RU214219U1

RU214219U1 - Device for simultaneous separate operation of two layers

Info

Publication number: RU214219U1
Application number: RU2022120541U
Authority: RU
Inventors: Александр Евгеньевич Белов
Original assignee: Публичное акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина
Filing date: 2022-07-27
Publication date: 2022-10-17

Abstract

Полезная модель относится к нефтедобывающей промышленности, в частности к одновременно раздельной эксплуатации двух продуктивных пластов одной скважины насосными установками. Технической задачей предлагаемой полезной модели является расширение функциональных возможностей за счет обеспечения возможности применения при изменении соотношения дебитов жидкости высоконапорного и низконапорного продуктивных пластов, что снизит вероятность простоев скважины и сократит продолжительность ремонта. Устройство для одновременно раздельной эксплуатации двух пластов включает штанговый насос с плунжером, основным всасывающим и нагнетательным клапанами, а также с боковым всасывающим клапаном, размещенным на стенке цилиндра штангового насоса, делящим этот цилиндр по длине на две части, пропорциональные производительностям пластов, при этом штанговый насос выполнен с возможностью присоединения к колонне лифтовых труб, а также к хвостовику с пакером. В корпусе бокового всасывающего клапана установлено седло с шариком, фиксируемое фильтром, представляющим собой перфорированный патрубок, причем в верхней части фильтр выполнен с возможностью соединения с корпусом бокового всасывающего клапана, а в нижней части заглушен, дополнительно цилиндр штангового насоса снабжен резервным корпусом, заглушенным заглушкой, выполненный с возможностью подсоединения седла с шариком, фиксируемого фильтром, при этом резервный корпус распложен от верхнего конца цилиндра штангового насоса на расстоянии, равном расстоянию расположения корпуса бокового всасывающего клапана от нижнего конца цилиндра штангового насоса. Таким образом, предлагаемое устройство для одновременно раздельной эксплуатации двух пластов расширяет функциональные возможности за счет обеспечения возможности применения при изменении соотношения дебитов жидкости высоконапорного и низконапорного продуктивных пластов, что снижает вероятность простоев скважины и сокращает продолжительность ремонта. 1 ил.

The utility model relates to the oil industry, in particular to the simultaneous separate operation of two productive formations of one well by pumping units. The technical objective of the proposed utility model is to expand the functionality by providing the possibility of using high-pressure and low-pressure reservoirs when changing the ratio of fluid flow rates, which will reduce the likelihood of well downtime and reduce the duration of repairs. The device for simultaneous separate operation of two layers includes a rod pump with a plunger, main suction and delivery valves, as well as a side suction valve located on the wall of the rod pump cylinder, dividing this cylinder into two parts along the length proportional to the reservoir productivity, while the rod pump made with the possibility of attaching to the tubing string, as well as to the liner with a packer. A seat with a ball is installed in the body of the side suction valve, fixed by a filter, which is a perforated pipe, and in the upper part the filter is made with the possibility of connection with the body of the side suction valve, and in the lower part it is plugged, in addition the rod pump cylinder is equipped with a reserve housing, plugged with a plug, made with the possibility of connecting a seat with a ball fixed by a filter, while the backup housing is located from the upper end of the rod pump cylinder at a distance equal to the distance of the side suction valve housing from the lower end of the rod pump cylinder. Thus, the proposed device for the simultaneous separate operation of two reservoirs expands the functionality by providing the possibility of using high-pressure and low-pressure reservoirs when the ratio of fluid flow rates changes, which reduces the likelihood of well downtime and reduces the repair time. 1 ill.

Description

Полезная модель относится к нефтедобывающей промышленности, в частности к одновременно раздельной эксплуатации двух продуктивных пластов одной скважины насосными установками.The utility model relates to the oil industry, in particular to the simultaneous separate operation of two productive formations of one well by pumping units.

