RU178922U1 - Устройство регулирования притока флюида - Google Patents

Abstract

Полезная модель относится к нефтедобывающей промышленности и может быть применена для регулирования добычи флюида при эксплуатации нефтяных пластов с зонами различной проницаемости.Устройство регулирования притока флюида, установленное на базовой трубе (3) между фильтрующими элементами (2) в зоне расположения перфорационных отверстий (4), включает установленный концентрично базовой трубе цилиндрический корпус (5) с внутренней ступенчатой поверхностью, с выполненным в центральной части гладким участком, с двух сторон которого симметрично расположены участки с резьбой, с одной стороны имеющей правое направление, с другой левое направление, расположенный между упорных колец (6), в которых выполнены коаксиально расположенные пазы (7) для прохода флюида, имеющий соединение с симметрично расположенными внутри него регулировочными элементами в виде резьбовых втулок (8 и 9), выполненных с возможностью смещения вдоль продольной оси корпуса, зафиксированных от проворачивания шпонкой (10), закрепленной винтами на базовой трубе. 3 з.п. ф-лы, 8 ил.

Description

Полезная модель относится к нефтедобывающей промышленности и может быть применена для регулирования добычи флюида при эксплуатации нефтяных пластов с зонами различной проницаемости.

Данное устройство относится к пассивным узлам регулирования притока флюида и в зависимости от условий эксплуатации (геологии пласта, пластового давления, жидкого или газообразного состояния добываемого продукта и его дебита) может применяться как самостоятельное звено в конструкции добывающих скважин, так и в качестве дополнительного средства для оптимизации потоков рабочей среды в стволе скважины.

Известно устройство регулирования притока пластовой жидкости при эксплуатации горизонтальной скважины, включающее фланец с отверстиями определенного диаметра, прикрепленный к нему сетчатый фильтр, расположенный соосно с эксплуатационной колонной, вдоль которой проложена линия управления, соединенная с соответствующим отверстием во фланце, в корпусе установлены возвратная пружина требуемой жесткости и взаимодействующий с ней гидравлически управляемый поршень, который боковой поверхностью примыкает к корпусу и эксплуатационной колонне, а противоположный пружине конец поршня сообщается с линией управления.

Патент РФ на полезную модель №166287, МПК Е21В 43/12, Е21В 34/10, опубл. 20.11.2016.

Известна система регулирования притока в скважину, обеспечивающая регулирование притока в обсадную трубу жидкости, поступающей снаружи обсадной трубы, например из продуктивного пласта или промежуточной обсадной трубы, содержащая обсадную трубу с осевым направлением и стенку, имеющую толщину, клапан-регулятор притока, имеющий корпус, содержащий упор, с длиной, заданной продольной осью корпуса, и пружинный элемент, подвижный относительно корпуса и тем самым регулирующий приток жидкости, проходящей через клапан от входного отверстия корпуса к выходному отверстию корпуса, в которой клапан расположен таким образом, что осевое направление клапана перпендикулярно осевому направлению обсадной трубы, причем пружинный элемент выполнен с возможностью проявления своих упругих свойств в направлении указанной оси клапана и перпендикулярно осевому направлению обсадной трубы, с созданием упругой силы, обеспечивающей возможность регулирования потока жидкости через клапан от входного отверстия к выходному отверстию корпуса, при этом пружинный элемент выполнен с возможностью работы как диафрагма в направлении указанного упора с обеспечением закрывания отверстия.

Патент РФ №2551599, МПК Е21В 43/12, Е21В 34/08, опубл. 27.05.2015.

Недостатком регулятора притока является низкая долговечность его фильтрующего элемента, размер которого меньше размера клапана, что приведет к его быстрой кольматации.

Известно устройство пассивного управления текучей средой в скважине регулирования потока для регулирования потока текучей среды из пласта, содержащее элемент регулирования потока, сформированный из материала с приспосабливающейся формой с открыто ячеистой структурой и гидрофильного полимера, нагнетаемого в проемы открыто ячеистой структуры материала с приспосабливающейся формой в количестве, достаточном, чтобы элемент регулирования потока ограничивал поток протекающей через него воды, причем гидрофильный полимер сцеплен со стенками ячеек материала с приспосабливающейся формой и размещается в проемах открыто ячеистой структуры для ограничения потока воды через них.

Патент РФ №2540764, МПК Е21В 43/12, Е21В 21/08, опубл. 10.02.2015.

