RU165807U1

RU165807U1 - INSTALLATION FOR SIMULTANEOUSLY SEPARATE OPERATION OF TWO LAYERS OF ONE WELL

Info

Publication number: RU165807U1
Application number: RU2016103178/03U
Authority: RU
Inventors: Михаил Леонидович Коробков; Дмитрий Валерьевич Пепеляев; Сергей Михайлович Недопекин; Алексей Анатольевич Косолапов; Денис Николаевич Красноборов
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью (ООО) "ЛУКОЙЛ-ПЕРМЬ"; Общество с ограниченной ответственностью (ООО) "ПКТБ "Техпроект"
Priority date: 2016-02-01
Filing date: 2016-02-01
Publication date: 2016-11-10

Abstract

Установка для одновременно-раздельной эксплуатации двух пластов одной скважины, содержащая колонну труб, пакер, электромеханический переключатель, выполненный с возможностью пропуска через себя на прием насоса потока жидкости только с нижнего, только с верхнего или одновременно с нижнего и верхнего объектов, станцию управления переключателя, отличающаяся тем, что установка содержит геофизический кабель для управления работой переключателя с устьевой станции управления и передачи параметров работы, при этом переключатель содержит устройство для замера параметров работы пластов, а отбор жидкости с объектов производится установкой штангового насоса.Installation for simultaneous and separate operation of two layers of the same well, containing a pipe string, a packer, an electromechanical switch, configured to pass through itself to receive a pump fluid flow only from the bottom, only from the top or at the same time from the lower and upper objects, the switch control station, characterized in that the installation comprises a geophysical cable for controlling the operation of the switch from the wellhead control station and transmitting operation parameters, the switch comprising a triad for measuring the parameters of the formation, and the selection of fluid from the objects is carried out by installing a sucker rod pump.

Description

Область техники и назначениеField of technology and purpose

Полезная модель относится к нефтедобывающей промышленности, в частности - к установкам для одновременно-раздельной эксплуатации двух пластов одной скважины.The utility model relates to the oil industry, in particular - to installations for simultaneous and separate operation of two layers of the same well.

Уровень техникиState of the art

Известно изобретение «Способ исследования продуктивных пластов при одновременно-раздельной эксплуатации многопластовой скважины и установка для его реализации» (патент РФ №2546218, Е21В 43/14, опубликовано 10.04.2015), в котором описана установка содержащая: хвостовик с заглушкой, приемное устройство, пакер, разъединитель-соединитель, электрический клапан, блок погружной телеметрии, погружной электродвигатель с кабелем, электроприводный насос, клямсошламоуловитель. При этом электрический клапан соединен механически и электрически с блоком погружной телеметрии, оснащен датчиком давления и узлом, исключающим влияние тока погружного электродвигателя, а управление электрическим клапаном производится через блок погружной телеметрии со станции управления установкой электроприводного насоса, совмещенной со станцией управления клапаном.The invention is known “A method for studying productive formations during simultaneous and separate exploitation of a multilayer well and an installation for its implementation” (RF patent No. 2546218, ЕВВ 43/14, published on 04/10/2015), which describes an installation containing: a liner with a plug, a receiving device, packer, disconnector-connector, electric valve, submersible telemetry unit, submersible electric motor with cable, electric drive pump, sludge trap. In this case, the electric valve is connected mechanically and electrically to the submersible telemetry unit, is equipped with a pressure sensor and a unit eliminating the influence of the current of the submersible electric motor, and the electric valve is controlled through the submersible telemetry unit from the control station of the electric drive pump installation, combined with the valve control station.

Недостатком данной установки является то, что она позволяет проводить прямые исследования (замер дебита, отбор проб) только верхнего объекта, параметры нижнего объекта определяются расчетным методом, что снижает точность их определения. Кроме того, работа установки возможна только в компоновке с электроприводным насосом, что ограничивает область ее применения.The disadvantage of this installation is that it allows direct research (flow rate measurement, sampling) of only the upper object, the parameters of the lower object are determined by the calculation method, which reduces the accuracy of their determination. In addition, the operation of the installation is possible only in the layout with an electric drive pump, which limits its scope.

