RU201610U1

RU201610U1 - DEVICE FOR PRODUCING OIL FROM WELLS WITH LOW DEVELOPMENT

Info

Publication number: RU201610U1
Application number: RU2020124595U
Authority: RU
Inventors: Андрей Анатольевич Вахрушев
Original assignee: Андрей Анатольевич Вахрушев
Priority date: 2020-07-24
Filing date: 2020-07-24
Publication date: 2020-12-23

Abstract

Полезная модель относится к нефтяной промышленности и может быть использовано для добычи нефти из скважин с малым дебитом. Техническим результатом заявленного технического решения является повышение интенсивности охлаждения погружного электродвигателя при добыче нефти из скважин с малым дебитом за счет устройства для добычи нефти из скважин с малым дебитом, характеризующегося тем, что оно содержит насос, кинетически связанный валом с погружным электродвигателем, при этом погружной электродвигатель установлен в полый кожух с образованием канала между внешней поверхностью упомянутого двигателя и внутренней поверхностью кожуха, полость кожуха изолирована от внешней среды, забор насоса выведен за полость кожуха в нижней части устройства, а выброс насоса сообщается с полостью кожуха, в верхней части кожуха выполнен изолированный кабельный ввод, на кожухе установлен узел подвески.The utility model relates to the oil industry and can be used for oil production from wells with low flow rates. The technical result of the claimed technical solution is to increase the cooling intensity of a submersible electric motor during oil production from wells with a low flow rate due to a device for oil production from wells with a low flow rate, characterized in that it contains a pump, kinetically connected by a shaft with a submersible electric motor, while the submersible electric motor is installed in a hollow casing with the formation of a channel between the outer surface of the said engine and the inner surface of the casing, the casing cavity is isolated from the external environment, the pump intake is brought out of the casing cavity in the lower part of the device, and the pump discharge communicates with the casing cavity, an insulated cable is made in the upper part of the casing input, a suspension unit is installed on the casing.

Description

Полезная модель относится к нефтяной промышленности и может быть использована для добычи нефти из скважин с малым дебитом.The utility model relates to the oil industry and can be used to extract oil from wells with low flow rates.

Наиболее близким по технической сути является «ГЛУБИННОНАСОСНАЯ УСТАНОВКА ДЛЯ ОДНОВРЕМЕННО-РАЗДЕЛЬНОЙ ЭКСПЛУАТАЦИИ ДВУХ ПЛАСТОВ ОДНОЙ СКВАЖИНОЙ» по патенту №2546685 на изобретение РФ, характеризующаяся тем, что содержит колонну лифтовых труб, пакер, разобщающий в скважине верхний и нижний пласты, погружной двухсторонний электродвигатель с гидрозащитой с обеих сторон, который приводными валами соединен с верхним и нижним центробежными насосами, верхний из которых соединен снизу с приемным модулем, выполненным с боковыми каналами входа жидкости из верхнего пласта и нижнего центробежного насоса, и сообщающийся выходом с колонной лифтовых труб, электрический кабель, герметически соединенный с электродвигателем, и хвостовик, при этом ствол пакера снизу соединен с хвостовиком, оснащенным фильтром для приема жидкости из нижнего пласта, и сверху - с входом в нижний центробежный насос, который снабжен выходным модулем с боковыми каналами выхода жидкости в надпакерное межтрубное пространство, пристыкованным к низу погружного электродвигателя, а внутри выходного модуля размещены нижние приводной вал и устройство гидрозащиты погружного электродвигателя, последний дополнительно снабжен кожухом, соединенным сверху с приемным модулем верхнего центробежного насоса и образующим проточную камеру охлаждения электродвигателя с входом жидкости снизу из надпакерного межтрубного пространства выше боковых каналов выходного модуля нижнего центробежного насоса и выходом через боковые каналы приемного модуля в верхний центробежный насос, при этом приемный модуль дополнительно снабжен скважинным фильтром и пристыкован к верхнему торцу погружного электродвигателя, а внутри приемного модуля размещены верхние приводной вал и устройство гидрозащиты погружного электродвигателя. The closest in technical essence is "DEPTH PUMP UNIT FOR SIMULTANEOUS SEPARATED OPERATION OF TWO FORMATIONS IN ONE BOREHOLE" according to patent No. hydraulic protection on both sides, which is connected by drive shafts to the upper and lower centrifugal pumps, the upper one of which is connected from the bottom to a receiving module made with side channels for fluid inlet from the upper layer and the lower centrifugal pump, and communicating with the outlet from the column of lift pipes, an electric cable, hermetically connected to the electric motor, and the liner, while the packer barrel is connected from the bottom to the liner equipped with a filter for receiving fluid from the lower formation, and from the top - to the inlet to the lower centrifugal pump, which is equipped with an outlet module with side channels for fluid outlet into the above-packer annular space, etc docked to the bottom of the submersible electric motor, and inside the output module there are the lower drive shaft and a hydraulic protection device for the submersible electric motor, the latter is additionally equipped with a casing connected from above with the receiving module of the upper centrifugal pump and forming a flow-through chamber for cooling the electric motor with a liquid inlet from below from the above-packer annular space above the side channels the output module of the lower centrifugal pump and an outlet through the side channels of the receiving module into the upper centrifugal pump, while the receiving module is additionally equipped with a downhole filter and docked to the upper end of the submersible electric motor, and inside the receiving module there are the upper drive shaft and a hydraulic protection device for the submersible electric motor.