Известна установка для раздельной эксплуатации двух пластов, содержащая пакер и один насос (см. Р.А. Максутов, Б.Е. Доброскок, Ю.В. Зайцев. Одновременная раздельная эксплуатация многопластовых нефтяных месторождений. - М.: Недра, 1974, стр. 104), у которого перед всасывающим клапаном установлены штуцеры, сообщающиеся через соответствующие каналы с разными пластами. Установка состоит из пакера подвесного типа, распределительного устройства, включающего в себя муфту перекрестного течения с продольными каналами для прохода подпакерного газа, радиальными каналами для направления продукции верхнего пласта к приему насоса, и забойных штуцеров и с клапанами.A known installation for the separate operation of two layers, containing a packer and one pump (see R.A. Maksutov, B.E. Dobroskok, Yu.V. Zaitsev. Simultaneous separate operation of multilayer oil fields. - M .: Nedra, 1974, page . 104), in which fittings are installed in front of the suction valve, communicating through the corresponding channels with different layers. The installation consists of a suspension-type packer, a switchgear, including a cross-flow sleeve with longitudinal channels for the passage of under-packer gas, radial channels for directing the production of the upper layer to the pump intake, and downhole fittings and valves.

Недостатками установки являются сложность конструкции, а также ограниченные функциональные возможности работы, связанные со сложностью регулирования производительности установки по пластам, требующей индивидуального подбора штуцеров разного диаметра для скважин с различными характеристиками и параметрами продуктивных пластов.The disadvantages of the installation are the complexity of the design, as well as the limited functionality of the work associated with the complexity of regulating the productivity of the installation by reservoir, which requires individual selection of fittings of different diameters for wells with different characteristics and parameters of productive formations.

Наиболее близким аналогом является установка для одновременно раздельной эксплуатации двух пластов (патент RU №2221136, МПК E21B 43/14, опубл. 10.01.2004 в бюл. №1), включающая колонну лифтовых труб, пакер, хвостовик, плунжер, штанговый насос с основным всасывающим и нагнетательным клапанами, а также с боковым всасывающим клапаном, размещенным на стенке цилиндра штангового насоса, делящим этот цилиндр по длине на две части, пропорциональные производительностям пластов. При этом установка обеспечивает возможность поступления в цилиндр штангового насоса, при движении его плунжера вверх, сначала продукции низконапорного пласта, а после прохождения плунжером дополнительного клапана - продукции высоконапорного пласта.The closest analogue is an installation for the simultaneous separate operation of two layers (patent RU No. 2221136, IPC E21B 43/14, publ. suction and discharge valves, as well as with a side suction valve located on the wall of the rod pump cylinder, dividing this cylinder lengthwise into two parts proportional to the reservoir productivity. At the same time, the installation provides the possibility of entering the rod pump cylinder, when its plunger moves upwards, first to produce a low-pressure reservoir, and after the plunger passes through an additional valve, to produce a high-pressure reservoir.

Недостатком данной установки является ограниченные функциональные возможности работы, связанные с необходимостью изготовления нового штангового насоса при изменении соотношения потенциалов дебита жидкости высоконапорного и низконапорного продуктивных пластов так, как боковой всасывающий клапан размещают пропорционально производительностям пластов, что приводит к простою скважины и увеличению продолжительности ремонта в ожидании изготовления нового насоса.The disadvantage of this installation is the limited functionality of the work associated with the need to manufacture a new rod pump when the ratio of the potentials of the fluid flow rate of high-pressure and low-pressure productive formations changes, since the side suction valve is placed in proportion to the reservoir productivity, which leads to downtime of the well and an increase in the duration of repairs pending production. new pump.

Технической задачей предлагаемой полезной модели является расширение функциональных возможностей за счет обеспечения возможности применения при изменении соотношения дебитов жидкости высоконапорного и низконапорного продуктивных пластов, что снизит вероятность простоев скважины и сократит продолжительность ремонта.The technical objective of the proposed utility model is to expand the functionality by providing the possibility of using high-pressure and low-pressure reservoirs when changing the ratio of fluid flow rates, which will reduce the likelihood of well downtime and reduce the duration of repairs.