Известно так же изобретение «Способ добычи флюида из пластов одной скважины электроприводным насосом с электрическим клапаном и установка для его реализации (варианты)» (патент РФ №2385409, Е21В 43/00, опубликовано 27.03.2010), установка по которому содержит: колонну труб, пакер, разъединитель-соединитель, электроприводной насос с кожухом, входной модуль, погружной электродвигатель с блоком погружной телеметрии, силовой кабель, электрический клапан, соединенный электрически либо с погружным электродвигателем, либо с блоком погружной телеметрии, либо с кабелем. При этом выход электрического клапана гидравлически сообщен при одном положении затвора клапана с подпакерным пространством, при другом положении затвора - с надпакерным пространством, при третьем положении затвора одновременно как с подпакерным, так и с надпакерным пространствами.Also known is the invention, “A method for producing fluid from reservoirs of one well with an electric drive pump with an electric valve and an installation for its implementation (options)” (RF patent No. 2385409, ЕВВ 43/00, published March 27, 2010), the installation for which contains: a pipe string , a packer, a disconnector-connector, an electric drive pump with a casing, an input module, a submersible electric motor with a submersible telemetry unit, a power cable, an electric valve electrically connected either to a submersible electric motor or to a submersible telemetry unit, bo with cable. In this case, the output of the electric valve is hydraulically communicated at one position of the valve shutter with the under-packer space, at a different position of the shutter with the over-packer space, at the third position of the shutter simultaneously with both the under-packer and over-packer spaces.

Недостатком установки по патенту №2385409 является то, что она может применяться только на высокодебитном фонде скважин, на котором целесообразно применение электроприводных насосов. Устройство по патенту №2385409 является наиболее близким по технической сущности к заявляемому и принято за прототип.The disadvantage of the installation according to patent No. 2385409 is that it can only be used on a high-yield well stock, on which it is advisable to use electric drive pumps. The device according to patent No. 2385409 is the closest in technical essence to the claimed one and is taken as a prototype.

Сущность полезной моделиUtility Model Essence

Технической задачей заявленной полезной модели является реализация технологии одновременно-раздельной эксплуатации в малодебитных скважинах, применение электроприводных насосов в которых технологически неэффективно.The technical task of the claimed utility model is the implementation of technology for simultaneous and separate operation in low-production wells, the use of electric drive pumps in which is technologically inefficient.

Поставленная задача решается заявляемой установкой для одновременно-раздельной эксплуатации двух пластов одной скважины, которая содержит колонну труб, пакер, электромеханический переключатель, выполненный с возможностью пропуска через себя на прием насоса потока жидкости только с нижнего, только с верхнего или одновременно с нижнего и верхнего объектов, а также станцию управления переключателя.The problem is solved by the claimed installation for simultaneous and separate operation of two layers of one well, which contains a pipe string, a packer, an electromechanical switch, configured to let the liquid flow through itself to the pump’s intake only from the lower, only from the upper or from the lower and upper objects as well as a switch control station.

Технический результат, благодаря которому решается указанная задача, заключается в применении в заявляемом устройстве насосов, позволяющих производить отбор жидкости в скважинах в условиях малых дебитов пластов, а так же в обеспечении канала для управления работой переключателя и передачи информации на станцию управления.The technical result, due to which this problem is solved, is to use pumps in the inventive device that allow for fluid sampling in wells in the conditions of low production rates of the formations, as well as providing a channel for controlling the operation of the switch and transmitting information to the control station.

Технический результат достигается за счет того, что в известной установке для раздельной эксплуатации двух пластов одной скважины используется штанговый глубинный или штанговый винтовой насос, обеспечивающие стабильную подачу малых объемов пластовой жидкости на устье. Производительность штангового насоса выбирается равной сумме дебитов эксплуатируемых объектов. Кроме того, в состав установки включен специальный геофизический кабель, по которому со станции управления, расположенной на устье напрямую передается сигнал, управляющий работой электромеханического переключателя. Сигнал, поступающий по геофизическому кабелю, обеспечивает перемещение золотника электромеханического переключателя в одно из трех положений, в которых на прием штангового насоса жидкость поступает только с нижнего, только с верхнего или одновременно с нижнего и верхнего объектов. В состав переключателя включено устройство для замера параметров работы как при одновременно-раздельной эксплуатации двух малодебитных пластов одной скважины, так и при отборе жидкости с каждого из пластов по отдельности в режиме прямых индивидуальных исследований. Параметры работы скважины и установки передаются на станцию управления электромеханического привода по геофизическому кабелю.The technical result is achieved due to the fact that in the known installation for separate operation of two layers of one well, a deep-well rod or rod-type screw pump is used, which ensure stable supply of small volumes of formation fluid to the wellhead. The performance of the sucker rod pump is chosen equal to the sum of the flow rates of the operating facilities. In addition, a special geophysical cable is included in the installation, through which a signal controlling the operation of the electromechanical switch is directly transmitted from the control station located at the mouth. The signal coming through the geophysical cable, provides the movement of the spool of the electromechanical switch in one of three positions, in which liquid is supplied to the sucker rod pump only from the lower, only from the upper or simultaneously from the lower and upper objects. The switch includes a device for measuring operation parameters both during simultaneous and separate operation of two low-rate reservoirs of one well, and during the selection of fluid from each of the reservoirs individually in the direct individual research mode. The parameters of the well and installation are transmitted to the control station of the electromechanical drive via a geophysical cable.