В известных устройствах для добычи нефти охлаждение электродвигателя осуществляется омыванием внешней поверхности его корпуса жидкостью, добываемой из скважины. Наибольшая эффективность охлаждения достигается при полном погружении электродвигателя в движущуюся пластовую жидкость. При эксплуатации малодебитных скважин количества добываемой жидкости недостаточно для заполнения объема между корпусом электродвигателя и стенками скважины и, как следствие, охлаждения устройства с достаточной эффективностью. Для повышения интенсивности омывания корпуса электродвигателя в прототипе используется кожух с открытым нижним торцом. В ситуациях, когда уровень жидкости оказывается ниже открытого торца корпуса, забор жидкости прерывается и охлаждение электродвигателя прекращается, что может привести к перегреву электродвигателя и выходу из строя. In the known devices for oil production, the cooling of the electric motor is carried out by washing the outer surface of its body with the liquid produced from the well. The greatest cooling efficiency is achieved when the electric motor is completely immersed in the moving formation fluid. When operating marginal wells, the amount of produced fluid is insufficient to fill the volume between the electric motor housing and the well walls and, as a result, cool the device with sufficient efficiency. To increase the intensity of washing the motor housing, the prototype uses a casing with an open bottom end. In situations where the liquid level falls below the open end of the housing, the liquid intake is interrupted and the cooling of the electric motor stops, which can lead to overheating of the electric motor and failure.

Задачей предлагаемого технического решения является повышение интенсивности охлаждения погружного электродвигателя при добыче нефти из скважин с малым дебитом.The task of the proposed technical solution is to increase the cooling intensity of the submersible electric motor during oil production from wells with low flow rates.

Поставленная задача решена за счет устройства для добычи нефти из скважин с малым дебитом, характеризующегося тем, что оно содержит насос, кинетически связанный валом с погружным электродвигателем, при этом погружной электродвигатель установлен в полый кожух с образованием канала между внешней поверхностью упомянутого двигателя и внутренней поверхностью кожуха, полость кожуха изолирована от внешней среды, забор насоса выведен за полость кожуха в нижней части устройства, а выброс насоса сообщается с полостью кожуха, в верхней части кожуха выполнен изолированный кабельный ввод, на кожухе установлен узел подвески.The problem is solved by means of a device for oil production from wells with a low flow rate, characterized in that it contains a pump, kinetically connected by a shaft with a submersible electric motor, while the submersible electric motor is installed in a hollow casing with the formation of a channel between the outer surface of the said engine and the inner surface of the casing , the cavity of the casing is isolated from the external environment, the pump intake is brought out beyond the cavity of the casing in the lower part of the device, and the pump discharge communicates with the cavity of the casing, an insulated cable entry is made in the upper part of the casing, a suspension unit is installed on the casing.

Суть технического решения иллюстрирована чертежом, где на фиг. 1 - устройство 1 для добычи нефти из скважин с малым дебитом, насос 2, погружной электродвигатель 3, полый кожух 4, канал 5, изолированный кабельный ввод 6, узел 7 подвески, силовой кабель 8.The essence of the technical solution is illustrated by the drawing, where in FIG. 1 - device 1 for oil production from wells with low flow rate, pump 2, submersible electric motor 3, hollow casing 4, channel 5, insulated cable entry 6, suspension unit 7, power cable 8.

Устройство для добычи нефти из скважин с малым дебитом выполнено следующим образом.The device for oil production from wells with low flow rates is made as follows.

