RU2402677C1

RU2402677C1 - Installation for simultaneous-separate development of reservoirs

Info

Publication number: RU2402677C1
Application number: RU2009142672/03A
Authority: RU
Inventors: Камиль Мансурович Гарифов (RU); Камиль Мансурович Гарифов; Наиль Габдулбариевич Ибрагимов (RU); Наиль Габдулбариевич Ибрагимов; Владимир Гелиевич Фадеев (RU); Владимир Гелиевич Фадеев; Рамиль Нафисович Ахметвалиев (RU); Рамиль Нафисович Ахметвалиев; Руслан Габделракибович Заббаров (RU); Руслан Габделракибович Заббаров; Альберт Хамзеевич Кадыров (RU); Альберт Хамзеевич Кадыров; Илгам Нухович Рахманов (RU); Илгам Нухович Рахманов; Александр Владимирович Глуходед (RU); Александр Владимирович Глуходед; Виктор Александрович Балбошин (RU); Виктор Александрович Балбошин; Николай Анатольевич Воронин (RU); Николай Анатольевич Воронин
Original assignee: Открытое акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина
Priority date: 2009-11-18
Filing date: 2009-11-18
Publication date: 2010-10-27

Abstract

FIELD: oil and gas production.

SUBSTANCE: installation consists of tubing string, of hollow rods string, of packer installed between upper and lower reservoirs, of shank end with main channel connected to under-packer space, and of differential pump with hollow plunger equipped with corresponding suction and pressure valves. The pressure valve of the upper section is communicated with internal space of tubing via a bypass channel. An additional packer is arranged above the main one. The shank end is equipped with an additional channel coupled with between-the packers space. The upper section is equipped with an additional suction valve. One of the suction valves of the pump communicates with above-packer space; another one is connected with between-packers space via the additional channel of the shank end, while the third valve is connected with under packer space not communicating with another suction valve.

EFFECT: simultaneous-separate development of 3 reservoirs under required modes.

2 dwg

Description

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, в частности к скважинным насосным установкам.The invention relates to the oil industry, in particular to downhole pumping units.

Известна установка для одновременно-раздельной эксплуатации пластов, содержащая колонну лифтовых труб, колонну штанг, пакер, хвостовик и дифференциальный насос. Причем всасывающий и нагнетательный клапаны верхней секции насоса установлены сбоку от цилиндра, а между ними размещен самоуплотняющийся пакер (Одновременная раздельная эксплуатация многопластовых нефтяных месторождений. Р.А.Максутов, Б.Е.Доброскок, Ю.В.Зайцев. - М.: «Недра», 1974, - стр.89, рис.54). В этой установке производится раздельный подъем продукции пластов: нижнего - по колонне лифтовых труб, верхнего - по межтрубному пространству в эксплуатационной колонне скважины.A known installation for simultaneous and separate operation of the reservoirs, containing a column of elevator pipes, a column of rods, a packer, a liner and a differential pump. Moreover, the suction and discharge valves of the upper section of the pump are installed on the side of the cylinder, and a self-sealing packer is placed between them (Simultaneous separate operation of multilayer oil fields. R.A. Maksutov, B.E. Dobroskok, Yu.V. Zaitsev. - M.: “ Subsoil ", 1974, - p. 89, Fig. 54). This installation produces a separate rise in the production of formations: the bottom - along the string of elevator pipes, the top - along the annulus in the production casing of the well.

Ее недостатками являются сложность и ненадежность конструкции, невозможность изменения соотношения производительностей по пластам и эксплуатации трех пластов.Its disadvantages are the complexity and unreliability of the design, the inability to change the ratio of productivity in the layers and the operation of the three layers.

Наиболее близка по своей технической сущности к предлагаемой насосная установка для одновременно-раздельной эксплуатации пластов в скважине, содержащая колонны лифтовых труб и полых штанг, пакер, разделяющий пласты, и дифференциальный насос с клапанами, размещенными сбоку (патент 2291952 РФ, E21B, 43/14, опубл. 20.01.2007, бюл. №2).The closest in its technical essence to the proposed pumping unit for simultaneous and separate operation of the layers in the well, containing columns of elevator pipes and hollow rods, a packer separating the layers, and a differential pump with valves located on the side (RF patent 2291952, E21B, 43/14 , published on January 20, 2007, Bulletin No. 2).

Ее недостатком является отсутствие возможности эксплуатировать одновременно-раздельно 3 пласта.Its disadvantage is the lack of the ability to operate simultaneously-separately 3 layers.

Технической задачей предлагаемого изобретения является обеспечение возможности одновременно-раздельной эксплуатации трех пластов.The technical task of the invention is to provide the possibility of simultaneous and separate operation of the three layers.

