RU2303124C1 - Device for gas bypassing from annular space into tubing string - Google Patents

Device for gas bypassing from annular space into tubing string Download PDF

Info

Publication number
RU2303124C1
RU2303124C1 RU2006134330/03A RU2006134330A RU2303124C1 RU 2303124 C1 RU2303124 C1 RU 2303124C1 RU 2006134330/03 A RU2006134330/03 A RU 2006134330/03A RU 2006134330 A RU2006134330 A RU 2006134330A RU 2303124 C1 RU2303124 C1 RU 2303124C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
housing
tubing string
clutch
gas
annular space
Prior art date
Application number
RU2006134330/03A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Наиль Габдулбариевич Ибрагимов (RU)
Наиль Габдулбариевич Ибрагимов
Миргази н Закиевич Тазиев (RU)
Миргазиян Закиевич Тазиев
Айрат Фикусович Закиров (RU)
Айрат Фикусович Закиров
Айрат Рафкатович Рахманов (RU)
Айрат Рафкатович Рахманов
Адхам Ахметович Курмашов (RU)
Адхам Ахметович Курмашов
Original Assignee
Открытое акционерное общество "Татнефть" им. В.Д. Шашина
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Открытое акционерное общество "Татнефть" им. В.Д. Шашина filed Critical Открытое акционерное общество "Татнефть" им. В.Д. Шашина
Priority to RU2006134330/03A priority Critical patent/RU2303124C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2303124C1 publication Critical patent/RU2303124C1/en

Links

Images

Abstract

FIELD: downhole equipment, particularly to operate, complete, kill and flush vertical, inclined and horizontal oil producing wells during gas bypassing from annular space into tubing string.
SUBSTANCE: device comprises clutch with side orifice connected to flow string from both ends thereof. Side surface of the clutch is connected to side body surface and conforms thereof over maximal possible area to increase heat transmission from the clutch to the body. The body also has longitudinal channel and side orifice connected with each other. The side orifice is in register with side clutch orifice. Jet and check valve with filter are installed in longitudinal channel of the body. Check valve provides gas bleeding as pressure in annular space exceeds that in flow string by 0.1-0.2 MPa. Device provides circulation liquid flow rate reduction by not more than 10%.
EFFECT: increased working ability in winter period at negative environment temperatures.
2 dwg

Description

Изобретение относится к подземному скважинному оборудованию и может быть использовано при эксплуатации, освоении, глушении и промывке вертикальных, наклонных и горизонтальных нефтедобывающих скважин при работах, связанных с перепуском газа из межтрубного пространства скважины в колонну насосно-компрессорных труб.The invention relates to underground downhole equipment and can be used in the operation, development, killing and flushing of vertical, deviated and horizontal oil wells during operations involving gas bypass from the annular space of the well into the tubing string.

Известно устройство для сброса нефтяного газа из затрубного пространства, содержащее колонну насосно-компрессорных труб, электроцентробежную насосную установку, устьевую запорную арматуру, эжекторное устройство и обратный клапан. Эжекторное устройство расположено на устье скважины при помощи быстросъемного разъемного соединения с возможностью создания области пониженного давления в приемной камере по сравнению с давлением в затрубном пространстве скважины, а обратный клапан содержит стопорный штифт, препятствующий закупорке выходного отверстия обратного клапана при больших расходах - подаче нефтяного газа. Седло обратного клапана изготовлено съемным для проведения ревизии при ремонтах (патент РФ №2256779, кл. Е21В 43/00, опублик. 20.07.2005).A device for discharging oil gas from an annulus containing a tubing string, an electric centrifugal pump unit, wellhead shutoff valves, an ejector device and a check valve is known. The ejector device is located at the wellhead using a quick-detachable connection with the possibility of creating a region of reduced pressure in the receiving chamber compared to the pressure in the annulus of the well, and the check valve contains a locking pin that prevents clogging of the outlet of the check valve at high flow rates - supply of oil gas. The non-return valve seat is made removable for inspection during repairs (RF patent No. 2256779, class E21B 43/00, published. 07.20.2005).

