RU152713U1

RU152713U1 - INHIBITOR FEEDING DEVICE

Info

Publication number: RU152713U1
Application number: RU2014121029/03U
Authority: RU
Inventors: Наталья Анатольевна Антипина; Сергей Николаевич Пещеренко; Виталий Игоревич Сироткин
Original assignee: Акционерное общество "Новомет-Пермь" (АО "Новомет-Пермь")
Priority date: 2014-05-23
Filing date: 2014-05-23
Publication date: 2015-06-10

Abstract

1. Устройство для подачи ингибитора на вход погружной установки для добычи пластовой жидкости, содержащее цилиндрический корпус, перекрытый снизу днищем, ингибитор, размещенный в корпусе, выше уровня которого расположено входное отверстие, и, по крайней мере, одно дозировочное отверстие, выполненное в нижней части корпуса и обеспечивающее вытекание ингибитора под действием силы тяжести, отличающееся тем, что оно снабжено полой трубкой, один конец которой погружен в ингибитор, а другой - вмонтирован во входное отверстие и гидравлически связан с затрубным пространством.2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что у дозировочного отверстия размещен фильтр.3. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что кромки дозировочного отверстия с двух сторон выполнены с коническими фасками, сходящимися под углом.4. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что длина полой трубки равна 0,3-0,95 длины корпуса.5. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что в днище корпуса соосно дозировочному отверстию вмонтирована трубка с диаметром, меньшим диаметра корпуса.6. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что дозировочное отверстие расположено в цилиндрической части корпуса.7. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что входное отверстие выполнено в крышке корпуса.1. A device for supplying an inhibitor to the input of a submersible installation for producing formation fluid, comprising a cylindrical body overlapped from below by an underbody, an inhibitor located in a housing above which an inlet is located, and at least one metering hole made in the lower part case and the leakage of the inhibitor under the action of gravity, characterized in that it is equipped with a hollow tube, one end of which is immersed in the inhibitor, and the other is mounted in the inlet and hydraulically connected coupled with the annular prostranstvom.2. The device according to claim 1, characterized in that a filter is placed at the dosing hole. 3. The device according to claim 1, characterized in that the edges of the metering hole on both sides are made with conical chamfers converging at an angle. The device according to claim 1, characterized in that the length of the hollow tube is 0.3-0.95 of the length of the housing. The device according to claim 1, characterized in that a tube with a diameter smaller than the diameter of the body is mounted in the bottom of the housing coaxially with the metering hole. The device according to claim 1, characterized in that the metering hole is located in the cylindrical part of the housing. The device according to claim 1, characterized in that the inlet is made in the housing cover.

Description

Полезная модель относится к нефтяной промышленности, в частности к погружным устройствам для внутрискважинной подачи ингибитора солеотложений и может быть использовано для повышения надежности УЭЦН.The utility model relates to the oil industry, in particular to submersible devices for downhole supply of a scale inhibitor and can be used to increase the reliability of ESP.

Известно устройство для дозирования реагента в нефтедобывающую скважину, содержащее глубинный насос, контейнер для реагента, разобщенный с ним пакером, и дозировочный узел с клапаном, размещенный под насосом и связанный с контейнером для реагента трубкой, проходящей через пакер, причем реагент находится выше пакера в межтрубном пространстве (патент РФ №2127799, 1997). После включения в работу насоса открывается клапан дозировочного узла и в область всасывания насоса из контейнера по трубке попадает доза реагента. При остановке насоса клапан закрывается и перекрывает поступление реагента.A device for dispensing a reagent into an oil well is known, comprising a submersible pump, a reagent container disconnected from it by a packer, and a metering unit with a valve located below the pump and connected to the reagent container by a tube passing through the packer, the reagent being located above the packer in the annulus space (RF patent No. 2127799, 1997). After the pump is turned on, the metering unit valve opens and the dose of reagent enters the pump suction area from the container through the tube. When the pump stops, the valve closes and blocks the flow of reagent.

