RU21628U1

RU21628U1 - GAS LIFT INSTALLATION

Info

Publication number: RU21628U1
Application number: RU2001117892/20U
Authority: RU
Inventors: П.П. Плотников
Original assignee: Плотников Петр Павлович
Priority date: 2001-06-27
Filing date: 2001-06-27
Publication date: 2002-01-27

Description

ГАЗЛИФТНАЯ УСТАНОВКАGAS LIFT INSTALLATION

Полезная модель относится к устройствам, для перекачивания жидкости непосредственным воздействием на нее сжатой среды и может быть использовано для подъема жидкостей, предпочтительно нефти, с большой глубины.The invention relates to devices for pumping a liquid by directly acting on it a compressed medium and can be used to lift liquids, preferably oil, from great depths.

Известна газлифтная установка, содержащая нефтеподъемную колонну, размещенную с зазором в полости обсадной трубы, и снабженную средствами для подвода сжатого газа к нижнему концу нефтеподъемной колонны (см. Горную энциклопедию, т. 1, Издательство Советская энциклопедия, М., 1984, с. 478).Known gas lift installation containing a lifting string, placed with a gap in the cavity of the casing, and equipped with means for supplying compressed gas to the lower end of the lifting string (see Mountain Encyclopedia, vol. 1, Publishing House Soviet Encyclopedia, M., 1984, p. 478 )

Недостаток этого устройства неудовлетворительная производительность в связи с тем, что сжатый воздух подводится к нижнему концу нефтеподъемной колонны, а потому его производительность ограничена объемами и (или) давлением рабочего агента - сжатого воздуха. Кроме того, эффективность работы такого устройства тем выше, чем больше высота столба жидкости над приемным отверстием нефтеподъемной колонны, т.е. устройство будет малоэффективно при небольшой мощности нефтеносного пласта и большой глубине разработки.The disadvantage of this device is poor performance due to the fact that compressed air is supplied to the lower end of the oil lifting column, and therefore its performance is limited by the volume and (or) pressure of the working agent - compressed air. In addition, the efficiency of such a device is higher, the greater the height of the liquid column above the receiving opening of the oil lifting column, i.e. the device will be ineffective with a small capacity of the oil reservoir and a large depth of development.

Известна также газлифтная установка, содержащая нефтеподъемную колонну, размещенную с зазором в полости обсадной трубы, и снабженную средствами для подвода сжатого газа в полость нефтеподъемной колонны, распределенными по длине последней (см. Политехнический словарь, издание 2, Издательство Советская энциклопедия, М., 1980, с. 100 ).A gas lift installation is also known, containing an oil lifting column placed with a gap in the casing cavity and equipped with means for supplying compressed gas to the oil lifting cavity distributed along the length of the casing (see Polytechnical Dictionary, edition 2, Sovetskaya Encyclopedia Publishing House, M., 1980 , p. 100).

Однако и это техническое решение не лишено недостатков, в том числе таких как невозможность использования на большой глубине и при малой мощности нефтеносного пласта.However, this technical solution is not without drawbacks, including such as the inability to use at great depths and at low power of the oil reservoir.

Задача, на решение которой направлена заявленная полезная модель выражается в увеличении глубины подъема жидкости, при обеспеченииThe problem to which the claimed utility model is directed is expressed in increasing the depth of liquid rise, while ensuring

MKHF04F1/00 F 04 F 5/54 MKHF04F1 / 00 F 04 F 5/54

возможности работы устройства в условиях низкого уровня столба жидкости над нриемным отверстием нефтеподъемной колонны.the possibility of operation of the device in conditions of a low level of a liquid column above the suction hole of the oil lifting column.

Технический результат, получаемый при решении названной задачи выражается в обеспечении возможности использования устройства при пониженной мощности нефтеносного пласта, например при его повторной отработке или же в повышении полноты извлечения нефти при первичной отработке. Кроме того, обеспечивается возможность одновременной отработки нескольких нефтеносных пластов.The technical result obtained when solving the aforementioned problem is expressed in providing the possibility of using the device at a reduced power of the oil reservoir, for example, during its re-development or in increasing the completeness of oil recovery during initial development. In addition, it is possible to simultaneously develop several oil-bearing strata.

