RU2441141C1 - Device for control over fluid withdrawal in well operation - Google Patents
Device for control over fluid withdrawal in well operation Download PDFInfo
- Publication number
- RU2441141C1 RU2441141C1 RU2010131622/03A RU2010131622A RU2441141C1 RU 2441141 C1 RU2441141 C1 RU 2441141C1 RU 2010131622/03 A RU2010131622/03 A RU 2010131622/03A RU 2010131622 A RU2010131622 A RU 2010131622A RU 2441141 C1 RU2441141 C1 RU 2441141C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- spring
- hollow body
- locking element
- seat
- spring ring
- Prior art date
Links
Landscapes
- Containers And Packaging Bodies Having A Special Means To Remove Contents (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к добыче нефти и предназначено для регулирования отбора жидкости в процессе эксплуатации скважины.The invention relates to oil production and is intended to control the selection of fluids during the operation of the well.
Известно устройство для регулирования отбора жидкости в процессе эксплуатации скважины (патент RU №2211311, МПК8 Е21В 43/14, опубл. в бюл. №24 от 27.08.2003 г.), содержащее пакер, включающий корпус и эластичную манжету, и регулирующий узел.A device is known for regulating fluid withdrawal during well operation (patent RU No. 2211311, IPC 8 ЕВВ 43/14, published in Bulletin No. 24 of 08/27/2003), containing a packer including a housing and an elastic sleeve, and a control unit .
Недостатками устройства являются:The disadvantages of the device are:
- во-первых, приемные отверстия клапанов находятся выше продуктивного пласта, что приведет к образованию водяного конуса;- firstly, the receiving holes of the valves are located above the reservoir, which will lead to the formation of a water cone;
- во-вторых, регулирующие клапаны расположены внутри секций устройства, что может привести к их зашламлению и выходу из строя;- secondly, the control valves are located inside the sections of the device, which can lead to their clogging and failure;
- в-третьих, сложность конструкции, обусловленная наличием большого количества узлов и деталей.- thirdly, the complexity of the design, due to the presence of a large number of nodes and parts.
Наиболее близким по технической сущности является устройство для регулирования отбора жидкости в процессе эксплуатации скважины (патент на полезную модель RU №44742, МПК8 Е21В 43/12; 43/14, опубл. в бюл. №9 от 27.03.2005 г.), содержащее пакер, включающий корпус, эластичную манжету и регулирующий узел, отличающееся тем, что оно снабжено посадочным инструментом в виде патрубка и упорным патрубком, связанными между собой срезными элементами, а пакер снабжен дорном, соединенным сверху с упорным патрубком, а снизу - с корпусом пакера, последний, в свою очередь, соединен с опорной муфтой с возможностью продольного перемещения, опирающейся на нижнюю трубу, снабженную фильтром, причем регулирующий узел жестко установлен в муфте упорного патрубка внутри посадочного инструмента и выполнен в виде дифференциального клапана, запорный орган которого подпружинен сверху вниз, а его корпус снабжен радиальными каналами, сообщающими внутреннее пространство устройства со скважиной.The closest in technical essence is a device for regulating fluid withdrawal during well operation (patent for utility model RU No. 44742, IPC 8 ЕВВ 43/12; 43/14, publ. In Bulletin No. 9 of 03/27/2005), comprising a packer including a housing, an elastic cuff and an adjustment unit, characterized in that it is equipped with a landing tool in the form of a nozzle and a thrust nozzle, interconnected by shear elements, and the packer is equipped with a mandrel connected from above to the thrust nozzle and from below to the packer body last, in turn, It is connected to the support sleeve with the possibility of longitudinal movement, resting on the lower pipe equipped with a filter, the control unit being rigidly mounted in the sleeve of the stop pipe inside the landing tool and made in the form of a differential valve, the shut-off element of which is spring-loaded from top to bottom, and its body is equipped with radial channels, communicating the interior of the device with the well.
