RU2248469C1

RU2248469C1 - Gas-lifting plant

Info

Publication number: RU2248469C1
Application number: RU2003128546/06A
Authority: RU
Inventors: Н.Х. Газеев (RU); Н.Х. Газеев; К.С. Садыков (RU); К.С. Садыков
Original assignee: Газеев Наиль Хамидович; Садыков Камиль Самигуллович
Priority date: 2003-09-18
Filing date: 2003-09-18
Publication date: 2005-03-20

Abstract

FIELD: oil industry.

SUBSTANCE: device has oil-lifting column, which is combined with space inside casing string and is provided with means for supplying compressed gas into hollow of oil-lifting column. Cover is concentrically positioned around oil-lifting pipe and is mounted with space relatively to inner surface of casing string. Oil column is made in form of a row of vertically and serially mounted gas-liquid ejectors with active ultrasound nozzle each and horizontal pipes for supplying compressed air to them. Cover is placed in lower portion of plant and is connected by at least three spreaders to upper portion of lower ejector, and means for supplying compressed gas is serially connected to separator, filter, vacuum pump and compressor.

EFFECT: higher efficiency and productiveness.

3 dwg

Description

Изобретение относится к области нефтедобывающей промышленности и может быть использовано для добычи нефти, воды и других жидкостей, а также для откачки сыпучих твердых веществ.The invention relates to the field of oil industry and can be used for oil, water and other liquids, as well as for pumping bulk solids.

Известны эжекторные (инжекторные) устройства для откачки жидкостей, состоящие из сверхзвукового сопла, камеры смешения и приемной части (см. Соколов Б.Я., Зингер Н.М. Струйные аппараты. Москва, Энергоатомиздат, 1989, с.352).Known ejector (injector) devices for pumping liquids, consisting of a supersonic nozzle, a mixing chamber and a receiving part (see Sokolov B.Ya., Singer N.M. Inkjet devices. Moscow, Energoatomizdat, 1989, p. 352).

Недостатком этих устройств является то, что они способны откачивать жидкость только с глубины гидростатического столба откачиваемой жидкости.The disadvantage of these devices is that they are able to pump liquid only from the depth of the hydrostatic column of the pumped liquid.

Известна газлифтная установка, содержащая нефтеподъемную колонну, размещенную с зазором внутри обсадной трубы и снабженную средствами для подвода сжатого газа в полость нефтеподъемной колонны, кожух, концентрично расположенный вокруг колонны и установленный с зазором относительно внутренней поверхности обсадной трубы (см. свид. РФ №21628, MПK 7 F 04 F 5/54, опубл.27.01.2002, бюл.№3).Known gas lift installation containing a lifting string, placed with a gap inside the casing and equipped with means for supplying compressed gas to the cavity of the lifting string, a casing concentrically located around the string and installed with a gap relative to the inner surface of the casing (see certificate. RF №21628, MPK 7 F 04 F 5/54, publ. 27.01.2002, bull. No. 3).

Недостатком этой установки является низкая производительность и КПД установки из-за недостаточного обеспечения откачки среды.The disadvantage of this installation is the low productivity and efficiency of the installation due to insufficient support for pumping the medium.

Наиболее близким по технической сущности является газлифтная установка, содержащая нефтеподъемную колонну, выполненную в виде ряда вертикально и последовательно установленных газо-жидкостных эжекторов с активным сверхзвуковым соплом каждый и горизонтальных трубок для подвода сжатого воздуха к ним, размещенную с зазором внутри обсадной трубы и снабженную средством для подвода сжатого газа в полость нефтеподъемной колонны, которое последовательно соединено с сепаратором и компрессором, и кожух, концентрично расположенный вокруг колонны и установленный с зазором относительно внутренней поверхности обсадной трубы (см. патент США №4083660, кл. F 04 F 1/20, 11.04.1978).The closest in technical essence is a gas lift installation containing an oil lifting column made in the form of a series of vertically and sequentially installed gas-liquid ejectors with each active supersonic nozzle and horizontal tubes for supplying compressed air to them, placed with a gap inside the casing and equipped with means for supply of compressed gas into the cavity of the oil lifting column, which is connected in series with the separator and compressor, and a casing concentrically located around the shaft nna and mounted with clearance relative to the inner surface of the casing (see. US Patent №4083660, cl. F 04 F 1/20, 11.04.1978).