Известное устройство располагается на дневной поверхности на устье скважины и подвержено влиянию отрицательных температур. Отрицательная зимняя температура в сочетании с охлаждением в эжекторном устройстве приводит к замерзанию жидкости в зимнее время и потере работоспособности устройства.The known device is located on the day surface at the wellhead and is subject to the influence of freezing temperatures. Negative winter temperature in combination with cooling in the ejector device leads to freezing of the liquid in the winter and loss of the device’s performance.

Известно устройство для сброса газа из затрубного пространства, состоящее из погружного двигателя, гидрозащиты, центробежного насоса и эжекторного устройства, включающего в себя сопло, камеру смешения и диффузор. На уровне камеры смешения выполнен канал для перепуска газа из затрубного пространства, оборудованный обратным клапаном. При работе насоса добываемая жидкость направляется через сопло, создавая в области камеры смешения разрежение, вызывающее открытие клапана и перепуск газа из затрубного пространства в область камеры смешения. Газ, смешиваясь с добываемой жидкостью, поступает в диффузор и далее на устье скважины (патент РФ №2079636, кл. Е21В 43/00, опублик. 20.05.1997).A device for discharging gas from the annulus, consisting of a submersible engine, hydraulic protection, a centrifugal pump and an ejector device, including a nozzle, a mixing chamber and a diffuser. At the level of the mixing chamber, a channel for bypassing gas from the annulus, equipped with a check valve, is made. When the pump is operating, the produced fluid is directed through the nozzle, creating a vacuum in the region of the mixing chamber, causing the valve to open and bypass gas from the annulus to the region of the mixing chamber. The gas, mixed with the produced fluid, enters the diffuser and then at the wellhead (RF patent No. 2079636, class E21B 43/00, published May 20, 1997).

Известное устройство применимо только в паре с центробежным насосом и работоспособно только при работе центробежного насоса. При расположении устройства вблизи устья скважины в зимнее время возможно замерзание устройства и потеря работоспособности.The known device is applicable only in conjunction with a centrifugal pump and is operable only when the centrifugal pump. When the device is located near the wellhead in winter time, the device may freeze and lose working capacity.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является устройство для перепуска газа из межтрубного пространства скважины в колонну насосно-компрессорных труб, включающее соединенный с обоих концов с насосно-компрессорными трубами корпус со сквозными радиальными отверстиями, которые перекрыты втулкой, установленной на резьбовом негерметичном соединении снаружи корпуса (патент РФ №2074954, кл. Е21В 43/00, Е21В 43/12, опубл. 10.03.1997 - прототип).Closest to the invention in technical essence is a device for transferring gas from the annulus of the well into the tubing string, including a housing connected at both ends with tubing with radial openings that are covered by a sleeve mounted on a threaded leaky connection outside the housing (RF patent No. 2074954, CL ЕВВ 43/00, ЕВВ 43/12, publ. 03/10/1997 - prototype).

Известное устройство обеспечивает пропуск газа и жидкости в прямом и обратном направлении без возможности прекращения пропуска и регулировки расхода газа и жидкости через устройство. При расположении устройства в непосредственной близости от устья скважины в зимнее время возможно замерзание устройства и потеря работоспособности.The known device provides the passage of gas and liquid in the forward and reverse directions without the possibility of stopping the passage and adjusting the flow of gas and liquid through the device. When the device is located in close proximity to the wellhead in winter time, the device may freeze and lose its working capacity.

В предложенном изобретении решается задача повышения работоспособности устройства в зимнее время в условиях воздействия отрицательных температур.In the proposed invention solves the problem of improving the health of the device in winter under conditions of exposure to negative temperatures.