Недостатком такого устройства является высокая концентрация реагента в межтрубном пространстве над пакером, что может вызвать коррозию обсадных труб и труб НКТ. Кроме того, наличие пакера в устройстве осложняет монтаж установки в целом.The disadvantage of this device is the high concentration of the reagent in the annulus above the packer, which can cause corrosion of the casing and tubing. In addition, the presence of a packer in the device complicates the installation of the installation as a whole.

Известно скважинное устройство для подачи химических реагентов на вход погружной установки для добычи пластовой жидкости, которое располагается ниже ЭЦН, состоит из клапана с электрическим управлением, камеры с химическим реагентом, находящимся под повышенным давлением, создаваемым баллоном с газом или пружиной (патент РФ №2258805, 2005).A well-known downhole device for supplying chemical reagents to the input of a submersible installation for producing formation fluid, which is located below the ESP, consists of an electrically controlled valve, a chamber with a chemical reagent under increased pressure created by a gas cylinder or spring (RF patent No. 2258805, 2005).

Недостатком такого устройства является сложность реализации электрического управления подачи химического реагента.The disadvantage of this device is the difficulty of implementing electrical control of the supply of a chemical reagent.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому является устройство для подачи ингибитора на вход погружной установки для добычи пластовой жидкости, представляющее собой цилиндрический корпус, имеющий в верхней части радиальные каналы, в котором ниже каналов размещен ингибитор в термопластичной матрице, цилиндрический корпус снизу перекрыт днищем, под которым дополнительно размещена рабочая камера в форме стакана со сплошным донышком и перфорацией на боковых стенках, при этом в днище цилиндрического корпуса выполнено, по крайней мере, одно дозировочное отверстие, обеспечивающее перетекание ингибитора под действием силы тяжести в рабочую камеру с заданной скоростью (патент РФ №2398097, 2010).The closest in technical essence to the claimed is a device for supplying an inhibitor to the input of a submersible installation for producing formation fluid, which is a cylindrical body having radial channels in the upper part, in which the inhibitor is placed in a thermoplastic matrix below the channels, the cylindrical body is covered by a bottom from below, under which additionally contains a working chamber in the form of a glass with a continuous bottom and perforation on the side walls, while at the edge of the cylindrical body at least one dosage opening that allows the flow of the inhibitor under the action of gravity into the working chamber at a given speed (RF patent No. 2398097, 2010).

Недостатком такого устройства является уменьшение скорости подачи ингибитора в скважину в результате понижения скорости его растворения в пластовой жидкости внутри цилиндрического корпуса по мере уменьшения высоты столба жидкости ингибитора, заключенного в термопластичную матрицу.The disadvantage of this device is the decrease in the rate of supply of the inhibitor to the well as a result of a decrease in the rate of its dissolution in the reservoir fluid inside the cylindrical body as the height of the column of fluid of the inhibitor enclosed in a thermoplastic matrix decreases.

Задачей является обеспечение длительного равномерного поступления ингибитора в пластовую жидкость.The objective is to ensure long-term uniform intake of the inhibitor in the reservoir fluid.

Указанный технический результат достигается тем, что устройство для подачи ингибитора на вход погружной установки для добычи пластовой жидкости, содержащее цилиндрический корпус, перекрытый снизу днищем, ингибитор, размещенный в корпусе, выше уровня которого расположено входное отверстие, и, по крайней мере, одно дозировочное отверстие, выполненное в нижней части корпуса и обеспечивающее вытекание ингибитора под действием силы тяжести, согласно полезной модели, снабжено полой трубкой, один конец которой погружен в ингибитор, а другой - вмонтирован во входное отверстие и гидравлически связан с затрубным пространством.The specified technical result is achieved by the fact that the device for supplying an inhibitor to the input of a submersible installation for producing formation fluid, comprising a cylindrical body, blocked from below by a bottom, an inhibitor located in the housing, above the level of which an inlet is located, and at least one metering hole made in the lower part of the housing and allowing the inhibitor to flow out under the action of gravity, according to a utility model, is equipped with a hollow tube, one end of which is immersed in the inhibitor, and the other mounted in the inlet and hydraulically connected to the annulus.