Указанная задача решается предлагаемой насосной установкой для одновременной раздельной эксплуатации пластов в скважине, содержащей колонну лифтовых труб, колонну полых штанг, пакер, установленный между верхним и нижним пластами, хвостовик с основным каналом, сообщенным с подпакерным пространством, и дифференциальный насос с полым плунжером с соответствующими всасывающими и нагнетательными клапанами, при этом нагнетательный клапан верхней секции сообщен с внутренним пространством лифтовых труб обводным каналом.This problem is solved by the proposed pump installation for the simultaneous separate operation of the strata in the well, containing a column of elevator pipes, a column of hollow rods, a packer installed between the upper and lower strata, a shank with a main channel in communication with the under-packer space, and a differential pump with a hollow plunger with the corresponding suction and discharge valves, while the discharge valve of the upper section is in communication with the interior of the lift pipes bypass channel.

Новым является то, что в скважинах с тремя вскрытыми пластами выше основного пакера размещен дополнительный пакер, а хвостовик оснащен дополнительным каналом, сообщенным с межпакерным пространством, которое, в свою очередь, сообщено со средним пластом, размещенным между верхним и нижним пластами, при этом верхняя секция оснащена дополнительным всасывающим клапаном, сообщенным с полостью этой секции в средней части и снабженным дополнительным обводным каналом, причем один из всасывающих клапанов насоса сообщен с надпакерным пространством, другой через дополнительный канал хвостовика - с межпакерным пространством, третий через основной канал хвостовика - с подпакерным пространством, не сообщенным с другим всасывающим клапаном.New is that in wells with three open reservoirs above the main packer an additional packer is placed, and the liner is equipped with an additional channel in communication with the inter-packer space, which, in turn, communicates with the middle reservoir located between the upper and lower reservoirs, while the upper the section is equipped with an additional suction valve in communication with the cavity of this section in the middle part and provided with an additional bypass channel, and one of the suction valves of the pump is in communication with the overpack space ohm another via an additional channel shank - with mezhpakernym space, third through the main channel of the shank - with packer space not communicated with the other intake valve.

Сущность изобретения заключается в том, что добавлением дополнительного пакера и всасывающего клапана в установку с дифференциальным плунжером решается задача одновременно-раздельной эксплуатации трех пластов одной скважиной.The essence of the invention lies in the fact that by adding an additional packer and a suction valve to the installation with a differential plunger, the problem of simultaneous and separate operation of three layers in one well is solved.

На фиг.1 изображена схема установки.Figure 1 shows the installation diagram.

На фиг.2 изображена схема установки с другим вариантом подключения пластов к ее всасывающим клапанам.Figure 2 shows the installation diagram with another option for connecting the layers to its suction valves.

Установка (фиг.1) содержит скважину 1, разделенную пакерами верхним 2 и нижним 3 на полости верхнюю 4, среднюю 5 и нижнюю 6, сообщенные соответственно с пластами верхним 7, средним 8 и нижним 9, и дифференциальный насос 10 с верхним цилиндром 11 и полым плунжером 12, а также нижний цилиндр 13 с полым плунжером 14. Плунжеры 12 и 14 соединены меж собой полым штоком 15, а верхний плунжер 12 - с полыми штангами 16. Один нагнетательный клапан 17 размещен в плунжере 14, а второй 18 - в обводном канале 19, сообщенном с полостью лифтовых труб 20. Один всасывающий клапан 21 размещен в канале 22, сообщающем пространство между плунжерами 23 с одной из полостей скважины, например нижней полостью 6, а второй 24 - в нижней части нижнего цилиндра 13 и оснащен каналом 25, сообщенным, например, со средней полостью 5.The installation (figure 1) contains a well 1, separated by packers upper 2 and lower 3 into cavities upper 4, middle 5 and lower 6, respectively connected with the upper layers 7, middle 8 and lower 9, and a differential pump 10 with the upper cylinder 11 and a hollow plunger 12, as well as a lower cylinder 13 with a hollow plunger 14. The plungers 12 and 14 are interconnected by a hollow rod 15, and the upper plunger 12 with hollow rods 16. One discharge valve 17 is placed in the plunger 14, and the second 18 in the bypass channel 19 in communication with the cavity of the lift pipes 20. One suction valve 21 is placed n in the channel 22, informing the space between the pistons 23 with one of the wells of the cavities, for example the lower space 6 and a second 24 - the bottom of the lower cylinder 13 and includes a channel 25, communicated, e.g., with an average cavity 5.

Дополнительный всасывающий клапан 26 размещен в канале 27, сообщающем отверстие 28 в стенке верхнего цилиндра 11 с одной из полостей скважины, например с верхней 4. Между насосом 10 и пакерами 2 и 3 размещен хвостовик 29, с помощью которого каналы 22, 25 и 27 сообщаются с полостями 4, 5 или 6 скважины 1.An additional suction valve 26 is placed in the channel 27, which communicates the hole 28 in the wall of the upper cylinder 11 with one of the cavity of the well, for example, with the top 4. A shank 29 is placed between the pump 10 and the packers 2 and 3, through which the channels 22, 25 and 27 communicate with cavities 4, 5 or 6 of the well 1.

Каналы 22, 25 и 27 (фиг.2) могут быть сообщены с полостями скважины средней 5, верхней 4 и нижней 6 соответственно.Channels 22, 25 and 27 (figure 2) can be communicated with the cavities of the well middle 5, top 4 and bottom 6, respectively.

Работает установка следующим образом.The installation works as follows.