Устройство 1 содержит электроцентробежный насос 2 и погружной электродвигатель 3, установленный в полый кожух 4. Насос 2 кинетически связан валом с погружным электродвигателем 3. Электроцентробежный насос 2 расположен в нижней части устройства 1, ниже погружного электродвигателя 3. Забор насоса 2 расположен в нижней части устройства 1 с наружной стороны полого кожуха 4. Выброс насоса 2 осуществляется во внутреннее пространство полого кожуха 4. Таким образом насос сообщает скважину и полость кожуха 4. Погружной электродвигатель 3 установлен в полый кожух 4 таким образом, что между внешней поверхностью электродвигателя 3 и внутренней поверхностью кожуха 4 образуется канал 5. Через канал 5 пластовая жидкость от насоса 2 поднимается вверх, активно омывая внешнюю поверхность электродвигателя 3 и отводя от него избыточную тепловую энергию, что обеспечивает эффективное охлаждение погружного электродвигателя 3. Полость кожуха 4 выполнена герметичной, что позволяет избежать перетоков пластовой жидкости из полости кожуха 4 во внешнюю среду. Помимо погружного электродвигателя 3 в полости кожуха 4 могут быть расположены узлы гидрозащиты, узел 7 подвески и иное оборудование. В верхней части кожуха 4 выполнен изолированный кабельный ввод 6, через который к погружному электродвигателю 3 пропущен силовой кабель 8. За счет расположения силового кабеля 8 во внутренней полости кожуха 4 снижается риск его повреждения при проведении спускоподъемных операций. В верхней части кожуха 4 установлен узел 7 подвески, содержащий входные каналы, через которые пластовая жидкость поступает в лифт насосно-компрессорных труб. Устройство 1 выполнено в виде моноблочной конструкции, что позволяет осуществлять его сборку в условиях цехового производства. Выполнение устройства 1 в виде моноблочной конструкции значительно упрощает процесс монтажа оборудования на устье скважины, что, в свою очередь, сокращает время, необходимое на спускоподъемные операции. Полый кожух 4 придет дополнительную жесткость моноблочной конструкции устройства.The device 1 contains an electric centrifugal pump 2 and a submersible electric motor 3 installed in a hollow casing 4. Pump 2 is kinetically connected by a shaft with a submersible electric motor 3. The electric centrifugal pump 2 is located in the lower part of the device 1, below the submersible electric motor 3. Pump intake 2 is located in the lower part of the device 1 from the outer side of the hollow casing 4. The pump 2 is ejected into the inner space of the hollow casing 4. Thus, the pump communicates the well and the cavity of the casing 4. The submersible motor 3 is installed in the hollow casing 4 in such a way that between the outer surface of the electric motor 3 and the inner surface of the casing 4, a channel is formed 5. Through channel 5, the formation fluid from pump 2 rises upward, actively washing the outer surface of the electric motor 3 and removing excess heat energy from it, which ensures effective cooling of the submersible electric motor 3. The cavity of the casing 4 is made sealed, which avoids overflows of the formation liquid from the cavity of the casing 4 into the external environment. In addition to the submersible electric motor 3, hydroprotection units, suspension unit 7 and other equipment can be located in the cavity of the casing 4. In the upper part of the casing 4, an insulated cable entry 6 is made, through which a power cable 8 is passed to the submersible electric motor 3. Due to the location of the power cable 8 in the inner cavity of the casing 4, the risk of damage during hoisting operations is reduced. In the upper part of the casing 4, a suspension unit 7 is installed containing inlet channels through which the formation fluid enters the tubing lift. The device 1 is made in the form of a monoblock structure, which allows it to be assembled in a workshop environment. Implementation of device 1 in the form of a monoblock design greatly simplifies the process of equipment installation at the wellhead, which, in turn, reduces the time required for tripping operations. The hollow casing 4 will add additional rigidity to the monoblock design of the device.

Устройство для добычи нефти из скважин с малым дебитом работает следующим образом.The device for oil production from wells with low flow rates works as follows.

