RU2322570C2 - Oil production method and device - Google Patents
Oil production method and device Download PDFInfo
- Publication number
- RU2322570C2 RU2322570C2 RU2006109939/03A RU2006109939A RU2322570C2 RU 2322570 C2 RU2322570 C2 RU 2322570C2 RU 2006109939/03 A RU2006109939/03 A RU 2006109939/03A RU 2006109939 A RU2006109939 A RU 2006109939A RU 2322570 C2 RU2322570 C2 RU 2322570C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- pump
- working fluid
- downhole
- piston
- fluid
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Изобретение относится к нефтяной промышленности, а точнее к способам добычи нефти.The invention relates to the oil industry, and more specifically to methods of oil production.
Известен способ добычи нефти (RU 2065026 С1, МПК Е21В 43/00, 1996.08.10) с использованием глубинного насоса. Для предотвращения коррозии обсадных труб путем исключения контакта поверхности обсадных труб с пластовой жидкостью глубинный насос устанавливают выше продуктивного пласта, соединяют с хвостовыми трубами. Хвостовые трубы спускают до забоя скважины, а в нижнем их конце размещают обратный клапан.A known method of oil production (RU 2065026 C1, IPC EV 43/00, 1996.08.10) using a deep pump. To prevent corrosion of the casing pipes by eliminating the contact of the surface of the casing pipes with the formation fluid, the downhole pump is installed above the reservoir, connected to the tail pipes. The tail pipes are lowered to the bottom of the well, and a check valve is placed at their lower end.
Недостатками известного способа добычи нефти является то, что этот способ при использовании его на малодебитных скважинах применяется совместно с штанговым глубинным насосом (ШГН), что влечет за собой истирание насосно-компрессорных труб (НКТ), обрыв насосных штанг, большие эксплуатационные расходы, связанные с заменой НКТ и колонны штанг.The disadvantages of this method of oil production is that this method, when used on low-yield wells, is used in conjunction with a sucker rod pump (SHG), which entails the abrasion of tubing, tubing breakage, high operating costs associated with replacement of tubing and rod string.
Известен также способ и устройство для добычи нефти (RU 2088749, МПК Е21В 43/00, 1997.08.27), включающее в себя колонну НКТ с хвостовиком и пакером. Внутри НКТ установлен штанговый насос. В НКТ помещен дозирующий узел, который соединяет полость НКТ с затрубным пространством. Недостатком данного способа является то, что наряду с подачей маловязкой жидкости в затрубное пространство производится отбор пластового флюида при помощи штангового глубинного насоса, связанного со станком-качалкой, колонной насосных штанг, что приводит к усложнению конструкции. Пластовый флюид дополнительно разбавляют жидкостью, подаваемой с устья скважины, что подразумевает дополнительные затраты нефти. Наличие колонны насосных штанг, движение которой внутри НКТ приводит к износу как НКТ, так и самой колонны насосных штанг, ведет к увеличению эксплуатационных расходов.There is also a known method and device for oil production (RU 2088749, IPC ЕВВ 43/00, 1997.08.27), which includes a tubing string with a liner and a packer. A tubing pump is installed inside the tubing. A metering unit is placed in the tubing, which connects the tubing cavity to the annulus. The disadvantage of this method is that along with the supply of low-viscosity fluid into the annulus, formation fluid is selected using a sucker rod pump associated with a rocking machine, a string of pump rods, which complicates the design. Formation fluid is additionally diluted with the fluid supplied from the wellhead, which implies additional oil costs. The presence of a string of pump rods, the movement of which inside the tubing leads to wear of both the tubing and the string of pump rods itself, leads to an increase in operating costs.
Известен также способ добычи нефти с помощью ШГН, основанный на том, что глубинный насос приводится в действие станком-качалкой при помощи колонны насосных штанг (см. Ф.Грей. Добыча нефти. - М., 2004).There is also known a method of oil production using SHGN, based on the fact that the deep pump is driven by a rocking machine using a string of pump rods (see F. Gray. Oil production. - M., 2004).
Основными недостатками данного способа добычи нефти является то, что во время эксплуатации происходит интенсивный износ НКТ вследствие истирания ее движущимися насосными штангами, износ и обрыв самих насосных штанг, что приводит к остановке добычи для смены насосного оборудования и замены колонны НКТ. Кроме того, для привода в действие глубинного насоса на устье скважины устанавливается энерго- и металлоемкий станок-качалка. Все это ведет к значительным затратам при добыче нефти.The main disadvantages of this method of oil production is that during operation there is intense wear of the tubing due to abrasion by moving pump rods, wear and breakage of the pump rods themselves, which leads to production shutdown for changing pumping equipment and replacing the tubing string. In addition, an energy- and metal-intensive rocking machine is installed at the wellhead to drive the deep pump. All this leads to significant costs in oil production.