На фигуре представлен чертеж предлагаемой установки.The figure shows a drawing of the proposed installation.

Установка для одновременно-раздельной эксплуатации двух пластов одной скважины содержит, пакер 1, электромеханический переключатель с устройством для замера параметров работы пластов 2, станцию управления переключателя 3, геофизический кабель 4. Подъем жидкости на устье ведется по колонне насосно-компрессорных труб 5 установкой штангового насоса 6, обеспечивающей отбор жидкости в условиях малых дебитов нижнего 7 и верхнего 8 объектов. Электромеханический переключатель 2 обеспечивает пропуск на прием насоса 6 потока жидкости только с нижнего 7, только с верхнего 8 или одновременно с обоих объектов. Управление работой переключателя 2 производится командой в виде электрического сигнала, подаваемой с устьевой станции 3 по геофизическому кабелю 4. Пакер 1 обеспечивает надежное разобщение нижнего 7 и верхнего 8 объектов.The installation for simultaneous and separate operation of two layers of one well contains, a packer 1, an electromechanical switch with a device for measuring the parameters of the layers 2, a control station of the switch 3, a geophysical cable 4. The liquid at the wellhead is lifted along the tubing string 5 by installing a rod pump 6, providing fluid sampling in conditions of small flow rates of the lower 7 and upper 8 objects. The electromechanical switch 2 provides a pass to receive the pump 6 fluid flow only from the bottom 7, only from the top 8 or simultaneously from both objects. The operation of switch 2 is controlled by a command in the form of an electrical signal supplied from the wellhead station 3 via a geophysical cable 4. Packer 1 provides reliable isolation of the lower 7 and upper 8 objects.

Установка работает следующим образом. Installation works as follows.

По команде с устьевой станции 3 «отбор жидкости с двух объектов одновременно», подаваемой по геофизическому кабелю 4, электромеханический переключатель 2 обеспечивает пропуск через себя на прием штангового насоса 6 потока жидкости одновременно с нижнего 7 и верхнего 8 объектов. Штанговый насос, производительность которого равна сумме дебитов нижнего 7 и верхнего 8 объектов, сообщает жидкости напор, необходимый для подъема по колонне насосно-компрессорных труб 5 на устье. Информация, фиксируемая устройством для замера параметров работы пластов, входящего в состав электромеханического переключателя 2, передается по геофизическому кабелю 4 на устьевую станцию управления переключателя 3.On command from the wellhead station 3 “fluid withdrawal from two objects at the same time”, supplied through a geophysical cable 4, the electromechanical switch 2 provides a passage through itself to receive the sucker rod pump 6 fluid flow simultaneously from the lower 7 and upper 8 objects. A sucker-rod pump, the productivity of which is equal to the sum of the flow rates of the lower 7 and upper 8 objects, reports the fluid pressure necessary for lifting the tubing 5 along the mouth of the tubing 5. Information recorded by the device for measuring the parameters of the reservoirs, which is part of the electromechanical switch 2, is transmitted through a geophysical cable 4 to the wellhead control station of the switch 3.

