RU2217578C2

RU2217578C2 - Process of oil extraction by means of down-pump with simultaneous cleaning of tubing string by flying scraper and installation for its implementation

Info

Publication number: RU2217578C2
Application number: RU2001135519A
Authority: RU
Inventors: А.Н. Гаврилов; М.Ю. Дорогушин; Л.В. Мартюшев; В.А. Семахин
Original assignee: Государственное унитарное предприятие "Ижевский механический завод"
Priority date: 2001-12-21
Filing date: 2001-12-21
Publication date: 2003-11-27

Abstract

FIELD: oil production, cleaning of internal surface of tubing strings from wax-gum accumulation in process of operation of wells. SUBSTANCE: process of oil extraction by means of down-pump with flying scraper includes lift of oil over tubing string with their simultaneous cleaning by flying scraper under working mode, additional cleaning of tubing string by flying scraper during its downward stroke under its own weight to stop anchor, simultaneous lift of oil over production string under cleaning mode. Process is controlled with transfer of well to cleaning mode by opening of shut-off device in hole clearance line and closing of shut-off device in tubing string line with subsequent transfer of well to working mode after expiry of specified time interval by opening of shut-off device in tubing string line and closing of shut-off device in hole clearance line. Installation for extraction of oil by means of down-pump with simultaneous cleaning of tubing string by flying scraper includes tubing string and production string forming hole clearance. Internal space of tubing string communicates with hole clearance through overflow hole. Production string is equipped with shut-off device installed in hole clearance line. Packer is set in hole clearance below overflow hole. Control station has capability to open and close shut-off devices in tubing string line and in hole clearance line. Down-pump is positioned in tubing string below overflow hole. EFFECT: enhanced efficiency of extraction potential of wells and efficiency of their cleaning. 2 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности и может быть использовано для очистки внутренней поверхности насосно-компрессорных труб от парафино-смолистых отложений в процессе эксплуатации скважин, оснащенных электроцентробежными насосами, или фонтанирующих скважин.The invention relates to the oil and gas industry and can be used to clean the inner surface of tubing from paraffin-tar deposits during the operation of wells equipped with electric centrifugal pumps or gushing wells.

Известен способ очистки внутренней поверхности труб с помощью устройства (а.с. № 912915, Е 21 В 37.02, публ. БИ-10 от 15.03.82), которое помещают в лубрикатор скважины, затем производят закачку жидкости, за счет которой происходит движение устройства по трубам, при этом парафино-смолистые отложения вместе с жидкостью вытесняются на забой скважины. Во время очистки труб скважина работает через затрубье.A known method of cleaning the inner surface of the pipes using the device (AS No. 912915, E 21 B 37.02, publ. BI-10 from 03/15/82), which is placed in the lubricator of the well, then injected fluid, due to which the movement of the device through pipes, while paraffin-resinous deposits along with the liquid are displaced to the bottom of the well. During pipe cleaning, the well works through the annulus.

Недостатком известного способа является высокая трудоемкость очистки труб за счет дополнительной закачки жидкости.The disadvantage of this method is the high complexity of pipe cleaning due to the additional injection of liquid.

В качестве ближайшего аналога заявленного изобретения (как способа, так и устройства) выбран известный способ очистки колонны насосно-компрессорных труб (НКТ) при добыче нефти механизированным способом (патент RU № 2157447, МПК Е 21 В 37/02, публ. 10.10.2000 г.) и установка для осуществления указанного способа. Способ заключается в процессе подъема нефти по колонне насосно-компрессорных труб с одновременной их очисткой летающим скребком в рабочем режиме и управлении процессом при помощи станции управления. Установка для осуществления данного способа содержит колонну НКТ и эксплуатационную колонну, образующие между собой затрубное пространство, запорное устройство, погружной электроцентробежный насос, закрепленный на колонне НКТ, станцию управления, летающий скребок, устьевой и забойный амортизаторы, стоп-якорь, установленный на колонне НКТ. При данном способе очистки НКТ электроцентробежный насос периодически включается (при выталкивании летающего скребка с накопившейся над ним жидкостью вверх по НКТ, производя при этом очистку труб) и выключается (при спуске летающего скребка вниз по НКТ до стоп-якоря и накоплении жидкости над ним).As the closest analogue of the claimed invention (both the method and the device), the known method of cleaning the tubing string (tubing) for oil production by the mechanized method (patent RU No. 2157447, IPC E 21 V 37/02, publ. 10.10.2000 g) and installation for implementing the specified method. The method consists in the process of lifting oil through a tubing string while cleaning it with a flying scraper in operating mode and controlling the process using a control station. The installation for implementing this method comprises a tubing string and a production string, which form an annulus, a locking device, an electric submersible centrifugal pump mounted on a tubing string, a control station, a flying scraper, wellhead and downhole shock absorbers, a stop anchor mounted on the tubing string. With this method of cleaning the tubing, the electric centrifugal pump is periodically turned on (when pushing the flying scraper with the liquid accumulated above it up the tubing, while cleaning the pipes) and turns off (when the flying scraper is lowered down the tubing to the stop anchor and the accumulation of liquid above it).