Наиболее близким техническим решением является принцип действия установки гидропоршневых насосов (Нефтепромысловое оборудование: Справочник. - М.: «Недра», 1990, с.167-169). Он основан на использовании гидравлической энергии жидкости, закачиваемой под высоким давлением в гидравлический забойный поршневой двигатель возвратно-поступательного действия, преобразующий эту энергию в возвратно-поступательное движение жестко связанного с ним поршневого насоса. При этом на устье поступает смесь рабочей жидкости и пластового флюида.The closest technical solution is the principle of operation of the installation of hydraulic piston pumps (Oilfield equipment: Handbook. - M .: "Nedra", 1990, p.167-169). It is based on the use of hydraulic energy of a fluid pumped under high pressure into a hydraulic downhole reciprocating piston motor that converts this energy into the reciprocating motion of a piston pump rigidly connected to it. At the same time, a mixture of working fluid and formation fluid enters the mouth.
Недостатком этого способа является то, что в процессе добычи нефти добываемый пластовый флюид смешивается с рабочей жидкостью, что влечет за собой необходимость их разделения и очистки, а механические примеси, находящиеся в добываемом пластовом флюиде, затрудняют работу золотникового устройства, которое управляет работой гидродвигателя. Сложность конструкции агрегата обусловлена тем, что золотниковое переключающее устройство расположено внутри гидропривода, и в случае его выхода из строя необходимо поднимать всю компоновку на устье скважины для ремонта. Так как рабочая жидкость смешивается с добываемым пластовым флюидом, возникает необходимость в большом расходе ингибиторов, подавляющих коррозию, и тем самым возрастают эксплуатационные расходы. Задачей создания изобретения является:The disadvantage of this method is that in the process of oil production, the produced reservoir fluid is mixed with the working fluid, which entails the need for their separation and purification, and the mechanical impurities in the produced reservoir fluid impede the operation of the spool device that controls the operation of the hydraulic motor. The complexity of the design of the unit is due to the fact that the spool switching device is located inside the hydraulic actuator, and in case of failure it is necessary to raise the entire layout at the wellhead for repair. Since the working fluid is mixed with the produced formation fluid, there is a need for a large consumption of inhibitors that inhibit corrosion, and thereby increase operating costs. The objective of the invention is:
- повышение эффективности работ при добыче нефти;- improving the efficiency of work in oil production;
- устранение износа колонны НКТ вследствие ее истирания насосными штангами;- elimination of wear of the tubing string due to its abrasion by sucker rods;
- упрощение конструкции гидропривода;- simplification of the hydraulic drive design;
- создание условий, при которых управление работой гидропривода осуществляется только с устья скважины;- the creation of conditions under which the control of the hydraulic drive is carried out only from the wellhead;
- обеспечение циркуляции рабочей жидкости по замкнутому циклу и исключение возможности ее смешивания с добываемым пластовым флюидом;- ensuring the circulation of the working fluid in a closed cycle and eliminating the possibility of mixing it with the produced reservoir fluid;
- снижение коррозии колонны НКТ и тем самым увеличение межремонтного периода и снижение затрат на эксплуатацию месторождений нефти.- reducing corrosion of the tubing string and thereby increasing the overhaul period and lowering the cost of operating oil fields.
Поставленная задача решается за счет того, что в способе добычи нефти, заключающемся в том, что в обсадной колонне посредством пакера устанавливают гидравлический забойный поршневой двигатель возвратно-поступательного действия и жестко связанный с ним глубинный насос, управление которым осуществляют при помощи потока рабочей жидкости, согласно изобретению подачу рабочей жидкости осуществляют по замкнутому циклу, исключающему ее потери и смешивание рабочей жидкости с добываемым пластовым флюидом, который подают на устье по сдвоенной, концентрически расположенной колонне насосно-компрессорных труб, причем управление работой гидравлического забойного поршневого двигателя возвратно-поступательного действия производят с устья скважины.The problem is solved due to the fact that in the method of oil production, which consists in the fact that in the casing by means of a packer, a hydraulic downhole reciprocating piston engine and a deep-well pump rigidly connected to it are installed, which are controlled by the flow of working fluid, according to the invention, the supply of the working fluid is carried out in a closed cycle, eliminating its loss and mixing the working fluid with the produced formation fluid, which is fed to the mouth in a double, a concentrically arranged column of tubing, and the operation of the hydraulic downhole reciprocating reciprocating engine is produced from the wellhead.