Для решения поставленной задачи газлифтная установка, содержащая нефтеподъемную колонну, размещенную с зазором в полости обсадной трубы, и снабженную средствами для подвода сжатого газа в полость нефтеподъемной колонны, распределенными по длине последней, отличается тем, что средства для подвода сжатого газа выполнены в виде выпускных патрубков, размещенных симметрично, как минимум попарно, относительно продольной оси колонны, обращенных вверх своими выпускными отверстиями, а своими приемными отверстиями открытыми в концентрично расположенную вокруг нефтеподъемной колонны герметичную полость, связанную с источником сжатого газа, образованную кожухом, концентричным с колонной, причем между внешней поверхностью кожуха и внутренней поверхностью обсадной трубы оставлен сквозной зазор.To solve the problem, a gas lift installation containing an oil lifting column placed with a gap in the casing cavity and equipped with means for supplying compressed gas to the oil lifting cavity distributed along the length of the casing differs in that the means for supplying compressed gas are made in the form of exhaust pipes placed symmetrically, at least in pairs, relative to the longitudinal axis of the column, facing upwards with their outlet openings, and with their receiving openings open in concentric races an airtight cavity placed around the oil lifting string connected to a source of compressed gas formed by a casing concentric with the casing, and a through gap is left between the outer surface of the casing and the inner surface of the casing.

Кроме того, по меньшей мере часть выпускных патрубков снабжена дросселирующими элементами, выполненными, например, в виде шайб, при этом суммарная площадь поперечного сечения выпускных отверстий патрубков не превышает площади поперечного сечения герметичной полости.In addition, at least a portion of the exhaust pipes is provided with throttling elements made, for example, in the form of washers, while the total cross-sectional area of the outlet openings of the pipes does not exceed the cross-sectional area of the sealed cavity.

Кроме того, газлифтная установка снабжена средствами для подогрева газа и (или) нефтеподъемной колонны.In addition, the gas lift installation is equipped with means for heating the gas and (or) the oil column.

Кроме того, участки обсадной колонны, сопряженные с вышележащими нефтеносными пластами, перфорированы.In addition, sections of the casing associated with overlying oil strata are perforated.

Сопоставительный анализ признаков заявленного и известных технических решений подтверждает его соответствие критерию новизна.A comparative analysis of the features of the claimed and known technical solutions confirms its compliance with the criterion of novelty.

Признаки отличительной части формулы полезной модели решают следующие функциональные задачи:The features of the distinctive part of the utility model formula solve the following functional tasks:

Признаки средства для подвода сжатого газа выполнены в виде выпускных патрубков, обращенных вверх своим выпускным отверстием обеспечивают дополнительный импульс движения для перемещающейся в колонне нефтегазовой смеси, что обеспечивает повышение высоты подъема жидкости. Остальные признаки этого пункта формулы полезной модели обеспечивают возможность беспрепятственного наращивания и длины нефтеподъемной колонны и воздухоподводящего канала, при обеспечении возможности одновременной отработки нескольких нефтеносных пластов.The features of the means for supplying compressed gas are made in the form of exhaust pipes facing upward with their outlet opening provide an additional impulse of movement for the oil and gas mixture moving in the column, which ensures an increase in the height of the liquid. The remaining features of this paragraph of the utility model formula provide the possibility of unhindered growth and the length of the oil column and the air supply channel, while allowing the simultaneous development of several oil-bearing strata.

Признак указывающий, что выпускные патрубки размещены симметрично, как минимум попарно, относительно продольной оси колонны обеспечивает прямолинейность траектории движения нефти по колонне, что исключает возможность ее неравномерного износа и отложения парафинов на стенках колонны.A sign indicating that the outlet pipes are placed symmetrically, at least in pairs, relative to the longitudinal axis of the column ensures the straightness of the trajectory of the oil along the column, which eliminates the possibility of uneven wear and deposition of paraffins on the walls of the column.