Недостатком известного способа является низкая производительность очистки, так как очистка НКТ производится только при движении летающего скребка вверх. Кроме того, известный способ не эффективен при использовании на многодебитных скважинах с непрерывным режимом работы ЭЦН ввиду малой скорости движения летающего скребка вниз по НКТ на восходящем потоке жидкости.The disadvantage of this method is the low cleaning performance, since the tubing is cleaned only when the flying scraper moves up. In addition, the known method is not effective when used in multi-well wells with continuous ESP operation due to the low speed of the flying scraper down the tubing in an upward fluid flow.

Задачей изобретения является повышение эффективности добывных возможностей скважин, оснащенных электроцентробежыми насосами, за счет снижения затрат, связанных с очисткой НКТ летающим скребком, а также повышение эффективности очистки как при движении скребка вверх по НТК, так и вниз.The objective of the invention is to increase the efficiency of production capabilities of wells equipped with electric centrifugal pumps, by reducing the costs associated with cleaning the tubing with a flying scraper, as well as increasing the efficiency of cleaning both when the scraper moves up along the tubing and down.

Поставленная задача достигается тем, что в способе добычи нефти с помощью погружного насоса с одновременной очисткой насосно-компрессорных труб летающим скребком, включающем процесс подъема нефти по колонне насосно-компрессорных труб (НКТ) с одновременной их очисткой летающим скребком в рабочем режиме и управление процессом при помощи станции управления, дополнительно осуществляют очистку НКТ летающим скребком при обратном его ходе под собственным весом до стоп-якоря с одновременным осуществлением подъема нефти по эксплуатационной колонне в режиме очистки, а управление процессом при помощи станции управления осуществляют с переводом скважины в режим очистки путем открытия запорного устройства по затрубной линии и закрытия запорного устройства по линии НКТ с последующим переводом скважины в рабочий режим по истечении заданного интервала времени путем открытия запорного устройства по линии НКТ и закрытия запорного устройства по затрубной линии.The problem is achieved in that in the method of oil production using a submersible pump while cleaning the tubing with a flying scraper, including the process of lifting oil along the tubing string (tubing) while cleaning it with a flying scraper in operating mode and controlling the process the help of the control station, they additionally clean the tubing with a flying scraper during its reverse course under its own weight to the stop anchor while simultaneously lifting oil at the operational the well is in the cleaning mode, and the process is controlled by the control station with the well being transferred to the cleaning mode by opening the shut-off device through the annular line and closing the shut-off device through the tubing line, followed by the well being put into operation after a specified time interval by opening the shut-off device by tubing line and closure of the locking device through the annulus.