Поставленная задача в устройстве, реализующем способ добычи нефти, решается за счет того, что в устройстве, включающем в себя глубинный насос и гидравлический забойный поршневой двигатель возвратно-поступательного действия, жестко связанные между собой и установленные в обсадной колонне посредством пакера, согласно изобретению глубинный насос и поршневой двигатель установлены на сдвоенной концентрически расположенной колонне насосно-компрессорных труб, внутренние полости которых изолированы друг от друга средоразделителем, через который проходит полый шток, посредством внутреннего канала гидравлически соединяющий глубинный насос с внутренней полостью насосно-компрессорной трубы меньшего диаметра, а гидравлический забойный поршневой двигатель возвратно-поступательного действия устроен так, что использован замкнутый цикл рабочей жидкости и исключено ее смешивание с добываемым пластовым флюидом.The problem in the device that implements the method of oil production is solved due to the fact that in the device, which includes a deep pump and a hydraulic downhole reciprocating piston motor, rigidly interconnected and installed in the casing by means of a packer, according to the invention, the deep pump and the piston engine are mounted on a twin concentrically arranged tubing string, the internal cavities of which are isolated from each other by a medium separator, through The hollow rod passes through the internal channel and hydraulically connects the deep pump to the internal cavity of the tubing of a smaller diameter, and the hydraulic downhole reciprocating piston engine is arranged so that a closed cycle of the working fluid is used and its mixing with the produced reservoir fluid is excluded.
В частном случае исполнения устройства глубинный насос содержит в нижней части всасывающий клапан, а его полость разделена поршнем, снабженным полым штоком с радиальными отверстиями, выполненными выше поршня, и нагнетательным клапаном.In the particular case of the device, the downhole pump comprises a suction valve in the lower part, and its cavity is divided by a piston equipped with a hollow rod with radial holes made above the piston and a discharge valve.
Кроме этого, гидравлический забойный поршневой двигатель возвратно-поступательного действия в нижней части содержит одно или несколько радиальных отверстий, а его полость разделена поршнем, снабженным полым штоком с клапаном.In addition, the hydraulic downhole reciprocating piston engine in the lower part contains one or more radial holes, and its cavity is divided by a piston equipped with a hollow stem with a valve.
На фиг.1 показана схема осуществления способа добычи нефти; на фиг.2 - схема устройства для добычи нефти в режиме всасывания пластового флюида; на фиг.3 - схема устройства для добычи нефти в режиме нагнетания пластового флюида.Figure 1 shows a diagram of the implementation of the method of oil production; figure 2 - diagram of a device for oil production in the mode of absorption of reservoir fluid; figure 3 is a diagram of a device for oil production in the mode of injection of reservoir fluid.
Установка для осуществления способа добычи нефти (фиг.1) включает в себя насосный агрегат 1 с системами управления, расположенный на устье скважины, глубинный насос 2, жестко связанный с ним гидравлический забойный поршневой двигатель возвратно-поступательного действия (гидропривод) 3. Вся компоновка спускается на сдвоенной, концентрически расположенной колонне НКТ 4 и 5 и устанавливается в обсадной колонне 6 посредством пакера 7.Installation for implementing the method of oil production (Fig. 1) includes a pumping unit 1 with control systems located at the wellhead, a
Добычу нефти осуществляют следующим образом.Oil production is as follows.
Рабочую жидкость под давлением от насосного агрегата 1, расположенного на устье скважины, подают в межтрубное пространство 8, образованное обсадной колонной 6 и колонной НКТ 5, в гидропривод 3, который приводит в действие глубинный насос 2, и пластовый флюид подается вовнутрь колонны НКТ 4 и далее на устье скважины. Рабочая жидкость, пройдя через привод насоса 3 по межтрубному пространству 9, образованному колонной НКТ 4 и колонной НКТ 5, подается к насосному агрегату 1.The working fluid under pressure from the pump unit 1, located at the wellhead, is fed into the
Насосный агрегат 1 переключают, и подачу рабочей жидкости производят в межтрубное пространство 9 и далее в гидропривод 3, при этом глубинный насос 2 возвращается в исходное состояние и принимает вовнутрь порцию пластового флюида.The pump unit 1 is switched, and the supply of the working fluid is made into the
Далее цикл повторяется.Next, the cycle repeats.