Технические задачи решаются устройством для одновременно раздельной эксплуатации двух пластов, включающим штанговый насос с плунжером, основным всасывающим и нагнетательным клапанами, а также с боковым всасывающим клапаном, размещенным на стенке цилиндра штангового насоса, делящим этот цилиндр по длине на две части, пропорциональные производительностям пластов, при этом штанговый насос выполнен с возможностью присоединения к колонне лифтовых труб, а также к хвостовику с пакером.Technical problems are solved by a device for simultaneous separate operation of two layers, including a rod pump with a plunger, main suction and discharge valves, as well as with a side suction valve located on the wall of the rod pump cylinder, dividing this cylinder lengthwise into two parts, proportional to the productivity of the layers, at the same time, the rod pump is made with the possibility of being connected to the tubing string, as well as to the liner with the packer.

Новым является то, что в корпусе бокового всасывающего клапана установлено седло с шариком, фиксируемое фильтром, представляющим собой перфорированный патрубок, причем в верхней части фильтр выполнен с возможностью соединения с корпусом бокового всасывающего клапана, а в нижней части заглушен, дополнительно цилиндр штангового насоса снабжен резервным корпусом, заглушенным заглушкой, выполненный с возможностью подсоединения седла с шариком, фиксируемое фильтром, при этом резервный корпус распложен от верхнего конца цилиндра штангового насоса на расстоянии равным расстоянию расположения корпуса бокового всасывающего клапана от нижнего конца цилиндра штангового насоса.What is new is that a seat with a ball is installed in the body of the side suction valve, fixed by a filter, which is a perforated pipe, and in the upper part the filter is made with the possibility of connection with the body of the side suction valve, and in the lower part it is muffled, in addition the rod pump cylinder is equipped with a reserve housing plugged with a plug, made with the possibility of connecting a seat with a ball, fixed by a filter, while the backup housing is located from the upper end of the rod pump cylinder at a distance equal to the distance of the side suction valve housing from the lower end of the rod pump cylinder.

На фигуре показана установка для одновременно раздельной эксплуатации двух пластов, где колонна лифтовых труб - 1, цилиндр штангового насоса - 2, основной всасывающий клапан - 3 и боковой всасывающий клапан - 4, плунжер - 5, нагнетательный клапан - 6, хвостовик - 7, пакер - 8, эксплуатационная колонна - 9, высоконапорный продуктивный пласт - 10, низконапорный продуктивный пласт - 11, седло - 12, шарик - 13, фильтр - 14, резервный корпус - 15, заглушка - 16.The figure shows an installation for simultaneous separate operation of two layers, where the tubing string is 1, the rod pump cylinder is 2, the main suction valve is 3 and the side suction valve is 4, the plunger is 5, the discharge valve is 6, the liner is 7, the packer - 8, production string - 9, high-pressure reservoir - 10, low-pressure reservoir - 11, saddle - 12, ball - 13, filter - 14, reserve casing - 15, plug - 16.

Сущность полезной моделиThe essence of the utility model

Устройство содержит колонну лифтовых труб 1, к которой присоединен цилиндр 2 штангового насоса с основным всасывающим клапаном 3. На стенке цилиндра штангового насоса 2 размещен боковой всасывающий клапан 4, делящий этот цилиндр по длине на две части, пропорциональные производительностям продуктивных пластов 10, 11.The device contains a string of lift pipes 1, to which a rod pump cylinder 2 is connected with the main suction valve 3. A side suction valve 4 is placed on the wall of the rod pump cylinder 2, dividing this cylinder along the length into two parts proportional to the productivity of productive formations 10, 11.