Недостатком этой установки является также низкая производительность и КПД установки из-за недостаточного обеспечения откачки среды.The disadvantage of this installation is also the low productivity and efficiency of the installation due to insufficient provision for pumping the medium.

Предложенным изобретением решается задача повышения производительности и КПД установки за счет достаточного обеспечения откачки среды (нефти, воды и т.п.).The proposed invention solves the problem of increasing the productivity and efficiency of the installation due to the sufficient provision of pumping medium (oil, water, etc.).

Для достижения указанного технического результата в газлифтной установке, содержащей нефтеподъемную колонну, выполненную в виде ряда вертикально и последовательно установленных газо-жидкостных эжекторов с активным сверхзвуковым соплом каждый и горизонтальных трубок для подвода сжатого воздуха к ним, размещенную с зазором внутри обсадной трубы и снабженную средством для подвода сжатого газа в полость нефтеподъемной колонны, которое последовательно соединено с сепаратором и компрессором, и кожух, концентрично расположенный вокруг колонны и установленный с зазором относительно внутренней поверхности обсадной трубы, согласно изобретению кожух расположен в нижней части установки и соединен, по крайней мере, тремя распорками с верхней частью нижнего эжектора, а средство подвода сжатого газа последовательно соединено с фильтром и вакуумным насосом.To achieve the specified technical result in a gas lift installation containing an oil lifting column made in the form of a series of vertically and sequentially installed gas-liquid ejectors with each active supersonic nozzle each and horizontal tubes for supplying compressed air to them, placed with a gap inside the casing and equipped with means for the supply of compressed gas into the cavity of the oil column, which is connected in series with the separator and compressor, and a casing concentrically located around to Lonna and mounted with clearance relative to the inner surface of the casing, the casing according to the invention is located in the lower part of the apparatus and is connected, at least three struts with the upper portion of the lower ejector, and the compressed gas supply means is connected in series with the filter and the vacuum pump.

Расположение кожуха в нижней части установки и соединение тремя распорками с верхней частью нижнего эжектора и последовательное соединение средства подвода сжатого газа с фильтром и вакуумным насосом позволяют обеспечить дополнительную откачку нефти, воды и т.п. и увеличить производительность отдачи скважины и КПД установки.The location of the casing in the lower part of the installation and the connection of three spacers with the upper part of the lower ejector and the serial connection of the means for supplying compressed gas with a filter and a vacuum pump allow for additional pumping of oil, water, etc. and increase well productivity and plant efficiency.

Предлагаемая газлифтная установка иллюстрируется чертежами.The proposed gas lift installation is illustrated by drawings.

На фиг.1 - продольный разрез газлифтной установки.Figure 1 is a longitudinal section of a gas lift installation.

На фиг.2 - сечение А-А на фиг.1.Figure 2 is a section aa in figure 1.

На фиг.3 - сечение Б-Б на фиг.1.Figure 3 is a section bB in figure 1.

Газлифтная установка (фиг.1) содержит нефтеподъемную колонну, размещенную с зазором внутри обсадной трубы 1 и выполненную в виде ряда вертикально и последовательно установленных газо-жидкостных эжекторов, каждый из которых содержит активное сверхзвуковое сопло 4, приемную часть 2, горизонтальные трубки 3 для подвода сжатого воздуха к активному соплу 4, камеру смешения 5, выходной диффузор 6 и герметизирующие устройства 7 вверху и внизу колонны. Нефтеподъемная колонна соединена с пространством между обсадной трубой 1 и колонной посредством последовательно соединенных сепаратора 8, фильтра 9, вакуумного насоса 10, компрессора 11. В нижней части установки концентрично вокруг нее установлен кожух 12, соединенный, по крайней мере, тремя распорками 13 с верхней частью нижнего эжектора.The gas lift installation (Fig. 1) contains an oil lifting column placed with a gap inside the casing 1 and made in the form of a series of vertically and sequentially mounted gas-liquid ejectors, each of which contains an active supersonic nozzle 4, a receiving part 2, horizontal tubes 3 for supply compressed air to the active nozzle 4, the mixing chamber 5, the outlet diffuser 6 and sealing devices 7 at the top and bottom of the column. The oil lifting string is connected to the space between the casing 1 and the string through a series-connected separator 8, a filter 9, a vacuum pump 10, a compressor 11. In the lower part of the installation, a casing 12 is mounted concentrically around it, connected by at least three spacers 13 to the upper part lower ejector.