Недостатками данного устройства являются:The disadvantages of this device are:
- во-первых, сложность и металлоемкость конструкции, обусловленная наличием большого количества узлов и деталей (опорная муфта, фильтр, нижняя труба), при этом устройство имеет большую протяженность, поскольку опирается на забой скважины;- firstly, the complexity and metal consumption of the structure, due to the presence of a large number of nodes and parts (support sleeve, filter, lower pipe), while the device has a large length, because it relies on the bottom hole;
- во-вторых, устройство не позволяет при необходимости полностью отключать нижний пласт, а лишь регулирует объемы отбора продукции из нижнего пласта.- secondly, the device does not allow, if necessary, to completely turn off the lower layer, but only regulates the volume of production from the lower layer.
Задачами изобретения являются упрощение конструкции и снижение металлоемкости устройства с возможностью регулировки отбора продукции из нижнего пласта вплоть до полного отключения.The objectives of the invention are to simplify the design and reduce the metal consumption of the device with the ability to adjust the selection of products from the lower layer up to a complete shutdown.
Поставленная задача решается устройством для регулирования отбора жидкости в процессе эксплуатации скважины, содержащим пакер, включающий корпус с фиксирующим элементом, верхней муфтой и эластичную манжету, и регулирующий узел, состоящий из полого корпуса, фиксируемого в муфте, с седлом и расположенными выше радиальными каналами, запорного элемента и пружины сжатия.The problem is solved by a device for regulating fluid selection during well operation, comprising a packer comprising a housing with a locking element, an upper sleeve and an elastic sleeve, and a control unit consisting of a hollow body fixed in the sleeve, with a seat and radial channels located above, a shut-off element and compression springs.
Новым является то, что фиксирующий элемент выполнен в виде плашек, раздвигаемых при установке, полость полого корпуса оснащена сменным жиклером, полый корпус выше радиальных каналов снабжен кольцевым сужением с верхней и нижней фасками, причем угол верхней фаски к оси полого корпуса меньше нижней, седло вставлено в полый корпус с возможностью герметичного продольного перемещения вниз и поджато пружиной сжатия вверх, а запорный элемент оснащен штоком с выборкой на поверхности, в которую вставлено пружинное кольцо, выполненное с возможностью взаимодействия с кольцевым сужением полого корпуса, при этом жесткость пружины, углы фасок и жесткость пружинного кольца подобраны так, что при достижении уровнем жидкости максимально допустимого под действием перепада давлений запорный элемент со штоком и седло выполнены с возможностью сжатия пружины, а пружинное кольцо - перемещения ниже кольцевого сужения полого корпуса, после чего при достижении уровнем жидкости минимально допустимого седло и запорный элемент со штоком выполнены с возможностью под действием пружины перемещения вверх, а пружинное кольцо - перемещения выше кольцевого сужения полого корпуса в исходное положение.What is new is that the locking element is made in the form of dies that can be pushed apart during installation, the cavity of the hollow body is equipped with a replaceable nozzle, the hollow body above the radial channels is equipped with an annular narrowing with upper and lower chamfers, and the angle of the upper chamfer to the axis of the hollow body is smaller than the lower, the seat is inserted into the hollow body with the possibility of hermetic longitudinal movement down and pressed by the compression spring up, and the locking element is equipped with a rod with a sample on the surface into which a spring ring is inserted, made with possibly interaction with the annular narrowing of the hollow body, while the spring stiffness, the chamfer angles and the stiffness of the spring ring are selected so that when the liquid level reaches the maximum allowable under the action of the pressure drop, the locking element with the stem and seat are made with the possibility of compression of the spring, and the spring ring - movement below the annular narrowing of the hollow body, after which, when the fluid level reaches the minimum allowable seat and locking element with a rod made with the possibility of the action of the spring is moved upward, and the spring ring - displacement above the annular narrowing of the hollow body to its original position.