Известно устройство для регулирования расхода флюида, включающее трубчатую диодную втулку, имеющую диодное отверстие; трубчатую внутриканальную втулку, установленную концентрически внутри диодной втулки, причем внутриканальная втулка содержит внутренний канал, находящийся в гидравлическом сообщении с диодным отверстием; и трубчатую наружноканальную втулку, внутри которой концентрически установлена диодная втулка, причем наружноканальная втулка содержит наружный канал, находящийся в гидравлическом сообщении с диодным отверстием; в котором форма диодного отверстия, положение внутреннего канала относительно диодного отверстия и положение наружного канала относительно диодного отверстия определяют сопротивление потоку флюида, перемещающегося во внутренний канал из наружного канала, и другое сопротивление потоку флюида, перемещающегося в наружный канал из внутреннего канала.

Патент РФ №2529316, МПК Е21В 43/12, Е21В 21/08, опубл. 27.09.2014.

Известно устройство для выравнивания притока нефтяной скважины, содержащее несущую трубу, на которой между фиксирующими кольцами установлен фильтрующий элемент, соединенный сетью каналов с отверстием в трубе, сеть каналов для обеспечения высокого гидравлического сопротивления выполнена с многократным изменением направления движения потока жидкости и/или с многократным сужением и расширением потока, на внутренней поверхности удерживающего фильтрующий элемент фиксирующего кольца со стороны сети каналов выполнены пазы для прохождения добываемого продукта, сеть каналов выполнена на кольцах, установленных на несущей трубе в количестве необходимом для создания нужного гидравлического сопротивления, причем на торцах колец выполнены выступы и впадины, обеспечивающие радиальную ориентацию колец относительно друг друга, а перед и после колец с сетью каналов на трубе установлены переходные кольца с отверстиями для прохождения добываемого продукта. Кольца с сетью каналов закрыты кожухом зафиксированным ступенчатым кольцом, на внутренней поверхности которого выполнены пазы для прохождения добываемого продукта. За ступенчатым кольцом в отверстии для прохождения добываемого продукта в несущую трубу на резьбе установлен регулятор притока, выполненный с проходным отверстием, диаметр которого подбирается в зависимости от интенсивности притока в месте установки устройства. Регулятор притока закрыт крышкой, которая зафиксирована на трубе винтами. Крышка, кожух и регулятор притока уплотнены резиновыми кольцами.

Патент РФ на полезную модель №173196, МПК Е21В 43/12, опубликовано 16.08.2017.

В данном решении рассмотрена лабиринтная схема притока, в которой негативным фактором является возможное забивание каналов, связанное с резким изменением потока и появлением застойных зон в которых собираются мелкие частицы прошедшие через фильтрующий элемент.

Техническая задача, решаемая посредством разработанного устройства, состоит в создании оптимальных условий добычи флюида, в снижении трудоемкости изготовления и сборки устройства.

Решение поставленной задачи достигается тем, что устройство регулирования притока флюида установленное на базовой трубе между фильтрующими элементами в зоне расположения перфорационных отверстий, включает установленный концентрично базовой трубе цилиндрический корпус с внутренней ступенчатой поверхностью, с выполненным в центральной части гладким участком, с двух сторон которого симметрично расположены участки с резьбой, с одной стороны имеющей правое направление, с другой левое направление, расположенный между упорных колец, в которых выполнены коаксиально расположенные пазы для прохода флюида, имеющий соединение с симметрично расположенными внутри него регулировочными элементами в виде резьбовых втулок, выполненных с возможностью смещения вдоль продольной оси корпуса, зафиксированных от проворачивания шпонкой, закрепленной винтами на базовой трубе.

Кроме того фильтрующие элементы выполнены в виде цилиндрической спирали из высокоточного профиля V-образной формы, создающие жесткий экран с кольцевыми щелями размером от 50 до 1000 мкм и с допуском на ширину щели до 15 мкм.

Кроме того диаметр перфорационных отверстий предварительно рассчитывается по разработанной математической программе.

Кроме того его параметры рассчитываются по разработанной математической программе.

Сущность полезной модели поясняется чертежами.

Фиг. 1 - общий вид расположения устройства регулирования притока флюида на базовой трубе между двумя фильтрующими элементами;

Фиг. 2 - общий вид устройства регулирования притока флюида, перфорационные отверстия закрыты;

Фиг. 3 - общий вид устройства регулирования притока флюида, перфорационные отверстия открыты;

Фиг. 4 - сечение А-А, расположение коаксиально расположенных пазов для прохода флюида в упорном кольце;

Фиг. 5 - сечение Б-Б, перфорационные отверстия закрыты;

Фиг. 6 - сечение В-В, перфорационные отверстия открыты;

Фиг. 7 - сечение Г-Г, фиксация цилиндрического корпуса с внутренней резьбой установочными винтами;

Фиг. 8 - сечение Д-Д, крепление шпонки винтами.