Установка работает следующим образом. Сжатый воздух от компрессора 11 подается в пространство между обсадной трубой 1 и нефтеподъемной колонной и далее поступает через горизонтальные трубки 3 в активное сверхзвуковое сопло 4, где разгоняется до сверхзвуковой скорости и поступает в камеру смешения 5 эжектора, где в момент запуска захватывает и сжимает имеющийся в обсадной трубе 1 газ, за счет чего создается вакуум в нижней части трубы 1. Гидростатическое давление пластовой жидкости поднимает жидкость в предварительно отвакуумированную приемную часть 2, после чего в камере смешения 5 происходит смешение рабочего воздуха с откачиваемой жидкостью, и полученная в результате газо-жидкостная смесь подается до следующего эжектора, где процесс повторяется. Окончательно полученная смесь подается в сепаратор 8, на поверхности, где происходит отделение газа от жидкости, газ через фильтр 9, вакуумный насос 10 и компрессор 11 подается опять в межтрубное пространство, а нефть проходит дальнейшую сепарацию.Installation works as follows. Compressed air from the compressor 11 is fed into the space between the casing 1 and the oil string and then goes through horizontal pipes 3 into the active supersonic nozzle 4, where it accelerates to supersonic speed and enters the mixing chamber 5 of the ejector, where it captures and compresses the casing pipe 1 gas, due to which a vacuum is created in the lower part of the pipe 1. The hydrostatic pressure of the reservoir fluid raises the fluid into the previously evacuated receiving part 2, after which it is mixed in the chamber In step 5, the working air is mixed with the pumped liquid, and the resulting gas-liquid mixture is supplied to the next ejector, where the process is repeated. The final mixture is fed into a separator 8, on the surface where gas is separated from the liquid, gas is passed through a filter 9, a vacuum pump 10 and a compressor 11 again into the annulus, and oil is further separated.

Выполнение газлифтной установки в виде ряда вертикально и последовательно установленных газо-жидкостных эжекторов, которые фактически являются ступенями откачки, а сама нефтеподъемная установка - многоступенчатым насосом, позволяет более эффективно обеспечить откачку нефти, воды и т.п., используя газодинамический расчет, и дает возможность перераспределить степени сжатия ступеней при изменении параметров пласта (дебита, внутрипластового давления, температуры и т.д.), т.е. увеличить производительность и КПД установки. Кроме того, такое выполнение позволяет отказаться от кожуха, установленного вдоль всей колонны, и оставить его только в нижней ее части - это не только облегчает конструкцию, но и повышает ее эффективность. А использование вакуумного насоса газо-жидкостного эжектора, питающегося рабочим газом от компрессора, позволяет достичь полной закольцованности рабочего газа, а следовательно, увеличить КПД установки и, что очень важно, улучшить экологию нефтедобычи, исключая попадание в атмосферу попутного газа и продуктов разложения.The implementation of a gas-lift installation in the form of a series of vertically and sequentially installed gas-liquid ejectors, which are actually stages of pumping, and the oil lifting system itself is a multi-stage pump, allows for more efficient pumping of oil, water, etc., using gas-dynamic calculation, and makes it possible redistribute the degree of compression of the steps when changing the parameters of the reservoir (flow rate, in-situ pressure, temperature, etc.), i.e. increase productivity and efficiency of the installation. In addition, this embodiment allows you to abandon the casing installed along the entire column, and leave it only in its lower part - this not only facilitates the design, but also increases its efficiency. And the use of a vacuum pump of a gas-liquid ejector, powered by working gas from a compressor, allows to achieve a complete looping of the working gas, and therefore, increase the efficiency of the installation and, very importantly, improve the environment of oil production, eliminating the ingress of associated gas and decomposition products into the atmosphere.

В настоящее время проводятся опытные испытания и намечается внедрение предлагаемой установки в ОАО "Татнефть".At present, pilot tests are being carried out and it is planned to introduce the proposed installation at OAO TATNEFT.

Claims

A gas lift installation comprising an oil lifting column made in the form of a series of vertically and sequentially installed gas-liquid ejectors with each active supersonic nozzle and horizontal tubes for supplying compressed air to them, placed with a gap inside the casing and equipped with means for supplying compressed gas to the cavity of the oil lifting column, which is connected in series with the separator and compressor, and a casing concentrically arranged around the column and installed with a clearance relative to the inside surface of the casing, characterized in that the casing is located in the lower part of the installation and is connected by at least three spacers to the upper part of the lower ejector, and the means for supplying compressed gas is connected in series with the filter and the vacuum pump.