Задача решается тем, что в устройстве для перепуска газа из межтрубного пространства в колонну насосно-компрессорных труб, включающем соединенную с обоих концов с насосно-компрессорными трубами муфту с боковым отверстием, согласно изобретению, муфта соединена боковой поверхностью с боковой поверхностью корпуса с прилеганием по максимальной плоскости для обеспечения наибольшей передачи тепла от муфты к корпусу, корпус снабжен соединяющимися между собой продольным каналом и боковым отверстием, совмещенным с боковым отверстием муфты, в продольном канале корпуса расположен штуцер и обратный клапан с фильтром, при этом обратный клапан обеспечивает стравливание газа при превышении давления в межтрубном пространстве над давлением в колонне насосно-компрессорных труб на 0,1-0,2 МПа, а за счет минимальных гидравлических сопротивлений устройства обеспечивается снижение расхода при циркуляции жидкости не более чем на 5-10%.The problem is solved in that in the device for transferring gas from the annulus to the tubing string, including a coupling connected at both ends to the tubing with a side opening, according to the invention, the coupling is connected by the side surface to the side surface of the housing with maximum contact plane to ensure the greatest heat transfer from the coupling to the housing, the housing is provided with interconnected longitudinal channel and a side opening aligned with the side opening of the coupling, A fitting and a non-return valve with a filter are located in the longitudinal channel of the housing, while the non-return valve provides gas bleeding when the pressure in the annulus exceeds the pressure in the tubing string by 0.1-0.2 MPa, and due to the minimum hydraulic resistance of the device, reduction in flow during fluid circulation by no more than 5-10%.

Признаками изобретения являются:The features of the invention are:

1) соединенная с обоих концов с насосно-компрессорными трубами муфта с боковым отверстием;1) a coupling with a lateral hole connected at both ends to the tubing;

2) соединение муфты боковой поверхностью с боковой поверхностью корпуса;2) the connection of the coupling side surface with the side surface of the housing;

3) то же с прилеганием по максимальной плоскости для обеспечения наибольшей передачи тепла от муфты к корпусу;3) the same with fit on the maximum plane to ensure the greatest heat transfer from the coupling to the housing;

4) соединяющиеся между собой продольный канал и боковое отверстие в корпусе;4) interconnected longitudinal channel and side hole in the housing;

5) совмещение бокового отверстия корпуса с боковым отверстием муфты;5) the combination of the side hole of the housing with the side hole of the coupling;

6) расположение в продольном канале корпуса штуцера и обратного клапана с фильтром;6) the location in the longitudinal channel of the nozzle body and check valve with a filter;

7) применение обратного клапана, обеспечивающего стравливание газа при превышении давления в межтрубном пространстве над давлением в колонне насосно-компрессорных труб на 0,1-0,2 МПа;7) the use of a check valve that provides gas bleeding when the pressure in the annulus exceeds the pressure in the tubing string by 0.1-0.2 MPa;

8) за счет минимальных гидравлических сопротивлений устройства обеспечение снижения расхода при циркуляции жидкости не более чем на 5-10%.8) due to the minimum hydraulic resistance of the device, ensuring a decrease in flow rate during fluid circulation by no more than 5-10%.

Признак 1 является общим с прототипом, признаки 2-8 являются существенными отличительными признаками изобретения.Sign 1 is common with the prototype, signs 2-8 are the salient features of the invention.