В качестве рабочей жидкости может быть использована вода с добавлением ингибиторов коррозии или товарная нефть, а пластовый флюид, например, представляет собой смесь нефти, пластовой воды и попутного газа.As the working fluid, water with the addition of corrosion inhibitors or marketable oil can be used, and the reservoir fluid, for example, is a mixture of oil, produced water and associated gas.
Устройство для добычи нефти содержит глубинный насос 2, поршень 10 которого жестко связан с поршнем 11 гидропривода 3 посредством полого штока 12. В нижней части полого штока 12 выше поршня 10 выполнены одно или несколько радиальных отверстий 13. В поршне 10 устроен нагнетательный клапан 14. Глубинный насос 2 в нижней части оснащен всасывающим клапаном 15 и соединен в верхней части посредством переводника 16 с гидроприводом 3. Внутри переводника 16 устроено уплотнение 17 для полого штока 12. Гидропривод 3 в нижней части имеет одно или несколько радиальных отверстий 18, обеспечивающих гидравлическую связь полости 19 и межтрубного пространства 8, образованного колонной обсадных труб 6 и колонной НКТ 5. Поршень 11 сверху соединен с полым штоком 20, который через клапан 21 гидравлически связан с полым штоком 12 и полостью 22 глубинного насоса 2. Внутренний канал 23 полого штока 20 гидравлически связан с внутренним пространством 24 колонны НКТ 4, которое отделено от межтрубного пространства 9 посредством средоразделителя 25, который может представлять собой башмак якорный для верхнего механического крепления вставных насосов RHAM типа «конус в конус» и замка вставных насосов RHAM с верхним механическим креплением по API (Каталог «Глубинные штанговые насосы» ИЖНЕФТЕМАШ, 1997 г., с.41-44 и с. 57-64).The device for oil production contains a
Колонна НКТ 4 устанавливается внутри колонны НКТ 5 посредством центратора 26.The tubing string 4 is installed inside the
Все устройство для добычи нефти размещено в обсадной колонне 6 при помощи, гидромеханического или гидравлического пакера 7.The entire device for oil production is placed in the
Устройство для добычи нефти работает следующим образом.A device for oil production works as follows.
Всасывание (фиг.2)Suction (figure 2)
Рабочая жидкость подается насосным агрегатом 1, расположенным на устье скважины, в межтрубное пространство 8 и через отверстия 18 поступает в полость 19 гидропривода 3. Поршень 11 и жестко связанный с ним при помощи полого штока 12 поршень 10 начинают двигаться вверх. В полости 27 глубинного насоса 2, создается разрежение. Всасывающий клапан 15 открывается, и полость 27 заполняется флюидом из подпакерного пространства 28. Нагнетательный клапан 14 закрывается, флюид, находящийся в полости 22 поршневого насоса 2 через радиальные отверстия 13 в полом штоке 12, канал 29, открытый клапан 21, канал 23 полого штока 20 попадает во внутреннее пространство 24 колонны НКТ 4 и далее на устье скважины. Рабочая жидкость, находящаяся в полости 30 гидропривода 3, по межтрубному пространству 9 попадает на устье скважины и далее на прием насосного агрегата 1.The working fluid is pumped by the pump unit 1, located at the wellhead, into the
Нагнетание (фиг.3)Injection (FIG. 3)
Насосный агрегат 1, расположенный на устье скважины, переключается, и рабочая жидкость подается в межтрубное пространство 9, давление в полости 30 гидропривода 3 повышается, и поршень 11 начинает движение вниз, также перемещается жестко связанный с ним посредством полого штока 12 поршень 10 глубинного насоса 2. Клапан 21 закрывается, нагнетательный клапан 14 открывается и флюид, находящийся в полости 27, через радиальные отверстия 13 полого штока 12 перетекает в полость 22 глубинного насоса 2, заполняя ее. Рабочая жидкость, находящаяся в полости 19 гидропривода 3, через радиальные отверстия 18 перетекает в межтрубное пространство 8 и далее на устье скважины к приему насосного агрегата.The pump unit 1, located at the wellhead, is switched over and the working fluid is supplied to the
Далее цикл повторяется.Next, the cycle repeats.
Предлагаемое техническое решение позволяет полностью устранить процесс истирания НКТ и обрыв насосных штанг вследствие их отсутствия, значительно упростить конструкцию внутрискважинного оборудования, что, в свою очередь, снизит вероятность выхода его из строя и тем самым увеличит наработку на отказ, осуществлять управление работой гидропривода с устья скважины. Так как рабочая жидкость используется по замкнутому циклу и не смешивается с пластовым флюидом, ингибиторы, подавляющие коррозию, будут сохраняться, и тем самым существенно снизится коррозия скважинного оборудования без дополнительных затрат.The proposed technical solution allows you to completely eliminate the process of abrasion of the tubing and breakage of the pump rods due to their absence, significantly simplify the design of downhole equipment, which, in turn, will reduce the likelihood of failure, and thereby increase the mean time between failures, control the operation of the hydraulic drive from the wellhead . Since the working fluid is used in a closed cycle and does not mix with the reservoir fluid, corrosion inhibitors will be preserved, and thereby corrosion of the downhole equipment will be significantly reduced at no additional cost.