На чертеже схематично изображено устройство для регулирования отбора жидкости в процессе эксплуатации скважины.The drawing schematically shows a device for regulating fluid withdrawal during operation of a well.
Устройство для регулирования отбора жидкости в процессе эксплуатации скважины содержит пакер 1, который состоит из корпуса 2 с фиксирующим элементом 3, верхней муфтой 4 и эластичной манжетой 5, а также регулирующий узел 6, состоящий из полого корпуса 7, фиксируемого в муфте 4, с седлом 8 и расположенными выше радиальными каналами 9, запорного элемента 10 и пружины сжатия 11.A device for regulating fluid withdrawal during well operation comprises a packer 1, which consists of a housing 2 with a fixing element 3, an upper sleeve 4 and an elastic sleeve 5, as well as a control unit 6, consisting of a hollow body 7, fixed in the sleeve 4, with a saddle 8 and the radial channels 9 located above, the locking element 10 and the compression spring 11.
Фиксирующий элемент 3 показан условно и выполнен в виде плашек, раздвигаемых при установке (например, так как описано в патенте №2259466, МПК8 Е21В 33/12, опубл. в бюл. №24 от 27.08.2005 г.). Полость полого корпуса 7 оснащена сменным жиклером 12. Полый корпус 7 выше радиальных каналов 9 снабжен кольцевым сужением 13 с верхней 14 и нижней 15 фасками.The fixing element 3 is shown conditionally and is made in the form of dies that are pushed apart during installation (for example, as described in patent No. 2259466, IPC 8 ЕВВ 33/12, published in bulletin No. 24 dated 08/27/2005). The cavity of the hollow body 7 is equipped with a replaceable nozzle 12. The hollow body 7 above the radial channels 9 is equipped with an annular narrowing 13 with the upper 14 and lower 15 chamfers.
Угол верхней фаски 14 к оси полого корпуса 7 меньше нижней. Седло 8 вставлено в полый корпус 7 с возможностью герметичного продольного перемещения вниз и поджато пружиной сжатия 11 вверх.The angle of the upper chamfer 14 to the axis of the hollow body 7 is less than the lower. The saddle 8 is inserted into the hollow body 7 with the possibility of hermetic longitudinal movement down and is pressed up by the compression spring 11.
Запорный элемент 10 оснащен штоком 16 с выборкой 17 на наружной поверхности, в которую вставлено пружинное кольцо 18, выполненное с возможностью взаимодействия с кольцевым сужением 13 полого корпуса 7.The locking element 10 is equipped with a rod 16 with a sample 17 on the outer surface, into which a spring ring 18 is inserted, made with the possibility of interaction with the annular narrowing 13 of the hollow body 7.
Жесткость пружины 11, углы фасок 14 и 15 и жесткость пружинного кольца 18 подобраны так, что запорный элемент 10 со штоком 16 и седло 8 выполнены с возможностью сжатия пружины 11 при достижении уровнем жидкости максимально допустимого под действием перепада давлений.The stiffness of the spring 11, the angles of the chamfers 14 and 15 and the stiffness of the spring ring 18 are selected so that the locking element 10 with the rod 16 and the seat 8 are made with the possibility of compression of the spring 11 when the liquid level reaches the maximum allowable under the action of a pressure differential.
Пружинное кольцо 18 имеет возможность перемещения ниже кольцевого сужения 13 полого корпуса 7, после чего при достижении уровнем жидкости минимально допустимого седло 8 и запорный элемент 10 со штоком 16 выполнены с возможностью под действием пружины 11 перемещения вверх, а пружинное кольцо 18 - перемещения выше кольцевого сужения 13 полого корпуса 7 в исходное положение.The spring ring 18 has the ability to move below the annular narrowing 13 of the hollow body 7, after which, when the liquid level reaches the minimum allowable seat 8 and the locking element 10 with the rod 16 are made with the possibility of moving upward under the action of the spring 11, and the spring ring 18 - move above the annular narrowing 13 of the hollow body 7 to its original position.