Внутри цилиндра штангового насоса 2 размещен плунжер 5 с нагнетательным клапаном 6. К нижнему концу цилиндра штангового насоса 2 присоединен хвостовик 7 с пакером 8, установленным в эксплуатационной колонне 9 в интервале между высоконапорным 10 и низконапорным 11 продуктивными пластами.Inside the rod pump cylinder 2 there is a plunger 5 with a discharge valve 6. A liner 7 with a packer 8 installed in the production string 9 in the interval between high-pressure 10 and low-pressure 11 productive formations is attached to the lower end of the rod pump cylinder 2.

В корпусе бокового всасывающего клапана 4 установлено седло 12 с шариком 13, фиксируемое фильтром 14, представляющим собой перфорированный патрубок. Причем в верхней части фильтр 14 выполнен с возможностью соединения с корпусом бокового всасывающего клапана 4, а в нижней части заглушен.In the body of the side suction valve 4, a seat 12 with a ball 13 is installed, fixed by a filter 14, which is a perforated pipe. Moreover, in the upper part the filter 14 is made with the possibility of connection with the body of the side suction valve 4, and in the lower part it is plugged.

Дополнительно цилиндр штангового насоса 2 снабжен резервным корпусом 15, заглушенным заглушкой 16, выполнен с возможностью подсоединения седла 12 с шариком 13, фиксируемого фильтром 14, что при изменении соотношения дебита жидкости высоконапорного 10 и низконапорного 11 продуктивных пластов обеспечивает оперативное регулирование отбора пластовой жидкости, что расширяет функциональные возможности штангового насоса.Additionally, the rod pump cylinder 2 is provided with a reserve housing 15, plugged with a plug 16, made with the possibility of connecting a seat 12 with a ball 13, fixed by a filter 14, which, when the ratio of fluid flow rate of high-pressure 10 and low-pressure 11 productive formations changes, provides operational control of formation fluid extraction, which expands functionality of a rod pump.

При этом резервный корпус 15 распложен от верхнего конца цилиндра штангового насоса 2 на расстоянии L, равном расстоянию расположения корпуса бокового всасывающего клапана 4 от нижнего конца цилиндра штангового насоса 2 L₁.In this case, the reserve housing 15 is located from the upper end of the rod pump cylinder 2 at a distance L equal to the distance of the side suction valve housing 4 from the lower end of the rod pump cylinder 2 L ₁ .

При этом верхний конец цилиндра штангового насоса 2 принимает конец, направленный к устью скважины, а нижний конец - конец, направленный к забою скважины.In this case, the upper end of the rod pump cylinder 2 receives the end directed to the wellhead, and the lower end - the end directed to the bottom of the well.

Устройство для одновременно раздельной эксплуатации двух пластов, работает следующим образом.A device for simultaneously separate operation of two layers, operates as follows.

При движении плунжера 5 вверх основной всасывающий клапан 3 открывается, пластовая жидкость из низконапорного продуктивного пласта 11 через перфорационные каналы в эксплуатационной колонне 9 под действием забойного давления P1 поступает в полость цилиндра штангового насоса 2. При этом боковой всасывающий клапан 4 перекрыт плунжером 5 или находится выше плунжера 5 и все равно закрыт перепадом давления. После прохождения плунжером 5 бокового всасывающего клапана 4 происходит открытие бокового всасывающего клапана 4, т.к. забойное давление Р2>Р1, при этом основной всасывающий клапан 3 под действием этого же перепада давления закрывается. При дальнейшем движении плунжера 5 вверх в полость цилиндра штангового насоса 2 поступает пластовая жидкость только из высоконапорного продуктивного пласта 10. При достижении верхней точки плунжер 5 меняет направление движения, пластовая жидкость перетекает через нагнетательный клапан 6 из подплунжерной полости цилиндра штангового насоса 2 в надплунжерную. После достижения плунжером 5 нижней точки цикл повторяется.When the plunger 5 moves upwards, the main suction valve 3 opens, the reservoir fluid from the low-pressure reservoir 11 through the perforations in the production string 9 under the action of the bottomhole pressure P1 enters the cylinder cavity of the sucker-rod pump 2. In this case, the side suction valve 4 is blocked by the plunger 5 or is located above plunger 5 and is still closed by pressure drop. After the plunger 5 passes through the side suction valve 4, the side suction valve 4 opens. bottomhole pressure P2>P1, while the main suction valve 3 closes under the same pressure drop. With the further movement of the plunger 5 upwards, formation fluid enters the cylinder cavity of the rod pump 2 only from the high-pressure productive formation 10. When the upper point is reached, the plunger 5 changes its direction of movement, the formation fluid flows through the discharge valve 6 from the sub-plunger cavity of the rod pump cylinder 2 into the over-plunger cavity. After the plunger 5 reaches the lower point, the cycle repeats.