Признаки второго пункта формулы полезной модели обеспечивают возможность оптимизации давления сжатого воздуха по длине колонны при одинаковых конструктивных размерах выпускных патрубков.The signs of the second paragraph of the utility model formula provide the opportunity to optimize the pressure of compressed air along the length of the column with the same design dimensions of the exhaust pipes.

Признаки третьего пункта формулы полезной модели обеспечивают снижение вязкости нефти и повышение подвижности нефтегазовой смеси, а также устраняют опасность отложения парафинов на поверхности колонны и уменьшения ее пропускной способности.The signs of the third paragraph of the utility model formula provide a decrease in the viscosity of oil and increase the mobility of the oil and gas mixture, as well as eliminate the risk of deposition of paraffins on the surface of the column and reduce its throughput.

Признаки четвертого пункта формулы полезной модели обеспечивают сохранность патрубков при монтаже колонны в обсадной трубе.The signs of the fourth paragraph of the formula of the utility model ensure the safety of the nozzles during installation of the string in the casing.

Признаки пятого пункта формулы полезной модели обеспечивают возможность слива нефти из вышележащих нефтеносных пластов и попадание ее к приемному отверстию нефтеподъемной колонны.The signs of the fifth paragraph of the utility model formula provide the ability to drain oil from overlying oil strata and getting it to the inlet of the oil lifting column.

Заявленное устройство иллюстрируется чертежами, на которых показаны: на фиг. 1 - общая схема газлифтной установки; на фиг. 2 показано выполнение нижней части нефтеподъемной колонны.The claimed device is illustrated by drawings, in which are shown: in FIG. 1 is a general diagram of a gas lift installation; in FIG. 2 shows the implementation of the lower part of the lifting column.

На чертежах показаны обсадная труба 1, нефтеподъемная колонна 2, кожух 3 нефтеподъемной колонны, герметизирующие втулки 4, выпускные патрубки 5, воздухоподающая труба 6, соединительный патрубок 7. Кроме того, на чертежах показаны газонефтяная смесь 8, забой скважины 9, вышележащие нефтесодержащие пласты 10, защитные скобы 11.The drawings show a casing 1, a lifting string 2, a casing 3 of a lifting string, sealing sleeves 4, exhaust pipes 5, an air supply pipe 6, a connecting pipe 7. In addition, the drawings show a gas-oil mixture 8, a bottom hole 9, overlying oil-bearing formations 10 protective brackets 11.

Обсадная труба 1, нефтеподъемная колонна 2, кожух 3, выпускные патрубки 5 и воздухоподающая труба 6 выполнены из стальных труб соответствующего диаметра используемых при нефтедобыче. Герметизирующие втулки 4 выполнены из легированной стали. Верхний конец нефтеподъемной колонны 2, посредством коленообразного (т.е. плавно изогнутого) соединительного патрубка 7 связан с трубопроводом, обеспечивающим сброс газонефтяной смеси 8 в нефтеприемную емкость (на чертежах не показана). Выпускные патрубки 5 расположены в зазоре между стенками кожуха 3 и нефтеподъемной колонны 2, так чтобы их выпускные отверстия были обращены вверх и располагались заподлицо с поверхностью, образующей полость нефтеподъемной колонны 2, кроме того, патрубки 5 размещены симметрично, как минимум попарно, относительно продольной оси колонны 2. Кроме того, концы выпускных патрубков, выступающие в зазор между нефтеподъемной колонной 2 и кожухом 3 закрыты защитными скобами 11, выполнеными из металлических полос и снабженных отверстием соосным с каналом выпускного патрубка. Первую (к забою скважины 9) пару выпускных патрубков 5 размещают на расстоянии 0,5 м от нижнего торца нефтеThe casing pipe 1, the oil pipe 2, the casing 3, the exhaust pipes 5 and the air supply pipe 6 are made of steel pipes of the corresponding diameter used in oil production. The sealing sleeves 4 are made of alloy steel. The upper end of the oil lifting column 2, by means of an elbow-shaped (i.e., smoothly curved) connecting pipe 7, is connected to a pipeline providing discharge of the gas-oil mixture 8 into the oil receiving tank (not shown in the drawings). Outlet pipes 5 are located in the gap between the walls of the casing 3 and the oil lifting column 2, so that their outlet openings are facing up and flush with the surface forming the cavity of the oil lifting column 2, in addition, the pipes 5 are placed symmetrically, at least in pairs, relative to the longitudinal axis columns 2. In addition, the ends of the exhaust pipes protruding into the gap between the oil lifting column 2 and the casing 3 are closed with protective brackets 11 made of metal strips and provided with an opening coaxial with the channel Ohm exhaust pipe. The first (to the bottom of the well 9) pair of exhaust pipes 5 is placed at a distance of 0.5 m from the lower end of the oil

