RU218485U1 - Устройство для одновременно-раздельной закачки рабочего агента в два пласта одной скважины - Google Patents

Abstract

Полезная модель относится к нефтедобывающей промышленности, в частности, к устройствам для одновременно-раздельной закачки рабочего агента в два пласта одной скважины. Технический результат по обеспечению требуемого давления закачки для обоих пластов без применения дополнительных насоса и водовода на устье достигается за счет применения в устройстве для одновременно-раздельной закачки рабочего агента в два пласта одной скважины винтового насоса с приводом от винтового двигателя, расположенного между пакерами. Поток жидкости, закачиваемый в нижний пласт, проходит через винтовой забойный двигатель, обеспечивая работу винтового насоса. В результате потоку жидкости, поступившему на прием винтового насоса, сообщается дополнительный напор, достаточный для его закачки в верхний пласт. Сущность: устройство содержит верхний пакер 1, нижний пакер 2, перепускной узел 3, винтовой забойный двигатель 4, муфту 5, винтовой насос 6, кожух 7. Верхний пакер 1 соединен сверху с колонной насосно-компрессорных труб 8, а снизу через перепускной узел 3 с кожухом 7. Винтовой насос 6 размещен в кожухе 7, а его приемный узел гидравлически связан с кожухом 7. Кожух 7 снизу через винтовой забойный двигатель 4 соединен с нижним пакером 2. Перепускной узел 3 содержит гидравлические каналы, одни из которых 12 сообщают колонну НКТ 8 и кожух 7, а вторые 13 сообщают выкид насоса 6 с пространством между верхним 1 и нижним 2 пакерами. Муфта 5 обеспечивает передачу вращательного движения от винтового забойного двигателя 4 винтовому насосу 6. Предохранительный клапан 14 обеспечивает возможность гидравлического сообщения каналов 12,13 перепускного узла 3.

Description

Полезная модель относится к нефтедобывающей промышленности, в частности, к устройствам для одновременно-раздельной закачки рабочего агента в два пласта одной скважины.

Из уровня техники известно техническое решение, касающееся устройства для регулируемой закачки жидкости по пластам (Патент РФ №2495235 RU, Е21В 43/14, опубликовано 10.10.2013 г.), конструкция которого включает колонну труб, нижний пакер, разъединитель, устройство распределения закачки, верхний пакер, разъединитель. При применении указанного устройства для определения расхода жидкости, закачиваемой в нижний пласт, производится отключение верхнего пласта специальной пробкой, спускаемой на геофизическом кабеле, после чего замер расхода жидкости в нижний пласт осуществляют специально спущенным расходомером. После проведения замера пробка извлекается при помощи геокабеля и производится замер общего расхода жидкости в оба пласта. Замер расхода в верхний пласт определяют пересчетом по разнице между величиной расхода в оба пласта и расхода в нижний пласт. При необходимости корректировки параметров закачки на геофизическом кабеле производится спуск специальных штуцеров в посадочные места устройства распределения закачки.

Так же известна полезная модель «Установка для одновременно-раздельной закачки рабочего агента в два пласта одной скважины» (патент №212199, RU, Е21В 43/14, опубликовано 11.07.2022 г.). Установка включает электромеханический делитель потока, соединенный сверху с колонной насосно-компрессорных труб, а снизу с двумя коаксиально установленными с зазором друг к другу внешней и внутренней трубами, верхний пакер, расположенный над верхним пластом, нижний пакер, расположенный между пластами, перепускной узел, электроклапан, установленный между перепускным узлом и нижним пакером, дополнительный кабель, проложенный от электроклапана до электромеханического делителя потоков. Перепускной узел соединен сверху с нижними концами коаксиально установленных труб, а снизу с дополнительной колонной НКТ, содержит эксцентричный канал для гидравлического сообщения зазора между внешней и внутренней трубой с верхним пластом, и осевой канал, сообщенный с входным каналом электроклапана. Выходной канал электрокапана соединен с дополнительной колонной НКТ и снабжен запорно-регулирующим элементом. Электромеханический делитель потока размещен над верхним пакером, перепускной узел и дополнительная колонна НКТ - между пакерами. Электромеханический делитель потока, снабжен одним входным каналом, гидравлически связанным с колонной насосно-компрессорных труб, и гидравлически связанными с ним двумя выходными каналами, один из которых не снабжен запорно-регулирующим элементом и соединен с внутренней трубой, а второй снабжен запорно-регулирующим элементом и соединен с зазором между коаксиально установленными трубами.

Общим недостатком описанных устройств является то, что их функционал позволяет только ограничивать закачку в высокопроницаемые пласты, не позволяя увеличивать давление закачки в пласты с малой приемистостью. В указанных устройствах используется рабочий агент, поступающий с одного водовода, давление которого при ограничении закачки в высокопроницаемый пласт увеличивается недостаточно, чтобы обеспечить необходимую закачку в малопроницаемый пласт, поскольку снижение закачки повышает давление в системе незначительно из-за изменения давления на всей гидравлически соединенной системе поддержания пластового давления.