Поставленная задача решается тем, что установка добычи нефти с помощью погружного насоса с одновременной очисткой колонны насосно-компрессорных труб летающим скребком, содержащая колонну НКТ и эксплуатационную колонну, образующие между собой затрубное пространство, запорное устройство, установленное на линии НКТ, погружной электроцентробежный насос, закрепленный на колонне НКТ, станцию управления, летающий скребок, устьевой и забойный амортизаторы, стоп-якорь, установленный на колонне НКТ, снабжена пакером, внутренняя полость колонны НКТ сообщена с затрубным пространством скважины при помощи перепускного отверстия, эксплуатационная колонна снабжена запорным устройством, установленным на затрубной линии, пакер установлен в затрубном пространстве ниже перепускного отверстия, станция управления выполнена с возможностью открытия и закрытия запорных устройств по линии НКТ и затрубной линии, а погружной электроцентробежный насос установлен в колонне НКТ ниже перепускного отверстия.The problem is solved in that the installation of oil production using a submersible pump while cleaning the tubing string with a flying scraper, containing the tubing string and production string forming an annular space between themselves, a shut-off device installed on the tubing line, a submersible electric centrifugal pump, fixed on the tubing string, control station, flying scraper, wellhead and downhole shock absorbers, stop anchor installed on the tubing string, equipped with a packer, inner cavity of the columns The tubing is in communication with the annulus of the well using a bypass hole, the production string is equipped with a locking device installed on the annular line, the packer is installed in the annular space below the bypass hole, the control station is configured to open and close the locking devices along the tubing and annular line, and the submersible An electric centrifugal pump is installed in the tubing string below the bypass hole.

Наличие указанных признаков позволяет сделать вывод о новизне технического решения.The presence of these signs allows us to conclude that the novelty of the technical solution.

При сравнении заявленного решения с другими техническими решениями в данной области техники не выявлена совокупность признаков, отличающих заявленное решение от прототипа, что позволяет сделать вывод о соответствии технического решения критерию "изобретательский уровень".When comparing the claimed solution with other technical solutions in the given technical field, no totality of features has been identified that distinguish the claimed solution from the prototype, which allows us to conclude that the technical solution meets the criterion of "inventive step".

Таким образом, заявленное решение является новым, имеет изобретательский уровень, промышленно применимо.Thus, the claimed solution is new, has an inventive step, industrially applicable.

Способ добычи нефти с помощью погружного насоса с одновременной очисткой колонны насосно-компрессорных труб и установка для его осуществления позволяют эксплуатировать скважины без остановки электроцентробежного насоса на время очистки НКТ, что увеличивает надежность работы насоса и повышает эффективность добычи нефти за счет отсутствия простоя скважины на время очистки НКТ.The method of oil production using a submersible pump while cleaning the string of tubing and installation for its implementation allows you to operate the wells without stopping the electric centrifugal pump for the time of cleaning the tubing, which increases the reliability of the pump and increases the efficiency of oil production due to the absence of idle wells Tubing.

На чертеже представлена установка, реализующая способ добычи нефти с помощью погружного электроцентробежного насоса с одновременной очисткой насосно-компрессорных труб летающим скребком.The drawing shows the installation that implements the method of oil production using a submersible electric centrifugal pump while cleaning the tubing with a flying scraper.

Установка содержит эксплуатационную колонну 1, колонну насосно-компрессорных труб (НКТ) 2, лубрикатор 3 с устьевым амортизатором 4, стоп-якорь 5, установленный на колонне НКТ 2, забойный амортизатор 6, летающий скребок 7, погружной электроцентробежный насос (ЭЦН) 8, закрепленный на колонне НКТ 2 ниже перепускного отверстия 9, сообщающего затрубное пространство скважины с внутренней полостью НКТ 2, пакер 10, установленный в затрубном пространстве ниже перепускного отверстия 9, станцию управления 11 с запорными устройствами 12 и 13 , установленными соответственно по линии НКТ и затрубной линии, выкидную линию 14 в нефтесбор .The installation includes a production casing 1, a tubing string (tubing) 2, a lubricator 3 with a wellhead shock absorber 4, a stop anchor 5 mounted on a tubing string 2, a downhole shock absorber 6, a flying scraper 7, a submersible electric centrifugal pump (ESP) 8, fixed on the tubing string 2 below the bypass hole 9, communicating the annulus of the well with the internal cavity of the tubing 2, a packer 10 installed in the annulus below the bypass hole 9, a control station 11 with shut-off devices 12 and 13 installed with respectively through the tubing and the annulus line flow line 14 in the oil gathering.

Способ реализуется следующим образом.The method is implemented as follows.