подъемной колонны 2, а остальные - на равных расстояниях (от 20 до 100 м) друг от друга по длине колонны. Конкретные значения расстояний между точками размещения выпускных патрубками 5 определяются горногеологическими и горно-техническими условиями на месте заложения эксплуатационной скважины и параметрами промыслового оборудования.lifting columns 2, and the rest - at equal distances (from 20 to 100 m) from each other along the length of the columns. The specific values of the distances between the points of placement of the outlet pipes 5 are determined by mining and geological and mining conditions at the location of the production well and the parameters of the field equipment.

Заявленное устройство работает следующим образом.The claimed device operates as follows.

Бурение, обустройство скважины и монтаж оборудования осуществляют известным образом в обычном порядке. Отличие только в том, что нижний конец нефтеподъемной колонны 2 погружают под уровень жидкости (нефти) не более чем на 1 % от общей длины подъемника, кроме того, при наличии нескольких нефтеносных пластов 10, перед монтажом нефтеподъемной колонны 2 производят перфорированиеDrilling, arrangement of wells and installation of equipment is carried out in a known manner in the usual manner. The only difference is that the lower end of the oil lifting column 2 is immersed under the liquid (oil) level by no more than 1% of the total length of the elevator, in addition, if there are several oil-bearing strata 10, perforation is carried out before mounting the oil lifting column 2

(например, взрывное) обсадной трубы 1 на участках ее сопряжения с выщележащими пластами 10. Кроме того, целесообразно (особенно, при большой глубине скважин), чтобы в нефтеприемной емкости на по верхности (на чертежах не показана) поддерживалось давление на 30-50% ниже атмосферного.(for example, blasting) of the casing 1 at the sites of its interfacing with the overlying strata 10. In addition, it is advisable (especially with a large depth of wells) that the oil reception tank on the surface (not shown in the drawings) be maintained at a pressure of 30-50% below atmospheric.

После подключения посредством воздухоподающей трубы 6, полости кожуха 3 к источнику сжатого воздуха, например рессиверу (на чертежах не показан) и включения последнего в работу, сжатый воздух проходящий в полости кожуха попадает в полость нефтеподъемной колонны 2 через выпускные патрубки 5. При этом внедрение воздуха в полость колонны 2 сопровождается следующими эффектами:After connecting through the air supply pipe 6, the cavity of the casing 3 to a source of compressed air, for example a receiver (not shown in the drawings) and turning it on, the compressed air passing into the cavity of the casing enters the cavity of the oil lifting column 2 through the exhaust pipes 5. In this case, the introduction of air in the cavity of the column 2 is accompanied by the following effects:

-ниже патрубков 5 формируется зона разряжения (обеспечивающая подсос-эжектирование нефти находящейся ниже);- below the nozzles 5, a vacuum zone is formed (providing suction-ejection of oil below);

-на уровне патрубков 5 наблюдается процесс насыщения нефти пузырьками воздуха, т.е. эффект, благодаря которому работает эрлифт;- at the level of nozzles 5 there is a process of oil saturation with air bubbles, i.e. effect due to which airlift works;