В нижней части корпуса у дозировочного отверстия может быть размещен фильтр.A filter can be placed at the bottom of the housing at the dosing hole.

Целесообразно, кромки дозировочного отверстия выполнять с двух сторон с коническими фасками, сходящимися под углом внутри отверстия.It is advisable that the edges of the dispensing opening are made on two sides with conical chamfers converging at an angle inside the opening.

Кроме того, длина полой трубки может быть равна 0.3-0.95 длины корпуса.In addition, the length of the hollow tube may be equal to 0.3-0.95 of the length of the housing.

Для защиты от засорения во время спускоподъемных операций дозировочного отверстия, выполненного в днище корпуса, с наружной стороны днища может быть вмонтирована трубка с диаметром меньшим диаметра корпуса.To protect against clogging during tripping operations, a metering hole made in the bottom of the housing can be mounted on the outside of the bottom with a tube with a diameter smaller than the diameter of the housing.

В некоторых вариантах исполнения дозировочное отверстие может быть расположено в цилиндрической стенке корпуса, а входное отверстие - в крышке корпуса.In some embodiments, the dosage opening may be located in a cylindrical wall of the housing, and the inlet may be located in the housing cover.

Дозирующее устройство, образованное гидравлическим соединением входного отверстие с полой трубкой, погруженной одним концом в ингибитор, а другим - сообщающимся с затрубным пространством через входное отверстие, по сути представляет собой сосуд Мариотта [Алешкевич B.А., Деденко Л.Г., Караваев В.А. Механика сплошных сред. М: МГУ, 1998. C. 51], постоянство скорости вытекания жидкости из которого обеспечивается постоянством перепада давления на дозировочном отверстии.The dosing device formed by hydraulic connection of the inlet with a hollow tube immersed at one end in the inhibitor and the other communicating with the annulus through the inlet is essentially a Mariott vessel [Aleshkevich B.A., Dedenko L.G., Karavaev V .BUT. Continuum mechanics. M: Moscow State University, 1998. C. 51], the constancy of the rate of fluid outflow from which is ensured by the constancy of the pressure drop across the dosing hole.

Сущность полезной модели поясняется чертежами, где на фиг. 1 приведена общая схема предлагаемого устройства, на фиг. 2 - схема устройства с фильтром и входным отверстием выполненным в крышке корпуса, на фиг. 3 - схема с защитой дозировочного отверстия от засорения, на фиг. 4 показано дозировочное отверстие, продольный разрез; на фиг. 5 - схема устройства с дозировочным отверстием, выполненным на цилиндрической стенке корпуса.The essence of the utility model is illustrated by drawings, where in FIG. 1 shows a General diagram of the proposed device, FIG. 2 is a diagram of a device with a filter and an inlet made in the housing cover; FIG. 3 is a diagram showing the protection of the metering opening against clogging; FIG. 4 shows a metering hole, a longitudinal section; in FIG. 5 is a diagram of a device with a metering hole made on a cylindrical wall of the housing.