Производительность скважинного насоса в процессе отбора продукции из скважины соответствует следующим параметрам:The productivity of the well pump in the process of selecting products from the well corresponds to the following parameters:
где Qн - производительность насоса, м3/сут;where Q n - pump capacity, m 3 / day;
Q1 - продуктивность верхнего пласта добывающей скважины, м3/сут;Q 1 - productivity of the upper layer of the producing well, m 3 / day;
Q2 - продуктивность нижнего пласта добывающей скважины, м3/сут.Q 2 - productivity of the lower layer of the producing well, m 3 / day.
Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.
Устройство устанавливают в добывающей скважине (на чертеже не показано) совместно с пакером 1 после проведения геофизических исследований, по результатам которых оказывается, что обводненность нижнего пласта (на чертеже не показано) превышает экономически рентабельную величину отбора продукции из добывающей скважины.The device is installed in a producing well (not shown in the drawing) together with packer 1 after conducting geophysical studies, the results of which show that the water cut in the lower reservoir (not shown in the drawing) exceeds the economically viable amount of production from the producing well.
Производят монтаж устройства в добывающей скважине так, как показано на чертеже.Install the device in the production well, as shown in the drawing.
Регулирующий узел 6 установлен над пакером 1, при этом запорный элемент 10 находится на седле 8. Производят отбор продукции из верхнего и нижнего пластов добывающей скважины, посколькуThe control unit 6 is installed above the packer 1, while the shut-off element 10 is located on the saddle 8. Produce from the upper and lower layers of the producing well, since
где Qн - производительность насоса, м3/сут;where Q n - pump capacity, m 3 / day;
Q1 - продуктивность верхнего пласта добывающей скважины, м3/сут;Q 1 - productivity of the upper layer of the producing well, m 3 / day;
Q2 - продуктивность нижнего пласта добывающей скважины, м3/сут.Q 2 - productivity of the lower layer of the producing well, m 3 / day.
При этом уровень жидкости в добывающей скважине повышается, в связи с чем давление, оказываемое сверху на шток 16 запорного элемента 10, повышается, поэтому шток 16 с запорным элементом 10 перемещаются вниз вместе с седлом 8, на котором сидит запорный элемент 10, относительно остающегося неподвижным полого корпуса 7 регулирующего узла 6, сжимая пружину 11. Перемещение деталей 8, 10, 12, 16, 18 продолжается до тех пор, пока пружинное кольцо 18, находящееся в выборке 17, минуя верхнюю фаску 14 кольцевого сужения 13, не окажется под нижней фаской 15.In this case, the liquid level in the production well rises, and therefore the pressure exerted on top of the rod 16 of the locking element 10 increases, therefore, the rod 16 with the locking element 10 moves down along with the saddle 8 on which the locking element 10 sits, relative to remaining stationary hollow body 7 of the regulatory unit 6, compressing the spring 11. The movement of parts 8, 10, 12, 16, 18 continues until the spring ring 18, located in the sample 17, bypassing the upper chamfer 14 of the annular narrowing 13, is under the lower chamfer fifteen.
В результате регулирующий узел 6 закрывается, отсекая нижний пласт добывающей скважины, при этом уровень жидкости в добывающей скважине превышает максимально допустимое значение, например Hмакс=700 м (на чертеже не показано) и составляет H1=800 м.As a result, the control unit 6 is closed, cutting off the lower layer of the producing well, while the liquid level in the producing well exceeds the maximum permissible value, for example, H max = 700 m (not shown in the drawing) and is H 1 = 800 m.
Отбор продукции из добывающей скважины продолжают только из одного верхнего пласта, посколькуThe selection of products from the producing well continues only from one upper layer, since
где Qн - производительность насоса, м3/сут;where Q n - pump capacity, m 3 / day;
Q1 - продуктивность верхнего пласта добывающей скважины, м3/сут.Q 1 - productivity of the upper layer of the producing well, m 3 / day.