Сущность изобретенияSUMMARY OF THE INVENTION

При работе нефтедобывающей скважины в межтрубном пространстве, т.е. в пространстве между обсадной колонной скважины и колонной насосно-компрессорных труб скапливается газ. Газ как более легкая углеводородная фракция заполняет верхнюю приустьевую часть скважины. Большое скопление газа является отрицательным явлением. В верхней части скважины газ перепускают в колонну насосно-компрессорных труб и направляют с добываемой нефтью в выкидной трубопровод. При большой разности давлений в межтрубном пространстве и колонне насосно-компрессорных труб при перепуске и расширении газа приустьевая часть скважины интенсивно охлаждается. В зимний период охлаждение усугубляется низкими температурами воздуха и теплопотерями в промерзший на глубину промерзания грунт. Все это может привести к замерзанию приустьевой зоны скважины, особенно при добыче высокообводненной нефти. В предложенном изобретении решается задача повышения работоспособности скважины и устройств в приустьевой зоне в зимнее время в условиях воздействия отрицательных температур. Задача решается устройством, представленном на фиг.1 и 2.When operating an oil well in the annulus, i.e. gas accumulates in the space between the well casing and the tubing string. Gas as a lighter hydrocarbon fraction fills the upper wellhead. A large accumulation of gas is a negative phenomenon. In the upper part of the well, gas is passed into the tubing string and sent with the produced oil to the flow line. With a large pressure difference in the annulus and the tubing string during gas bypass and expansion, the wellhead part of the well is intensively cooled. In winter, cooling is aggravated by low air temperatures and heat loss in the soil frozen to the depth of freezing. All this can lead to freezing of the wellhead zone, especially during the production of highly watered oil. In the proposed invention solves the problem of improving the health of the well and devices in the estuary zone in winter under conditions of exposure to negative temperatures. The problem is solved by the device shown in figures 1 and 2.

Насосно-компрессорные трубы 1 и 2 соединены муфтой 3 с боковым отверстием 4. Муфта 3 соединена боковой поверхностью 5 с боковой поверхностью 6 корпуса 7. Корпус 7 снабжен соединяющимися между собой продольным каналом 8 и боковым отверстием 9, совмещенным с боковым отверстием 4 муфты 3. В продольном канале 8 корпуса 7 расположен штуцер 10 и обратный клапан 11 с фильтром 12. Обратный клапан 11 обеспечивает стравливание газа при превышении давления в межтрубном пространстве 13 над давлением в колонне насосно-компрессорных труб 1 и 2 на 0,1-0,2 МПа. За счет минимальных гидравлических сопротивлений устройства обеспечивается снижение расхода при циркуляции жидкости не более чем на 5-10%.The tubing 1 and 2 are connected by a sleeve 3 to a side hole 4. The sleeve 3 is connected by a side surface 5 to a side surface 6 of the housing 7. The housing 7 is provided with a longitudinal channel 8 and a side hole 9 connected to one another, aligned with the side hole 4 of the sleeve 3. A fitting 10 and a non-return valve 11 with a filter 12 are located in the longitudinal channel 8 of the housing 7. The non-return valve 11 ensures that the gas is vented when the pressure in the annulus 13 exceeds the pressure in the tubing string 1 and 2 by 0.1-0.2 MPa . Due to the minimum hydraulic resistance of the device, the flow rate is reduced by not more than 5-10% during fluid circulation.

Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.

При превышении давления в межтрубном пространстве 13 над давлением в колонне насосно-компрессорных труб 1 и 2 на 0,1-0,2 МПа открывается обратный клапан 11 и газ поступает из межтрубного пространства 13 через фильтр 12, обратный клапан 11, штуцер 10, продольный канал 8, боковое отверстие 9, боковое отверстие 4 во внутреннее пространство муфты 3 и внутреннее пространство насосно-компрессорных труб 1 и 2. Далее газ вместе с добываемой продукцией (нефтью) направляется в выкидную линию скважины.When the pressure in the annulus 13 exceeds the pressure in the column of tubing 1 and 2 by 0.1-0.2 MPa, the check valve 11 opens and gas flows from the annulus 13 through the filter 12, the check valve 11, fitting 10, longitudinal channel 8, side hole 9, side hole 4 into the inner space of the sleeve 3 and the inner space of the tubing 1 and 2. Next, the gas together with the produced products (oil) is sent to the flow line of the well.