Устройство 1 может быть доставлено к устью скважины в собранном виде, что позволяет быстро произвести монтаж оборудования. При помощи узла 7 подвески устройство 1 крепят к лифту насосно-компрессорных труб. Затем осуществляют погружение устройства 1 в скважину с малым дебитом. Из-за относительно небольшого количества пластовой жидкости скважина не заполняется ей полностью, а пластовая жидкость скапливается в нижней части скважины. Устройство 1 фиксируют в положении, при котором всасывающий патрубок электроцентробежного насоса 2 располагается в нижней части скважины и погружен в пластовую жидкость. Энергия от наземного электрооборудования передается по пропущенному через изолированный кабельный вход 6 силовому кабелю 8 на погружной электродвигатель 3. Вращение ротора электродвигателя 3 передается на вал насоса 2. Насос 2 производит забор пластовой жидкости из скважины и осуществляет ее выброс во внутреннюю полость кожуха 4. Полость кожуха 4 заполняется пластовой жидкостью. Создавая таким образом избыточное давление в нижней части полости герметичного кожуха 4 насос 2 направляет поток пластовой жидкости вверх через канал 5. Проходя через канал 5 в направлении входных каналов узла 7 подвески, жидкость активно омывает поверхность погружного электродвигателя 3 по всей его высоте, чем эффективно охлаждает его. За счет того, что внутренний свободный объем полого кожуха 4 значительно меньше объема скважины, относительно небольшого количества пластовой жидкости оказывается достаточно для эффективного охлаждения электродвигателя 3. Через входные каналы узла 7 подвески пластовая жидкость поступает в лифт насосно-компрессорных труб и поднимается на устье скважины.The device 1 can be delivered to the wellhead assembled, which allows quick installation of equipment. By means of the suspension unit 7, the device 1 is attached to the tubing elevator. Then, the device 1 is immersed in a well with a low flow rate. Due to the relatively small amount of formation fluid, the well is not completely filled with it, and the formation fluid accumulates in the lower part of the well. The device 1 is fixed in a position in which the suction pipe of the electric centrifugal pump 2 is located in the lower part of the well and is immersed in the formation fluid. Energy from the ground electrical equipment is transmitted through a power cable 8 passed through an insulated cable entry 6 to a submersible electric motor 3. The rotation of the rotor of the electric motor 3 is transmitted to the pump shaft 2. Pump 2 draws formation fluid from the well and ejects it into the inner cavity of the casing 4. Casing cavity 4 is filled with formation fluid. Thus, creating an excess pressure in the lower part of the cavity of the sealed casing 4, pump 2 directs the flow of formation fluid upward through channel 5. Passing through channel 5 in the direction of the inlet channels of the suspension unit 7, the liquid actively washes the surface of the submersible electric motor 3 along its entire height, which effectively cools his. Due to the fact that the internal free volume of the hollow casing 4 is much less than the volume of the well, a relatively small amount of formation fluid is sufficient to effectively cool the electric motor 3. Through the inlet channels of the suspension unit 7, the formation fluid enters the tubing lift and rises to the wellhead.

Техническим результатом заявленного технического решения является повышение интенсивности охлаждения погружного электродвигателя при добыче нефти из скважин с малым дебитом за счет устройства для добычи нефти из скважин с малым дебитом, характеризующегося тем, что оно содержит насос, кинетически связанный валом с погружным электродвигателем, при этом погружной электродвигатель установлен в полый кожух с образованием канала между внешней поверхностью упомянутого двигателя и внутренней поверхностью кожуха, полость кожуха изолирована от внешней среды, забор насоса выведен за полость кожуха в нижней части устройства, а выброс насоса сообщается с полостью кожуха, в верхней части кожуха выполнен изолированный кабельный ввод, на кожухе установлен узел подвески.The technical result of the claimed technical solution is to increase the cooling intensity of a submersible electric motor during oil production from wells with a low flow rate due to a device for oil production from wells with a low flow rate, characterized in that it contains a pump, kinetically connected by a shaft with a submersible electric motor, while the submersible electric motor is installed in a hollow casing with the formation of a channel between the outer surface of the said engine and the inner surface of the casing, the casing cavity is isolated from the external environment, the pump intake is brought out of the casing cavity in the lower part of the device, and the pump discharge communicates with the casing cavity, an insulated cable is made in the upper part of the casing input, a suspension unit is installed on the casing.

Claims

1. A device for oil production from wells with a low flow rate, characterized in that it contains a pump, kinetically connected by a shaft with a submersible electric motor, characterized in that the submersible electric motor is installed in a hollow casing with the formation of a channel between the outer surface of the said engine and the inner surface of the casing, when In this case, the cavity of the casing is isolated from the external environment, an insulated cable entry is made in the upper part of the casing, the pump intake is brought out of the cavity of the casing in the lower part of the device, the pump discharge is in communication with the cavity of the casing.

2. The device according to claim 1, characterized in that a suspension unit is installed on the casing.