При этом уровень жидкости в добывающей скважине снижается и соответственно снижается давление, оказываемое сверху на шток 16 запорного элемента 10. Когда уровень жидкости в добывающей скважине снижается ниже минимального допустимого значения, например Hмин=300 м и составляет H2=200 м, тогда за счет возвратной силы пружины 11 пружинное кольцо 18, находящееся в выборке 17, выходит вверх из-под нижней фаски 15 кольцевого сужения 13 и детали 8, 10, 12, 16, 18 начинают перемещаться вверх относительно остающегося неподвижным корпуса 7 регулирующего узла 6, при этом пружина 11 выпрямляется. Перемещение деталей 8, 10, 12, 16, 18 продолжается до тех пор, пока пружинное кольцо 18, находящееся в выборке 17, окажется над верхней фаской 14 кольцевого сужения 13. В результате регулирующий узел 6 открывается, и нижний пласт добывающей скважины сообщается с поднасосным пространством добывающей скважины. Наличие проходного отверстия расчетного диаметра, например 25 мм, в седле 8 позволяет регулировать отбор продукции из нижнего пласта в открытом положении регулирующего узла 6.In this case, the liquid level in the production well decreases and the pressure exerted on top of the rod 16 of the shut-off element 10 decreases. When the liquid level in the production well decreases below the minimum acceptable value, for example, H min = 300 m and is H 2 = 200 m, then due to the return force of the spring 11, the spring ring 18, located in the sample 17, goes up from under the lower chamfer 15 of the annular narrowing 13 and the parts 8, 10, 12, 16, 18 begin to move upward relative to the body 7 of the regulating unit 6 remaining stationary, when The spring 11 is straightened. The movement of parts 8, 10, 12, 16, 18 continues until the spring ring 18, located in the sample 17, is above the upper chamfer 14 of the annular narrowing 13. As a result, the control unit 6 opens, and the lower layer of the producing well communicates with a sub-pump the space of the producing well. The presence of a bore of the estimated diameter, for example 25 mm, in the saddle 8 allows you to adjust the selection of products from the lower layer in the open position of the regulatory node 6.
Отбор продукции из добывающей скважины продолжают из верхнего и нижнего пластов, а посколькуThe selection of products from the producing well continues from the upper and lower layers, and since
где Qн - производительность насоса, м3/сут;where Q n - pump capacity, m 3 / day;
Q1 - продуктивность верхнего пласта добывающей скважины, м3/сут;Q 1 - productivity of the upper layer of the producing well, m 3 / day;
Q2 - продуктивность нижнего пласта добывающей скважины, м3/сут,Q 2 - productivity of the lower layer of the producing well, m 3 / day,
то уровень жидкости в добывающей скважине начинает повышаться. В дальнейшем цикл работы устройства повторяется, как описано выше.then the fluid level in the producing well begins to rise. Subsequently, the operation cycle of the device is repeated as described above.
При необходимости управление регулирующим узлом 6 можно осуществить путем продавки жидкости по затрубному пространству (на чертеже не показано).If necessary, the control of the regulatory unit 6 can be carried out by forcing the fluid through the annulus (not shown in the drawing).