По колонне насосно-компрессорных труб 1 и 2 проходит нагретая жидкость, согревающая муфту 3, а через нее корпус 7 и клапан 11. При этом исключается замерзание и выход из строя всего устройства. Соединение боковой поверхности 5 муфты 3 с боковой поверхностью 6 корпуса 7 способствует более полной теплоотдаче и прогреву корпуса 7. Обеспечение стравливания газа при превышении давления в межтрубном пространстве 13 над давлением в колонне насосно-компрессорных труб 1 и 2 на 0,1-0,2 МПа способствует минимизации расширения газа и эффекта снижения температуры за счет этого эффекта. При циркуляции жидкости по колонне насосно-компрессорных труб 1 и 2 и межтрубному пространству 13 устройство обеспечивает минимальные потери расхода жидкости на 5-10% за счет минимальных гидравлических сопротивлений устройства.A heated fluid passes through the tubing string 1 and 2, warming the sleeve 3, and through it the housing 7 and valve 11. This eliminates freezing and failure of the entire device. The connection of the side surface 5 of the coupling 3 with the side surface 6 of the housing 7 contributes to a more complete heat transfer and heating of the housing 7. Providing gas bleeding when the pressure in the annulus 13 is higher than the pressure in the string of tubing 1 and 2 by 0.1-0.2 MPa helps minimize gas expansion and the effect of lowering the temperature due to this effect. When the fluid circulates through the tubing string 1 and 2 and the annular space 13, the device provides minimal loss of fluid flow by 5-10% due to the minimum hydraulic resistance of the device.

Применение предложенного устройства позволит повысить работоспособность устройства в зимнее время в условиях воздействия отрицательных температур.The application of the proposed device will improve the efficiency of the device in the winter under the influence of negative temperatures.

Claims (1)

Устройство для перепуска газа из межтрубного пространства в колонну насосно-компрессорных труб, включающее соединенную с обоих концов с насосно-компрессорными трубами муфту с боковым отверстием, отличающееся тем, что муфта соединена боковой поверхностью с боковой поверхностью корпуса с прилеганием по максимальной плоскости для обеспечения наибольшей передачи тепла от муфты к корпусу, корпус снабжен соединяющимися между собой продольным каналом и боковым отверстием, совмещенным с боковым отверстием муфты, в продольном канале корпуса расположен штуцер и обратный клапан с фильтром, при этом обратный клапан обеспечивает стравливание газа при превышении давления в межтрубном пространстве над давлением в колонне насосно-компрессорных труб на 0,1-0,2 МПа, а за счет гидравлических сопротивлений устройства обеспечено снижение расхода при циркуляции жидкости не более чем на 10%.A device for transferring gas from the annulus to the tubing string, including a coupling with a lateral hole connected at both ends to the tubing, characterized in that the coupling is connected by the lateral surface to the lateral surface of the housing with the fit on the maximum plane to ensure maximum transmission heat from the coupling to the housing, the housing is provided with a longitudinal channel and a side opening interconnected with one another, combined with the side opening of the coupling in the longitudinal housing of the housing a fitting and a non-return valve with a filter are located, while the non-return valve provides gas bleeding when the pressure in the annulus is higher than the pressure in the tubing string by 0.1-0.2 MPa, and due to the hydraulic resistance of the device, the flow rate is reduced during circulation liquids no more than 10%.
RU2006134330/03A 2006-09-28 2006-09-28 Device for gas bypassing from annular space into tubing string RU2303124C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2006134330/03A RU2303124C1 (en) 2006-09-28 2006-09-28 Device for gas bypassing from annular space into tubing string

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2006134330/03A RU2303124C1 (en) 2006-09-28 2006-09-28 Device for gas bypassing from annular space into tubing string

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2303124C1 true RU2303124C1 (en) 2007-07-20

Family

ID=38431125

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2006134330/03A RU2303124C1 (en) 2006-09-28 2006-09-28 Device for gas bypassing from annular space into tubing string