Устройство регулирования притока флюида 1 установлено между фильтрующими элементами 2 на базовой трубе 3 хвостовика скважины, Фильтрующие элементы 2 выполнены, например, в виде цилиндрической спирали из высокоточного профиля V-образной формы, создающие жесткий экран с кольцевыми щелями размером от 50 до 1000 мкм и с допуском на ширину щели до 15 мкм.

Устройство регулирования притока флюида установлено в зоне расположения перфорационных отверстий 4, выполненных на базовой трубе 3 хвостовика скважины, диаметр которых предварительно рассчитывается по разработанной математической программе.

Устройство регулирования притока флюида 1 включает цилиндрический корпус 5, установленный концентрично базовой трубе 3, с внутренней ступенчатой поверхностью с выполненным в центральной части гладким участком, с двух сторон которого симметрично расположены участки с резьбой, с одной стороны имеющей правое направление, с другой левое направление.

Корпус 5 установлен между упорных колец 6, в которых выполнены коаксиально расположенные пазы 7 для прохода флюида. С другой стороны в упорных кольцах 6 закреплены фильтрующие элементы 2. Корпус 5 имеет соединение с симметрично расположенными внутри него регулировочными элементами в виде резьбовых втулок 8 и 9, выполненными с возможностью смещения вдоль продольной оси корпуса, которые фиксируются от проворачивания шпонкой 10, закрепленной винтами 11 на базовой трубе. При настройке на рабочий режим положение корпуса 5 фиксируется установочным винтом 12.

Параметры устройства регулирования притока флюида рассчитываются по разработанной математической программе.

Устройство регулирования притока флюида работает следующим образом.

В соответствии с полученной исходной информацией о состоянии пластового давления, жидкого или газообразного состояния добываемого продукта и его дебита и с целью обеспечения равномерного распределения всасывания флюида по всей длине хвостовика определяется объем добываемого флюида на данном участке скважины. Определяется количество перфорационных отверстий, необходимых для прохода объема добываемого флюида на данном участке скважины.

Осуществляется поворот корпуса 5, при этом резьбовые втулки 8 и 9 смещаются вдоль продольной оси корпуса и фиксируются от проворачивания шпонкой 10 закрепленной винтами 11 на базовой трубе 3, открывая необходимое количество перфорационных отверстий 4 для прохода флюида, после чего положение корпуса 5 фиксируется установочным винтом 12.

Поток флюида пройдя через щелевую решетку фильтрующих элементов 2 движется вдоль внешней поверхности базовой трубы 3, через коаксиально расположенные пазы 7 упорных колец 6 попадает в полости Ж, образующиеся при сдвиге резьбовых втулок 8 и 9, и через перфорационные отверстия 4 попадает внутрь базовой трубы 3, где сливается с общим потоком.

Применение данного устройства обеспечивает выравнивание притока вдоль ствола скважины, позволяет регулировать перепад давления в сети каналов, повышает технологичность изготовления и сборки устройства.

Claims (4)

1. Устройство регулирования притока флюида, установленное на базовой трубе между фильтрующими элементами в зоне расположения перфорационных отверстий, отличающееся тем, что включает установленный концентрично базовой трубе цилиндрический корпус с внутренней ступенчатой поверхностью, с выполненным в центральной части гладким участком, с двух сторон которого симметрично расположены участки с резьбой, с одной стороны имеющей правое направление, с другой левое направление, расположенный между упорных колец, в которых выполнены коаксиально расположенные пазы для прохода флюида, имеющий соединение с симметрично расположенными внутри него регулировочными элементами в виде резьбовых втулок, выполненных с возможностью смещения вдоль продольной оси корпуса, зафиксированных от проворачивания шпонкой, закрепленной винтами на базовой трубе.

2. Устройство регулирования притока флюида по п. 1, отличающееся тем, что фильтрующие элементы выполнены в виде цилиндрической спирали из высокоточного профиля V-образной формы, создающие жесткий экран с кольцевыми щелями размером от 50 до 1000 мкм и с допуском на ширину щели до 15 мкм.

3. Устройство регулирования притока флюида по п. 1, отличающееся тем, что диаметр перфорационных отверстий предварительно рассчитывается по разработанной математической программе.

4. Устройство регулирования притока флюида по п. 1, отличающееся тем, что его параметры рассчитываются по разработанной математической программе.

Images