Предлагаемое устройство имеет простую конструкцию и низкую металлоемкость, а также позволяет произвести рациональную выработку нижнего пласта, снизив обводненность добываемой из нее продукции за счет применения регулирующего узла от давления, который срабатывает (открывается или закрывается) в определенных интервалах гидравлических давлений, создаваемых столбом продукции в скважине выше устройства, то есть регулирующий узел закрывается при превышении давления, создаваемого уровнем жидкости H1 в добывающей скважине, выше максимально допустимого давления, создаваемого уровнем Hмакс, при этом отбор продукции из нижнего пласта полностью прекращается, а открывается при снижении давления, создаваемого уровнем жидкости H1 ниже давления, создаваемого минимально допустимым уровнем Hмин, при этом отбор продукции осуществляется одновременно из верхнего и нижнего пластов.The proposed device has a simple design and low metal consumption, and also allows for the rational development of the lower reservoir, reducing the water content of the products extracted from it due to the use of a pressure regulating unit that operates (opens or closes) in certain intervals of hydraulic pressures created by the product column in the well above the device, that is, the control unit closes when the pressure created by the liquid level H 1 in the production well is exceeded, above the maximum about the permissible pressure created by the level of H max , while the selection of products from the lower layer is completely stopped, and opens when the pressure created by the liquid level H 1 is lower than the pressure created by the minimum acceptable level of H min , while the selection of products is carried out simultaneously from the upper and lower layers.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2010131622/03A RU2441141C1 (en) | 2010-07-27 | 2010-07-27 | Device for control over fluid withdrawal in well operation |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2010131622/03A RU2441141C1 (en) | 2010-07-27 | 2010-07-27 | Device for control over fluid withdrawal in well operation |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2441141C1 true RU2441141C1 (en) | 2012-01-27 |
Family
ID=45786499
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2010131622/03A RU2441141C1 (en) | 2010-07-27 | 2010-07-27 | Device for control over fluid withdrawal in well operation |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2441141C1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105971578A (en) * | 2016-06-08 | 2016-09-28 | 中国石油天然气股份有限公司 | Anchoring and sealing integrated soluble ball seat for fracturing |
-
2010
- 2010-07-27 RU RU2010131622/03A patent/RU2441141C1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105971578A (en) * | 2016-06-08 | 2016-09-28 | 中国石油天然气股份有限公司 | Anchoring and sealing integrated soluble ball seat for fracturing |
| CN105971578B (en) * | 2016-06-08 | 2019-08-27 | 中国石油天然气股份有限公司 | Pressure break seals the solvable ball seat of one with anchor |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN201358755Y (en) | Underground switch slide bushing | |
| CN204532262U (en) | Down-hole multilevel flow control valve | |
| CN202047789U (en) | Reservoir isolating valve | |
| CN203716929U (en) | Deep well safety valve | |
| CN102071916B (en) | Jet pump thereof | |
| CN209799937U (en) | Separate-layer water injection device of casing damage repair well | |
| CN101915087A (en) | Sieve tube water control device | |
| RU2441141C1 (en) | Device for control over fluid withdrawal in well operation | |
| RU2539504C1 (en) | Device for injection of fluid into bed | |
| CN202300304U (en) | Backflow-preventing setting ball seat | |
| CN201513154U (en) | Water distribution packer, setting core and water distribution core | |
| RU2550709C2 (en) | Hydraulic probing perforator | |
| RU74672U1 (en) | OIL DIAPHRAGM PUMP UNIT | |
| CN108457613A (en) | Recyclable tubular packer | |
| CN105422064B (en) | Special profile control device | |
| RU154514U1 (en) | HYDROSTATIC PACKER LANDING TOOL DOWN ON THE CABLE | |
| RU48361U1 (en) | DEVICE FOR RESTORING COLLECTOR PROPERTIES OF THE FORM | |
| RU120727U1 (en) | DIFFERENTIAL BAR PUMP FOR PRODUCING HIGH-VISCOUS OIL | |
| US2905246A (en) | Liquid level and pressure control valve for oil wells | |
| RU2644312C1 (en) | Cutoff valve | |
| RU100130U1 (en) | VALVE DEVICE FOR SUBMERSIBLE SCREW PUMP | |
| RU52607U1 (en) | HYDROMECHANICAL PACKER | |
| RU55892U1 (en) | HOSE PUMP FOR HIGH VISCOUS OIL PRODUCTION | |
| CN104047570B (en) | A kind of can setting pressure pulse release control valve | |
| CN103452821A (en) | Blowout prevention oil-well pump |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20170728 |