Устройство содержит цилиндрический корпус 1, внутри которого помещен ингибитор 2. В верхней части корпуса 1 имеется входное отверстие 3, соединяющее его внутренний объем с затрубным пространством. Отверстие 3 может быть выполнено в крышке 8 корпуса 1 (фиг. 2, 3, 5) или в его цилиндрической стенке (фиг. 1). Через отверстие 3 происходит выравнивание давления внутри корпуса 1 и в затрубном пространстве при вытекании смеси из корпуса 1. В нижней части корпуса 1 находится, по крайней мере, одно дозировочное отверстие 4, которое служит для отвода ингибитора в затрубное пространство под действием силы тяжести и может быть расположено как непосредственно в днище 9 корпуса 1 (фиг. 1-3), так и вблизи его на цилиндрической стенке (фиг. 5). Вдоль корпуса размещена открытая с обоих концов (полая) трубка 5, вмонтированная одним концом во входное отверстие 3 и сообщающаяся через него с затрубным пространством. Другой конец полой трубки 5 погружен в ингибитор 2 (фиг. 1-3, 5).The device comprises a cylindrical body 1, inside of which an inhibitor 2 is placed. In the upper part of the body 1 there is an inlet 3 connecting its internal volume with the annulus. The hole 3 can be made in the cover 8 of the housing 1 (Fig. 2, 3, 5) or in its cylindrical wall (Fig. 1). Through the hole 3, the pressure is equalized inside the housing 1 and in the annulus when the mixture flows out of the housing 1. At least one dosing hole 4 is located in the lower part of the housing 1, which serves to divert the inhibitor into the annulus under gravity and can be located both directly in the bottom 9 of the housing 1 (Fig. 1-3), and near it on a cylindrical wall (Fig. 5). Along the housing is placed open at both ends (hollow) tube 5, mounted at one end into the inlet 3 and communicating through it with the annulus. The other end of the hollow tube 5 is immersed in the inhibitor 2 (Figs. 1-3, 5).

Размер и число дозировочных отверстий 4, высота h между нижним концом полой трубки 5 и верхним краем дозировочного отверстия 4 определяют время вытекания ингибитора 2 из корпуса 1.The size and number of the metering holes 4, the height h between the lower end of the hollow tube 5 and the upper edge of the metering hole 4 determine the time of flow of the inhibitor 2 from the housing 1.

Для обеспечения постоянной скорости дозирования на всем протяжении работы устройства целесообразно использовать трубку 5 с длиной равной 0.3-0.95 длины корпуса 1 обеспечивающей постоянную скорость вытекания ингибитора 2 пока его уровень выше нижнего конца трубки 5.To ensure a constant dosing rate throughout the operation of the device, it is advisable to use a tube 5 with a length equal to 0.3-0.95 of the length of the housing 1 providing a constant flow rate of the inhibitor 2 while its level is higher than the lower end of the tube 5.

Плотность ингибитора 2 должна быть больше плотности пластовой жидкости 6.The density of the inhibitor 2 should be greater than the density of the reservoir fluid 6.

Во избежание засорения перед дозировочным отверстием 4, выполненным в днище корпуса, дополнительно установлен фильтр 7, например, гравитационный (фиг. 2), который представляет собой цилиндрическую трубку 10, вмонтированную в днище 9, установленную под крышкой с цилиндрическими бортами 11.To avoid clogging in front of the metering hole 4, made in the bottom of the housing, an additional filter 7 is installed, for example, a gravity filter (Fig. 2), which is a cylindrical tube 10 mounted in the bottom 9, mounted under the cover with cylindrical sides 11.

Внутренние и внешние кромки дозировочного отверстия 4 выполнены с коническими фасками 13, которые сходятся под углом внутри отверстия (фиг. 4). Такое исполнение облегчает выход твердых частиц из устройства и позволяет избежать засорения дозировочного отверстия 4The inner and outer edges of the metering hole 4 are made with conical chamfers 13, which converge at an angle inside the hole (Fig. 4). This design facilitates the exit of solid particles from the device and avoids clogging of the metering hole 4

Для защиты отверстия 5 от засорения твердыми частицами, находящимися в затрубном пространстве, например, во время спускоподъемных операций, в днище 9 корпуса 1 с наружной стороны установлена трубка 12, имеющая диаметр, меньше чем у корпуса 1 (фиг. 3). Устройство для подачи ингибитора работает следующим образом. При заполнении корпуса 1 ингибитором 2 последний начинает вытекать через дозировочное отверстие 4 под действием силы тяжести под влиянием давления р=ρgH, где ρ - плотность ингибитора, Н - высота столба ингибитора в корпусе. При этом воздух через трубку 5 поступает внутрь корпуса и поднимается в верхнюю его часть. Таким образом, трубка 5 полностью заполняется воздухом. После этого на дозировочное отверстие 4 оказывает давление р=ρgh (где ρ - плотность ингибитора) столб жидкости высотой h, где h - высота между нижним концом трубки 5 и верхним краем дозировочного отверстия 4. Таким образом, скорость вытекания ингибитора 2 становится постоянной