Скважина работает в режиме добычи нефти. Электроцентробежный насос 8 качает нефть с забоя скважины до ее устья, по колонне НКТ 2 жидкость поступает в выкидную линию 14 через открытое запорное устройство 12. Напорным давлением летающий скребок 7 удерживается вверху НКТ на устьевом амортизаторе 4 в лубрикаторе 3. Через заданный интервал времени станция 11 управления переводит скважину в режим очистки НКТ путем открытия запорного устройства 13 по затрубной линии и закрытия запорного устройства 12 по линии НКТ. Жидкость под напором электроцентробежного насоса 8 через перепускное отверстие 9 поступает с забоя скважины в пространство между эксплуатационной колонной 1 и колонной НКТ 2 (затрубное пространство) и поднимается до устья скважины через открытое запорное устройство 13 в выкидную линию 14. Пакер 10 препятствует движению жидкости на забой скважины. Летающий скребок 7 под собственным весом движется вниз по колонне НКТ 2 до стоп-якоря 5, производя при этом очистку НКТ от отложений смол и парафинов. По истечении заданного интервала времени очистки станция 11 управления переводит скважину в рабочий режим путем открытия запорного устройства 12 по линии НКТ и закрытия запорного устройства 13 по затрубной линии. Под напором жидкости, развиваемым ЭЦН 8, летающий скребок 7 поднимается вверх по НКТ до устьевого амортизатора 4 лубрикатора 3, производя при этом очистку колонны НКТ 2 от отложений смол и парафинов. Под напором жидкости скребок 7 удерживается в лубрикаторе 3, а нефть через открытое запорное устройство 12 поступает в выкидную линию 14 в нефтесбор.The well operates in oil production mode. The electric centrifugal pump 8 pumps oil from the bottom of the well to its mouth, along the tubing string 2, the fluid enters the flow line 14 through the open locking device 12. By pressure, the flying scraper 7 is held at the top of the tubing at the wellhead shock absorber 4 in the lubricator 3. After a predetermined time interval, station 11 control puts the well into the tubing cleaning mode by opening the locking device 13 along the annular line and closing the locking device 12 along the tubing line. The fluid under the pressure of the electric centrifugal pump 8 through the bypass hole 9 enters from the bottom of the well into the space between the production string 1 and the tubing string 2 (annulus) and rises to the wellhead through the open shut-off device 13 into the flow line 14. The packer 10 prevents the fluid from moving to the bottom wells. The flying scraper 7, under its own weight, moves down the tubing string 2 to the stop anchor 5, while cleaning the tubing from tar and paraffin deposits. After a predetermined interval of cleaning time, the control station 11 puts the well into operation by opening the locking device 12 along the tubing line and closing the locking device 13 through the annular line. Under the pressure of the fluid developed by ESP 8, the flying scraper 7 rises up along the tubing to the wellhead shock absorber 4 of the lubricator 3, while cleaning the tubing string 2 from deposits of tar and paraffin. Under the pressure of the liquid, the scraper 7 is held in the lubricator 3, and the oil through the open shut-off device 12 enters the flow line 14 to the oil gathering.

Claims

1. The method of oil production using a submersible pump while cleaning the tubing with a flying scraper, including the process of lifting oil through a string of tubing with tubing while cleaning it with a flying scraper in operating mode and controlling the process using a control station, characterized the fact that they additionally clean the tubing with a flying scraper during its reverse course under its own weight to the stop anchor while simultaneously lifting oil along the production string in the clean mode while the process is controlled by the control station with the well being transferred to the cleaning mode by opening the shut-off device along the annular line and closing the shut-off device through the tubing line, followed by the well being put into operation after a predetermined time interval by opening the shut-off device through the tubing line and closing the locking device in the annulus.

2. Installation of oil production using a submersible pump while cleaning the tubing string with a flying scraper, containing a tubing string and a production string forming an annular space between themselves, a shut-off device installed on the tubing line, a submersible electric centrifugal pump mounted on the tubing string, control station, flying scraper, wellhead and downhole shock absorbers, stop anchor mounted on the tubing string, characterized in that it is equipped with a packer, the inner cavity of the tubing string with the annulus of the well using the bypass hole, the production string is equipped with a locking device installed on the annular line, the packer is installed in the annular space below the bypass hole, the control station is configured to open and close the locking devices along the tubing and annular line, and the submersible electric centrifugal the pump is installed in the tubing string below the bypass hole.