При изменении соотношения потенциалов дебита пластовой жидкости высоконапорного 10 и низконапорного 11 продуктивных пластов, из резервного корпуса 15 убирают заглушку 16, а из бокового всасывающего клапана 4 - седло 12 с шариком 13 и фильтр 14, производят перестановку, в резервный корпус 15 устанавливают седло 12 с шариком 13 и фильтром 14, а в боковой всасывающий клапан 4 - заглушку 16.When the ratio of the potentials of the formation fluid flow rate of the high-pressure 10 and low-pressure 11 productive formations is changed, the plug 16 is removed from the reserve housing 15, and the seat 12 with a ball 13 and the filter 14 are removed from the side suction valve 4, the seat 12 is installed in the reserve housing 15 ball 13 and filter 14, and into the side suction valve 4 - plug 16.

Если дебит верхнего (высоконапорного продуктивного пласта 10) объекта превышает дебит нижнего (низконапорного продуктивного пласта 11), то седло 12 с шариком 13 и фильтром 14 располагают в боковом всасывающем клапане 4, а заглушку 16 в резервном корпусе 15. И наоборот, если дебит нижнего (низконапорного продуктивного пласта 11) объекта превышает дебит верхнего (высоконапорного продуктивного пласта 10) объекта, то седло 12 с шариком 13 и фильтром 14 располагают в резервном корпусе 15, а заглушку 16 - в боковом всасывающем клапане 4.If the flow rate of the upper (high-pressure productive formation 10) object exceeds the flow rate of the lower (low-pressure productive formation 11), then the seat 12 with the ball 13 and the filter 14 is placed in the side suction valve 4, and the plug 16 in the reserve housing 15. And vice versa, if the flow rate of the lower (low-pressure productive formation 11) of the object exceeds the flow rate of the upper (high-pressure productive formation 10) object, then the seat 12 with the ball 13 and the filter 14 is placed in the reserve housing 15, and the plug 16 is placed in the side suction valve 4.

Таким образом, предлагаемое устройство для одновременно раздельной эксплуатации двух пластов расширяет функциональные возможности за счет обеспечения возможности применения при изменении соотношения дебитов жидкости высоконапорного и низконапорного продуктивных пластов, что снижает вероятность простоев скважины и сокращает продолжительность ремонта.Thus, the proposed device for the simultaneous separate operation of two reservoirs expands the functionality by providing the possibility of using high-pressure and low-pressure reservoirs when the ratio of fluid flow rates changes, which reduces the likelihood of well downtime and reduces the repair time.

Claims

A device for simultaneous separate operation of two layers, including a rod pump with a plunger, main suction and delivery valves, as well as a side suction valve located on the wall of the rod pump cylinder, dividing this cylinder into two parts along the length, proportional to the productivity of the layers, while the rod the pump is configured to be connected to the tubing string, as well as to the liner with a packer, characterized in that a seat with a ball is installed in the body of the side suction valve, fixed by a filter, which is a perforated branch pipe, and in the upper part the filter is made with the possibility of connection with the body side suction valve, and is plugged in the lower part, in addition, the rod pump cylinder is equipped with a backup housing, plugged with a plug, made with the possibility of connecting a seat with a ball fixed by a filter, while the backup housing is located from the upper end of the rod pump cylinder and at a distance equal to the distance of the side suction valve housing from the lower end of the rod pump cylinder.