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2303124C1 (en)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2464416C1 (en) * 2011-04-13 2012-10-20 Открытое акционерное общество "Татнефть" им. В.Д. Шашина Method of initiating inflow from bed
RU2563464C1 (en) * 2014-10-14 2015-09-20 Публичное акционерное общество "Татнефть" им. В.Д. Шашина (ПАО "Татнефть" им. В. Д. Шашина) Coupling for gas bypass from annulus
RU2591309C2 (en) * 2013-11-19 2016-07-20 Открытое акционерное общество "Татнефть" им. В.Д. Шашина Downhole gas bypass valve
RU2704088C1 (en) * 2018-05-21 2019-10-23 Общество с ограниченной ответственностью "Региональный научно-технологический центр Урало-Поволжья", ООО "РНТЦ Урало-Поволжья" Deep gas bypass device for well operated by sucker-rod pump
RU2751295C1 (en) * 2020-11-20 2021-07-13 Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственная фирма "Пакер" Bypass valve

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2464416C1 (en) * 2011-04-13 2012-10-20 Открытое акционерное общество "Татнефть" им. В.Д. Шашина Method of initiating inflow from bed
RU2591309C2 (en) * 2013-11-19 2016-07-20 Открытое акционерное общество "Татнефть" им. В.Д. Шашина Downhole gas bypass valve
RU2563464C1 (en) * 2014-10-14 2015-09-20 Публичное акционерное общество "Татнефть" им. В.Д. Шашина (ПАО "Татнефть" им. В. Д. Шашина) Coupling for gas bypass from annulus
RU2704088C1 (en) * 2018-05-21 2019-10-23 Общество с ограниченной ответственностью "Региональный научно-технологический центр Урало-Поволжья", ООО "РНТЦ Урало-Поволжья" Deep gas bypass device for well operated by sucker-rod pump
RU2751295C1 (en) * 2020-11-20 2021-07-13 Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственная фирма "Пакер" Bypass valve

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2303124C1 (en) Device for gas bypassing from annular space into tubing string
CA2504088C (en) Motor cooler for submersible pump
BRPI0617695A2 (en) pressure oriented drilling apparatus and method
US8146665B2 (en) Apparatus and method for maintaining boost pressure to high-pressure pumps during wellbore servicing operations
CA2357620C (en) Annular flow restrictor for electrical submersible pump
US9695654B2 (en) Wellhead flowback control system and method
BRPI0501757B1 (en) pressurized gas lift system as a backup to a submersible electric pump and method
US8316942B2 (en) ESP for perforated sumps in horizontal well applications
BR112015006513B1 (en) method of operating a double drill string arranged in a well
BRPI1103561A2 (en) valve assembly and method for controlling flow through a wellhead assembly
US20110073301A1 (en) Well jet device for logging and developing horizontal wells with abnormally low formation pressure
RU2305171C1 (en) Automated annular gas relief valve assembly
RU2318983C1 (en) Automatic annulus gas bypassing device
RU2303116C1 (en) All-purpose valve for downhole motor
RU2229586C1 (en) Controller valve
RU2550628C2 (en) Method and system for drilling acceleration by use of drill string vibration
JP6303361B2 (en) Thermal well and snow melting method
RU2194152C2 (en) Downhole plant for regulation and shutoff of medium flow
WO2011099895A2 (en) Downhole circular liquid, gas or gas/liquid mixture flow restrictor
RU2474673C1 (en) Garipov hydraulic control
RU2598673C1 (en) Device for reducing gas pressure in annular space of pumping wells
CN210152992U (en) Circulating pump cavitation prevention device for circulating heating of heavy oil well
SU1280114A1 (en) Arrangement for operating wells in heat action upon formation
RU2591309C2 (en) Downhole gas bypass valve
RU2213205C2 (en) Equipment of water-injection well mouth

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20130929