При необходимости проведения прямого исследования параметров нижнего объекта 7, расположенного под пакером 1, с устьевой станции 3 по геофизическому кабелю 4 на электромеханический переключатель 2 подается команда «отбор жидкости только с нижнего объекта», в результате чего переключатель 2 обеспечивает пропуск через себя на прием штангового насоса 6 поток жидкости только с нижнего объекта 7. Жидкость с верхнего объекта 8 на прием насоса 6 не поступает. При этом, изменением режимов работы привода штангового насоса или иными методами регулируется производительность штангового насоса 6 таким образом, чтобы она была равна дебиту исследуемого нижнего объекта 7. Жидкость с нижнего объекта 7 через внутренний канал пакера 1, переключатель 2 поступает на прием штангового насоса 6 и далее, по колонне насосно-компрессорных труб 5 подается на устье, где проводятся ее исследования. Одновременно информация о режиме работы при отборе жидкости с нижнего объекта 7 фиксируется устройством для замера параметров работы пластов, входящего в состав электромеханического переключателя 2, и передается по геофизическому кабелю 4 на устьевую станцию управления переключателя 3.If it is necessary to conduct a direct study of the parameters of the lower object 7, located under the packer 1, from the wellhead station 3 via a geophysical cable 4, the command "fluid selection only from the lower object" is sent to the electromechanical switch 2, as a result of which switch 2 provides a passage through itself to receive the rod pump 6 fluid flow only from the lower object 7. Liquid from the upper object 8 is not received at the pump 6. In this case, by changing the operating modes of the rod pump drive or by other methods, the performance of the rod pump 6 is controlled so that it is equal to the flow rate of the lower object 7. The liquid from the lower object 7 through the internal channel of the packer 1, the switch 2 is received at the rod pump 6 and further, along the string of tubing 5 is fed to the mouth, where it is studied. At the same time, information about the operating mode when taking fluid from the lower object 7 is recorded by the device for measuring the parameters of the reservoirs, which is part of the electromechanical switch 2, and transmitted via geophysical cable 4 to the wellhead control station of the switch 3.

При необходимости проведения прямого исследования параметров верхнего объекта 8, расположенного над пакером 1, с устьевой станции 3 по геофизическому кабелю 4 на электромеханический переключатель 2 подается команда «отбор жидкости только с верхнего объекта», в результате чего переключатель 2 обеспечивает пропуск через себя на прием штангового насоса 6 поток жидкости только с верхнего объекта 8. Жидкость с нижнего объекта 7 на прием насоса 6 не поступает. При этом изменением режимов работы привода штангового насоса или иными методами регулируется производительность штангового насоса 6 таким образом, чтобы она была равна дебиту исследуемого верхнего объекта 8. Жидкость с верхнего объекта 8 через переключатель 2 поступает на прием штангового насоса 6 и далее, по колонне насосно-компрессорных труб 5 подается на устье, где проводятся ее исследования. Одновременно информация о режиме работы при отборе жидкости с верхнего объекта 8 фиксируется устройством для замера параметров работы пластов, входящего в состав электромеханического переключателя 2, и передается по геофизическому кабелю 4 на устьевую станцию управления переключателя 3.If it is necessary to conduct a direct study of the parameters of the upper object 8, located above the packer 1, from the wellhead station 3 via a geophysical cable 4, the command "fluid selection only from the upper object" is sent to the electromechanical switch 2, as a result of which switch 2 provides a passage through itself to receive the rod pump 6 fluid flow only from the upper object 8. The liquid from the lower object 7 is not received at the intake of the pump 6. In this case, by changing the operating modes of the drive of the sucker rod pump or by other methods, the performance of the sucker rod pump 6 is controlled so that it is equal to the flow rate of the investigated upper object 8. The fluid from the upper object 8 through the switch 2 is received at the sucker rod pump 6 and then, through the pump compressor pipes 5 is fed to the mouth, where it is investigated. At the same time, information about the operating mode during the selection of fluid from the upper object 8 is recorded by the device for measuring the parameters of the reservoirs, which is part of the electromechanical switch 2, and transmitted via geophysical cable 4 to the wellhead control station of the switch 3.

Таким образом, использование предлагаемой установки позволяет реализовывать одновременно-раздельную эксплуатацию двух малодебитных пластов, обеспечивая возможность проведения прямых исследований и контроля параметров при работе с каждым из пластов.Thus, the use of the proposed installation allows for the simultaneous and separate operation of two low-yield formations, providing the ability to conduct direct research and control parameters when working with each of the formations.

Claims

Installation for simultaneous and separate operation of two layers of the same well, containing a pipe string, a packer, an electromechanical switch, configured to pass through itself to receive a pump fluid flow only from the bottom, only from the top or at the same time from the lower and upper objects, the switch control station, characterized in that the installation comprises a geophysical cable for controlling the operation of the switch from the wellhead control station and transmitting operation parameters, the switch comprising a triad for measuring the parameters of the formation, and the selection of fluid from the objects is carried out by installing a sucker rod pump.