Технической задачей заявленной полезной модели является обеспечение требуемого давления закачки для обоих пластов без применения дополнительных насоса и водовода на устье.

Поставленная задача решается заявляемым устройством для одновременно-раздельной закачки рабочего агента в два пласта одной скважины, включающим верхний пакер, расположенный над верхним пластом, соединенный сверху с колонной насосно-компрессорных труб, а снизу с перепускным узлом и нижний пакер, расположенный между пластами.

Технический результат, благодаря которому решается указанная задача, заключается в применении в составе устройства винтового насоса с приводом от винтового двигателя, расположенного между пакерами. Вращательно движение от винтового двигателя винтовому насосу передается через муфту. При этом одна часть потока жидкости из колонны НКТ поступает на прием винтового насоса, а вторая в винтовой забойный двигатель и далее в нижний пласт. Поток жидкости, проходящий через винтовой забойный двигатель, обеспечивает работу винтового насоса. В результате потоку жидкости, поступившему на прием винтового насоса, сообщается дополнительный напор, достаточный для его закачки в верхний пласт. В случае превышения требуемого давления на выкиде насоса произойдет срабатывание предохранительного клапана, что обеспечит сброс избыточного давления в полость, соединяющую НКТ и прием винтового насоса.

На фигуре представлен чертеж предлагаемого устройства.

Предлагаемое устройство содержит верхний пакер 1, нижний пакер 2, перепускной узел 3, винтовой забойный двигатель 4, муфту 5, винтовой насос 6, кожух 7. Верхний пакер 1 соединен сверху с колонной насосно-компрессорных труб 8, а снизу через перепускной узел 3 с кожухом 7. Винтовой насос 6 размещен в кожухе 7, а его приемный узел гидравлически связан с кожухом 7. Кожух 7 снизу через винтовой забойный двигатель 4 соединен с нижним пакером 2. Верхний пакер 1 защищает эксплуатационную колонну 9 от высокого давления закачки. Нижний пакер 2 обеспечивает разобщение верхнего 10 и нижнего 11 пластов. Перепускной узел 3 содержит гидравлические каналы, одни из которых 12 сообщают колонну НКТ 8 и кожух 7, а вторые 13 сообщают выкид насоса 6 с пространством между верхним 1 и нижним 2 пакерами. Муфта 5 обеспечивает передачу вращательного движения от винтового забойного двигателя 4 винтовому насосу 6. Предохранительный клапан 14 обеспечивает возможность гидравлического сообщения каналов 12, 13 перепускного узла 3.

Устройство работает следующим образом.

После монтажа устройства в эксплуатационной колонне скважины 9 производится закачка рабочего агента с устья по колонне НКТ 8. Поток жидкости из колонны НКТ 8 через каналы 12 перепускного узла 3 поступает в кожух 7. Далее указанный поток разделяется на два, один из которых поступает на прием винтового насоса 6, а второй через винтовой забойный двигатель 4 поступает в пространство под нижним пакером 2 и закачивается в нижний пласт 11. При этом поток жидкости, проходящий через винтовой забойный двигатель 4, раскручивает его ротор, который, в свою очередь, через муфту 5 приводит в движение рабочие органы винтового насоса 6. В результате потоку жидкости, поступившему на прием винтового насоса 6 сообщается дополнительный напор, и он с выкида насоса через каналы 13 в перепускном узле 3 поступает в пространство между верхним 1 и нижним 2 пакерами. При этом дополнительный напор, сообщенный данному потоку, обеспечивает возможность его закачки в верхний пласт 10, расположенный между пакерами. При превышении давления на выкиде насоса 6 происходит сброс избыточного давления из каналов 13 в каналы 12 перепускного узла 3 через предохранительный клапан 14.

Таким образом, в предлагаемом устройстве обеспечена возможность сохранения закачки в высокопроницаемый пласт и создания дополнительного давления для закачки в малопроницаемый пласт без применения дополнительных насоса и водовода на устье.

Claims (1)

1. Устройство для одновременно-раздельной закачки рабочего агента в два пласта одной скважины, включающее верхний пакер, расположенный над верхним пластом, соединенный сверху с колонной насосно-компрессорных труб, а снизу - с перепускным узлом, и нижний пакер, расположенный между пластами, отличающееся тем, что оно содержит расположенные между перепускным узлом и нижним пакерами винтовой забойный двигатель, муфту и винтовой насос, который размещен в кожухе и приемный узел которого гидравлически связан с кожухом, при этом перепускной узел имеет гидравлические каналы, одни из которых сообщают колонну НКТ с кожухом винтового насоса, а вторые сообщают выкид винтового насоса с пространством между верхним и нижним пакерами, кожух винтового насоса через винтовой забойный двигатель гидравлически сообщен с пространством под нижним пакером, муфта обеспечивает передачу вращательного движения от винтового забойного двигателя винтовому насосу, а гидравлические каналы перепускного узла сообщены с помощью предохранительного клапана.

Images