RU2430270C2

RU2430270C2 - Sucker-rod pump unit for simultaneous-separate extraction of oil from two reservoirs

Info

Publication number: RU2430270C2
Application number: RU2009139711/06A
Authority: RU
Inventors: Марат Давлетович Валеев (RU); Марат Давлетович Валеев; Азамат Равилевич Буранчин (RU); Азамат Равилевич Буранчин; Лариса Нурфаязовна Усова (RU); Лариса Нурфаязовна Усова; Виталий Алексеевич Краснов (RU); Виталий Алексеевич Краснов; Николай Александрович Бычков (RU); Николай Александрович Бычков; Владимир Николаевич Семенов (RU); Владимир Николаевич Семенов; Камил Рахматуллович Уразаков (RU); Камил Рахматуллович Уразаков
Original assignee: Марат Давлетович Валеев; Владимир Николаевич Семенов
Priority date: 2009-10-27
Filing date: 2009-10-27
Publication date: 2011-09-27
Also published as: RU2009139711A

Abstract

FIELD: oil and gas production.

SUBSTANCE: pump extracts oil from lower reservoir through hollow rod string and from upper reservoir via production string. The pump unit consists of two successive plunger pairs of various diametre. Efficiency of the pump unit for a lower reservoir is determined with area of cross section of the lower reservoir, while for an upper reservoir efficiency is determined by difference of cross section of the upper and lower plungers. A side suction valve is used for reception of fluid of the upper reservoir.

EFFECT: simplified design and increased reliability of its operation.

1 dwg

Description

Изобретение относится к нефтедобывающей отрасли промышленности и может быть использовано при эксплуатации многопластовых залежей нефти.The invention relates to the oil industry and can be used in the operation of multi-layer oil deposits.

Известно, что для одновременно-раздельной добычи нефти из двух пластов требуется их разобщение и независимая откачка жидкостей глубинными насосами. Нагнетание жидкостей к устью скважины может осуществляться либо по однолифтовой схеме подъема со смешением в трубах, либо по двухрядной схеме без смешения жидкостей двух пластов. Двухрядная схема предполагает использование колонны полых штанг. К примеру, известна насосная установка с полой колонной штанг, по которой откачивается нефть из скважины, а по пространству между насосно-компрессорными трубами и полыми штангами - попутно-добываемая вода (авт.св. СССР №1236161, F04B, 47/02). Установка имеет сложное конструктивное решение, а именно верхний кольцевой клапан из-за трения в паре закрывается с запаздыванием. Кроме того, попадание мехпримеси в пару трения или в посадочную зону приводит к потере работоспособности клапана вообще.It is known that for simultaneous and separate oil production from two layers, their separation and independent pumping of liquids by deep pumps is required. The injection of fluids to the wellhead can be carried out either according to a single-lift lifting scheme with mixing in pipes, or according to a two-row scheme without mixing the fluids of the two layers. The two-row scheme involves the use of a hollow rod string. For example, a pumping unit with a hollow rod string is known, through which oil is pumped out of the well, and the produced water in the space between the tubing and hollow rods (produced by the Soviet Union No. 1236161, F04B, 47/02). The installation has a complex constructive solution, namely, the upper annular valve closes with a delay due to friction in the pair. In addition, the ingress of mechanical impurities in a friction pair or in the landing zone leads to a loss of valve operability in general.

Наиболее близкой к предлагаемому изобретению является насосная установка для одновременно-раздельной добычи нефти, состоящая из двух сочлененных патрубком насосов различного диаметра. Насос меньшего диаметра откачивает нефть из нижнего пласта, а верхний - из верхнего пласта (патент РФ №2321771, F04B 47/00). Установка имеет сложное и ненадежное исполнение. Нагнетательный клапан верхнего насоса имеет ограничения по габаритам из-за необходимости его установки внутри плунжера малого диаметра. К примеру, добыча высоковязкой нефти станет невозможной из-за чрезмерно больших гидравлических сопротивлений в этом клапане.Closest to the proposed invention is a pumping unit for simultaneous and separate oil production, consisting of two pumps connected by a pipe of various diameters. A pump of a smaller diameter pumps oil from the lower reservoir, and the upper one from the upper reservoir (RF patent No. 2321177, F04B 47/00). The installation has a complex and unreliable performance. The discharge valve of the upper pump has size limitations due to the need to install it inside a small diameter plunger. For example, the production of highly viscous oil will become impossible due to excessively large hydraulic resistances in this valve.

Целью предлагаемого изобретения является упрощение конструкции установки и повышение надежности ее работы.The aim of the invention is to simplify the design of the installation and increase the reliability of its operation.

Поставленная цель достигается тем, что в известном устройстве, содержащем два насоса разных диаметров, сочлененных между собой патрубком, боковой всасывающий клапан верхнего насоса, колонну полых штанг, пакер, разобщающий пласты, плунжер верхнего насоса герметично содержит внутри себя полый цилиндр, верхняя полость которого соединена с колонной полых штанг, а нижняя - с патрубком, внутри цилиндра по обе стороны плунжера расположены два сквозных горизонтальных канала, соединенных между собой вертикальным каналом цилиндра, внутри которого расположен нагнетательный клапан верхнего плунжера.This goal is achieved by the fact that in the known device containing two pumps of different diameters articulated between each other by a nozzle, a side suction valve of the upper pump, a column of hollow rods, a packer that separates the layers, the plunger of the upper pump hermetically contains a hollow cylinder, the upper cavity of which is connected with a column of hollow rods, and the lower one with a nozzle, inside the cylinder on both sides of the plunger there are two through horizontal channels, interconnected by a vertical cylinder channel, inside of which o The discharge valve of the upper plunger is located.

