as other areas of application that do not differ from the essence of the present utility model, should be considered protected by the present utility model.

Claims

Installation of a sucker rod pump for operation of a well with a sidetrack, consisting of a surface drive, wellhead equipment, a tubing string, a string of sucker rods, a sucker rod pump, a rope installed in the place of an intensive set of curvature, rope terminations for connecting it on one side to the column sucker rods, and on the other hand with a pump plunger, characterized in that a well fluid temperature sensor is installed at the wellhead, and a heating cable mounted on the pump is located in the annulus the compressor pipes connected at the wellhead to a control station configured to control the current supplied to the heating cable depending on the temperature of the formation fluid at the wellhead.