При движении штанг 16 с плунжерами 12 и 14 вверх создается разрежение под нижним плунжером 14 дифференциального насоса 10, куда через полость 5 скважины 1, находящейся между пакерами 2 и 3, канал 25 и всасывающий клапан 24 поступает продукция среднего пласта 8, и в полости 23 между плунжерами 12 и 14, куда через полость 6 ниже пакера 3, канал 22 и всасывающий клапан 21 поступает продукция нижнего пласта 9. Когда нижний торец верхнего плунжера 12 поднимется выше отверстия 28 в стенке цилиндра 11, в полость 23 начнет поступать через полость 4 скважины 1, канал 27 и дополнительный всасывающий клапан 26 продукция верхнего пласта 7. При этом всасывающий клапан 21 закрывается, т.к. режимы работы пластов 9 и 7 подобраны таким образом, что забойное давление пласта 7 на уровне насоса выше, чем у пласта 9, и в полость 23 будет поступать продукция только верхнего пласта 7. При движении штанг 16 и плунжеров 12 и 14 вниз смесь продукций пластов 7 и 9 вытесняется через обводной канал 19 и нагнетательный клапан 18 в полость НКТ 20, а продукция среднего пласта 8 внутрь полых штанг 16.When the rods 16 with the plungers 12 and 14 move upward, a vacuum is created under the lower plunger 14 of the differential pump 10, where through the cavity 5 of the well 1 located between the packers 2 and 3, the channel 25 and the suction valve 24 enter the production of the middle layer 8, and in the cavity 23 between the plungers 12 and 14, where through the cavity 6 below the packer 3, the channel 22 and the suction valve 21 the products of the lower layer 9 enter. When the lower end of the upper plunger 12 rises above the hole 28 in the wall of the cylinder 11, the cavity 23 will begin to flow through the cavity 4 of the well 1, channel 27 and add tive suction valve 26 of the upper product layer 7. In this case, the suction valve 21 is closed, as the operating modes of the strata 9 and 7 are selected so that the bottomhole pressure of the stratum 7 at the pump level is higher than that of the stratum 9, and only the upper stratum 7 will enter the cavity 23. When the rods 16 and plungers 12 and 14 move down, the mixture of stratum products 7 and 9 are displaced through the bypass channel 19 and the discharge valve 18 into the tubing cavity 20, and the production of the middle layer 8 inside the hollow rods 16.

При работе установки по фиг.2 в полость 23 поступают продукция среднего 8 и нижнего 9 пластов, а под плунжер 14 - продукция верхнего пласта 7. Пример по фиг.2 показывает, что всасывающие клапаны могут быть сообщены с любым из пластов в зависимости от требуемых по ним режимов эксплуатации и допустимости смешивания продукций пластов.During the operation of the installation of FIG. 2, the products of the middle 8 and lower 9 layers enter the cavity 23, and the products of the upper layer 7 under the plunger 14. The example in FIG. 2 shows that the suction valves can be in communication with any of the layers, depending on the required according to them, the operating conditions and the permissibility of mixing the formation products.

Установкой на хвостовике 29 приборов, сообщенных с каналами 22, 26 и 27, можно получать данные по забойным давлениям, содержанию воды и расходам каждого из пластов и передавать их по кабелю на поверхность. Меняя положение верхнего плунжера 12 относительно отверстия 28, т.е. приподнимая или опуская штанговую колонну 16, можно изменять соотношения дебитов из пластов, сообщенных с всасывающими клапанами 21 и 26. Изменением частоты качаний и длины хода привода можно регулировать общую производительность установки.By installing 29 instruments on the liner in communication with channels 22, 26 and 27, it is possible to obtain bottomhole pressure, water content and flow rates of each of the layers and transmit them via cable to the surface. By changing the position of the upper plunger 12 relative to the hole 28, i.e. by raising or lowering the rod string 16, it is possible to change the ratio of flow rates from the reservoirs in communication with the suction valves 21 and 26. By changing the swing frequency and the stroke length of the actuator, the overall performance of the installation can be adjusted.

Таким образом, предлагаемая установка позволяет эксплуатировать одновременно-раздельно 3 пласта, обеспечивая необходимые режимы.Thus, the proposed installation allows you to operate simultaneously and separately 3 layers, providing the necessary modes.

Claims

Installation for simultaneous separate operation of formations in a well containing a column of lift pipes, a column of hollow rods, a packer installed between the upper and lower layers, a liner with a main channel in communication with the under-packer space, and a differential pump with a hollow plunger with corresponding suction and discharge valves, wherein the discharge valve of the upper section is in communication with the inner space of the elevator pipes by-pass channel, characterized in that in wells with three exposed formations above the main An additional packer is placed in the main packer, and the shank is equipped with an additional channel in communication with the inter-packer space, which, in turn, is in communication with the middle layer located between the upper and lower layers, while the upper section is equipped with an additional suction valve in communication with the cavity of this section in the middle part and provided with an additional bypass channel, moreover, one of the suction valves of the pump is in communication with the overpacker space, the other through the additional channel of the shank - with the interpacker is simple by means of a third, through the main channel of the shank, with a sub-packer space not communicated with another suction valve.