На фиг.1 показана схема предлагаемого изобретения. В скважину 1 на колонне насосно-компрессорных труб 2 спущена установка, состоящая из верхнего и нижнего насосов. Верхний насос содержит цилиндр 3, приемный клапан 4, плунжер 5, внутри которого герметично расположен полый цилиндр 6. Верхний торец цилиндра соединен с колонной полых штанг 7, а нижний - с патрубком 8, который соединен с плунжером 9 нижнего насоса 10 меньшего диаметра. Внутри цилиндра 6 выполнены нижний 11 и верхний 12 сквозные горизонтальные каналы, соединенные между собой вертикальным каналом 13, внутри которого расположен нагнетательный клапан 14 верхнего насоса. Приемы верхнего и нижнего насосов разобщены пакером 15, установленным между продуктивными пластами А и Б.Figure 1 shows a diagram of the invention. An installation consisting of the upper and lower pumps was launched into the well 1 on the tubing string 2. The upper pump contains a cylinder 3, a receiving valve 4, a plunger 5, inside of which a hollow cylinder 6 is sealed. The upper end of the cylinder is connected to the column of hollow rods 7, and the lower end to the pipe 8, which is connected to the plunger 9 of the lower pump 10 of smaller diameter. Inside the cylinder 6, lower 11 and upper 12 are provided with through horizontal channels interconnected by a vertical channel 13, inside of which there is a discharge valve 14 of the upper pump. The receptions of the upper and lower pumps are disconnected by the packer 15, installed between the productive formations A and B.

На фиг.2 изображена боковая проекция полого цилиндра 6 верхнего насоса.Figure 2 shows a side projection of a hollow cylinder 6 of the upper pump.

Работа насосной установки состоит в следующем. В скважину вначале спускаются на колонне насосно-компрессорных труб 2 цилиндры верхнего и нижнего насосов с приемными клапанами. Одновременно осуществляется посадка пакера 15 между пластами А и Б. Далее осуществляется спуск плунжеров 5 и 9 насосов на колонне полых штанг 7.The operation of the pump installation is as follows. At first, 2 cylinders of the upper and lower pumps with receiving valves descend into the well on the tubing string. At the same time, the packer 15 is planted between layers A and B. Next, the plungers 5 and 9 of the pumps are lowered on the hollow rod string 7.

После пуска скважины в работу жидкость нижнего пласта Б поступает на прием нижнего насоса 10 и откачивается плунжером 9.After the well is put into operation, the liquid of the lower reservoir B enters the intake of the lower pump 10 and is pumped out by the plunger 9.

Жидкость по патрубку 8 поступает в цилиндр 6, далее по пространству между цилиндром 6 и вертикальным каналом 13 поступает в колонну полых штанг 7. На дневной поверхности колонна полых штанг 7 выходит через сальниковое устройство из труб 2 для самостоятельного учета количества добываемой продукции пласта Б (не показано).The fluid through the pipe 8 enters the cylinder 6, then the space between the cylinder 6 and the vertical channel 13 enters the column of hollow rods 7. On the day surface, the column of hollow rods 7 exits from the tubes 2 through the stuffing box for self-recording of the amount of produced formation B (not shown).

Жидкость верхнего пласта А поступает на прием 4 верхнего насоса и далее в горизонтальный канал 11 цилиндра 6. Затем жидкость нагнетается через клапан 14 в вертикальный канал 13 и выходит в колонну насосно-компрессорных труб 2 через горизонтальный канал 12. Из колонны труб 2 на дневной поверхности жидкость пласта А также отводится отдельно для самостоятельного учета добываемой продукции. Таким образом, осуществляется раздельная добыча продукции из пластов А и Б и автономные замеры этой продукции.The liquid of the upper layer A is received at the intake 4 of the upper pump and then into the horizontal channel 11 of the cylinder 6. Then the liquid is pumped through the valve 14 into the vertical channel 13 and enters the tubing string 2 through the horizontal channel 12. From the pipe string 2 on the day surface formation fluid A is also diverted separately for self-accounting of produced products. Thus, separate production of products from formations A and B and autonomous measurements of this product are carried out.

Производительность нижнего насоса определяется площадью поперечного сечения плунжера 9, а верхнего - разностью площадей поперечных сечений верхнего 5 и нижнего 9 плунжеров.The productivity of the lower pump is determined by the cross-sectional area of the plunger 9, and the upper - by the difference in the cross-sectional areas of the upper 5 and lower 9 plungers.

Технико-экономическими преимуществами установки являются простота и надежность конструкции, снижение гидравлических сопротивлений в нагнетательном клапане верхнего плунжера за счет расширения его поперечных габаритов, а также раздельный учет добываемой продукции обоих пластов.The technical and economic advantages of the installation are the simplicity and reliability of the design, the reduction of hydraulic resistance in the discharge valve of the upper plunger due to the expansion of its transverse dimensions, as well as separate accounting of the produced products of both layers.

Claims

A sucker-rod pumping unit for simultaneous and separate oil production from two reservoirs, comprising two pumps of different diameters articulated by a pipe, a side suction valve of the upper pump, a string of hollow rods, a packer separating the reservoirs, characterized in that, in order to simplify the design and increase the reliability of its operation, the plunger of the upper pump hermetically contains inside a hollow cylinder, the upper cavity of which is connected to the column of hollow rods, and the lower one - with a pipe, inside the cylinder on both sides of the plunger enes two through horizontal channel interconnected vertical bore of the cylinder, inside which there is the discharge valve of the upper plunger.