поскольку высота h остается неизменной до момента, пока уровень ингибитора 2 в корпусе 1 не достигнет нижнего конца трубки 5. При установке устройства в скважину трубка 5 заполняется пластовой жидкостью 6. Поскольку плотность пластовой жидкости 6 меньше плотности ингибитора 2, находящегося внутри корпуса 1, то пластовая жидкость 6 при попадании внутрь корпуса 1 поднимается в его верхнюю часть. После этого ингибитор 2 вытекает из отверстия 4 под действием давления р=(ρ-ρ_fluid)gh, где ρ_fluid - плотность пластовой жидкости 6. При этом скорость вытекания

остается постоянной. Высота h подбирается за счет варьирования длины трубки 5 таким образом, чтобы на всем протяжении работы устройства уровень ингибитора 2 в корпусе 1 был выше, чем нижний конец полой трубки 5. Так, в отличие от прототипа, гарантируется постоянная скорость вытекания ингибитора 2 из корпуса 1. Правильность подбора подтверждена стендовыми испытаниями.To protect the hole 5 from clogging with solid particles located in the annulus, for example, during tripping operations, a tube 12 having a diameter less than that of the housing 1 is installed on the bottom 9 of the housing 1 from the outside (Fig. 3). A device for supplying an inhibitor operates as follows. When the housing 1 is filled with an inhibitor 2, the latter begins to flow out through the metering hole 4 under the action of gravity under the influence of pressure p = ρgH, where ρ is the density of the inhibitor, and N is the height of the column of inhibitor in the housing. In this case, air through the tube 5 enters the housing and rises to its upper part. Thus, the tube 5 is completely filled with air. After that, pressure p = ρgh (where ρ is the density of the inhibitor) is applied to the metering hole 4 with a column of liquid of height h, where h is the height between the lower end of the tube 5 and the upper edge of the metering hole 4. Thus, the flow rate of the inhibitor 2 becomes constant

since the height h remains unchanged until the level of the inhibitor 2 in the housing 1 reaches the lower end of the tube 5. When the device is installed in the well, the tube 5 is filled with formation fluid 6. Since the density of the formation fluid 6 is less than the density of the inhibitor 2 located inside the housing 1, formation fluid 6 when it enters the housing 1 rises to its upper part. After that, the inhibitor 2 emerges from the hole 4 under the action of pressure p = (ρ-ρ _fluid ) gh, where ρ _fluid is the density of the reservoir fluid 6. In this case, the leakage rate

remains constant. The height h is selected by varying the length of the tube 5 so that throughout the entire operation of the device the level of inhibitor 2 in the housing 1 is higher than the lower end of the hollow tube 5. Thus, unlike the prototype, a constant rate of leakage of the inhibitor 2 from the housing 1 is guaranteed The correctness of the selection is confirmed by bench tests.

Claims

1. A device for supplying an inhibitor to the input of a submersible installation for producing formation fluid, comprising a cylindrical body overlapped from below by an underbody, an inhibitor located in a housing above which an inlet is located, and at least one metering hole made in the lower part case and the leakage of the inhibitor under the action of gravity, characterized in that it is equipped with a hollow tube, one end of which is immersed in the inhibitor, and the other is mounted in the inlet and hydraulically connected coupled to the annulus.

2. The device according to claim 1, characterized in that a filter is placed at the metering opening.

3. The device according to claim 1, characterized in that the edges of the metering hole on both sides are made with conical chamfers converging at an angle.

4. The device according to claim 1, characterized in that the length of the hollow tube is 0.3-0.95 of the length of the housing.

5. The device according to claim 1, characterized in that a tube with a diameter smaller than the diameter of the body is mounted in the bottom of the housing coaxially with the metering hole.

6. The device according to p. 1, characterized in that the metering hole is located in the cylindrical part of the housing.

7. The device according to claim 1, characterized in that the inlet is made in the housing cover.