-объем нефти находящийся выше патрубков 5 получает импульс движения от толкающей его массы сжатого воздуха и дополнительно, остаточный импульс порции нефтегазовой смеси движущейся вверх под действием нижележащих патрубков 5 (кроме, разумеется самого нижнего из них).- the oil volume located above the nozzles 5 receives a momentum of movement from the mass of compressed air pushing it and, additionally, the residual impulse of a portion of the oil and gas mixture moving upward under the action of the underlying nozzles 5 (except, of course, the lower of them).

Благодаря этому возможен подъем нефти на большую высоту с большой скоростью.Thanks to this, it is possible to lift oil to a great height at high speed.

Оптимальное рабочее давление воздуха (газа) определяют на месте, по устойчивому режиму работы подъемника, обеспечивающему стабильную выдачу нефти на поверхность.The optimal working pressure of air (gas) is determined on the spot, according to the stable operating mode of the elevator, which ensures a stable oil output to the surface.

При подъеме нефти с высокой вязкостью или большим содержанием парафинов, сжатый воздух перед подачей в нефтеподъемную колонну 2 подогревают известным способом, например поместив рессивер в водяную баню.When lifting oil with a high viscosity or high paraffin content, compressed air is heated in a known manner before being fed to the oil recovery column 2, for example, by placing a receiver in a water bath.

В случае отработки многопластового месторождения, нефть из вышележащих пластов 10, через перфорацию в стенках обсадной трубы стекает вниз, по зазору между кожухом 3 и обсадной трубой 1 к приемному отверстию нефтеподъемной колонны 2, откуда и забирается.In the case of developing a multilayer field, oil from the overlying formations 10 flows down through the perforation in the walls of the casing, along the gap between the casing 3 and the casing 1, to the inlet of the oil lifting column 2, from where it is taken.

Особенно эффективен предлагаемый способ при повторной отработке нефтеносных полей (когда толщина нефтяного слоя мала), поскольку в отличии от обычного эрлифтного подъема здесь будет мала потребная величина заглубления нефтеподъемной колонны в нефть.The proposed method is especially effective when re-working oil fields (when the oil layer thickness is small), because, unlike the usual airlift lift, the required depth of the oil lifting column into the oil will be small here.

Кроме того, в этом случае отпадает необходимость в осуществлении комплекса дополнительных подготовительных работ (закачивание воды и (или) газа и т.п.), направленных на повышение остаточной пластовой энергии.In addition, in this case, there is no need to carry out a set of additional preparatory work (pumping water and (or) gas, etc.) aimed at increasing the residual formation energy.

Автор-заявитель /Плотников П.П. Applicant-author / P.Plotnikov

Claims

1. A gas lift installation containing an oil lifting column, placed with a gap in the cavity of the casing and equipped with means for supplying compressed gas to the cavity of the oil lifting column, distributed along the length of the latter, characterized in that the means for supplying compressed gas are made in the form of exhaust pipes placed symmetrically at least in pairs, relative to the longitudinal axis of the column, facing upwards with their outlet openings, and with their receiving openings open in a concentric located around the oil lift I string the hermetic cavity associated with the source of compressed gas formed by the casing concentric with the casing, and a through gap is left between the outer surface of the casing and the inner surface of the casing.

2. The gas lift installation according to claim 1, characterized in that at least a portion of the exhaust pipes is provided with throttling elements made, for example, in the form of washers, while the total cross-sectional area of the inlet openings of the pipes does not exceed the cross-sectional area of the sealed cavity.

3. The gas lift installation according to claim 1, characterized in that it is equipped with means for heating the gas and (or) the oil column.

4. The gas lift installation according to claim 1, characterized in that each nozzle is equipped with a protective casing made in the form of a bracket with a hole coaxial with the axis of the nozzle.

5. The gas lift installation according to claim 1, characterized in that the sections of the casing associated with overlying oil strata are perforated.