Наличие постоянно циркулирующей рабочей жидкости (при необходимости подогретой) позволяет устранить или сократить процесс парафинообразования на наружных и внутренних поверхностях НКТ.The presence of constantly circulating working fluid (warmed up if necessary) eliminates or reduces the paraffin formation process on the outer and inner surfaces of the tubing.
Все это вместе взятое позволяет значительно сократить как капитальные затраты при обустройстве месторождений нефти, так и расходы в период эксплуатации месторождений.All this taken together allows you to significantly reduce both capital costs in the development of oil fields, and expenses during the operation of the fields.
Claims (3)
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
BYA20050301 | 2005-03-29 | ||
BY20050301 | 2005-03-29 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2006109939A RU2006109939A (en) | 2007-10-10 |
RU2322570C2 true RU2322570C2 (en) | 2008-04-20 |
Family
ID=38952464
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2006109939/03A RU2322570C2 (en) | 2005-03-29 | 2006-03-28 | Oil production method and device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2322570C2 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN106150444A (en) * | 2015-04-13 | 2016-11-23 | 中国石油化工股份有限公司 | A kind of offshore platform underground hydraulic pressure oil rig |
RU2726704C1 (en) * | 2017-04-17 | 2020-07-15 | Бейкер Хьюз, Э Джии Компани, Ллк | Flexible pipes with double walls with downhole pump driven by flow |
-
2006
- 2006-03-28 RU RU2006109939/03A patent/RU2322570C2/en not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Нефтепромысловое оборудование, Справочник. - М.: Недра, 1990, с.167-169. * |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN106150444A (en) * | 2015-04-13 | 2016-11-23 | 中国石油化工股份有限公司 | A kind of offshore platform underground hydraulic pressure oil rig |
RU2726704C1 (en) * | 2017-04-17 | 2020-07-15 | Бейкер Хьюз, Э Джии Компани, Ллк | Flexible pipes with double walls with downhole pump driven by flow |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2006109939A (en) | 2007-10-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
WO2017075943A1 (en) | Device and method for water drainage and gas production by pressure control and gas lift | |
US5857519A (en) | Downhole disposal of well produced water using pressurized gas | |
US4540348A (en) | Oilwell pump system and method | |
CA2462609A1 (en) | Downhole well pump | |
NO335121B1 (en) | Electric pump assembly for lifting fluids from a borehole and method using the same | |
CN102767355A (en) | Thick oil steam-huff-and-puff injection-production integrated oil production device | |
RU2322570C2 (en) | Oil production method and device | |
US20210079771A1 (en) | Reciprocating downhole pump | |
RU2364708C1 (en) | Unit borehole rod pumping with double-acting pump | |
RU2132933C1 (en) | Combined method and equipment for operating producing well | |
CN109267970A (en) | The integrated serialization DP technology of steam injection oil recovery and complete outfit | |
CN112482986B (en) | Hydraulic lifting tool in pit | |
RU63864U1 (en) | INSTALLING A Borehole PUMPBAR PUMP WITH A DOUBLE ACTION PUMP | |
RU2325513C1 (en) | Device for fluid injection in bottom formation and oil extractions from upper formation | |
RU2539459C1 (en) | Oil-well sucker-rod pumping unit | |
RU2321772C1 (en) | Oil-well sucker-rod pump | |
RU53737U1 (en) | DEPTH BAR PIPE PUMP WITH REMOVABLE SUCTION VALVE | |
US20170314546A1 (en) | Rotary Motor Driven Reciprocating Downhole Pump Assembly | |
RU2704088C1 (en) | Deep gas bypass device for well operated by sucker-rod pump | |
RU2150024C1 (en) | Pumping unit for oil recovery from deep wells | |
RU2695194C1 (en) | Installation and method of operation of oil wells | |
SU976128A1 (en) | Well pump installation | |
RU2232260C2 (en) | Process of fluid lifting from well | |
RU2609036C1 (en) | Well sucker-rod pump with double-acting pump | |
RU2325514C1 (en) | Fluid injection in upper formation and oil extractions from bottom formation |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20160329 |