RU2472922C1

RU2472922C1 - Well reagent supply device

Info

Publication number: RU2472922C1
Application number: RU2011128936/03A
Authority: RU
Inventors: Юрий Валентинович Данченко; Наталья Анатольевна Антипина; Анна Викторовна Юрченко
Original assignee: Закрытое Акционерное Общество "Новомет-Пермь"
Priority date: 2011-07-12
Filing date: 2011-07-12
Publication date: 2013-01-20

Abstract

FIELD: oil and gas industry.

SUBSTANCE: device includes cylindrical containers with reagent, which are connected on their ends by means of couplings, mixing chambers with openings and dosing filters. Upper ends of cylindrical containers are covered with dosing filters, and lower ends are covered with plugs. In couplings there made is at least one row of inlet and outlet openings. Mixing chambers and dosing filters are located in couplings.

EFFECT: improving dosing accuracy and manufacturability, and simplifying the assembly process.

1 dwg

Description

Изобретение относится к нефтепогружному оборудованию, а именно к устройствам для подачи химических реагентов в скважинную жидкость для предотвращения отложения солей на рабочих органах электроцентробежных насосов.The invention relates to oil immersion equipment, and in particular to devices for supplying chemical reagents to the well fluid to prevent the deposition of salts on the working bodies of electric centrifugal pumps.

Известно устройство для обработки скважинной жидкости в виде соединенного с башмаком лифтовых труб патрубка, имеющего в верхней части радиальные каналы с площадью сечения не менее площади сечения лифтовых труб и заполненного твердым реагентом ниже радиальных каналов с возможностью прохода через реагент и верхний конец патрубка потока скважинной жидкости (патент РФ №2165009, Е21В 37/06, 1999).A device for processing well fluid in the form of a pipe connected to the shoe of the elevator pipes having radial channels in the upper part with a cross-sectional area of not less than the cross-sectional area of the elevator pipes and filled with a solid reagent below the radial channels with the possibility of passage through the reagent and the upper end of the well fluid flow pipe ( RF patent №2165009, ЕВВ 37/06, 1999).

Недостатком данного устройства является непродолжительное время работы из-за одновременного растворения скважинной жидкостью всего объема твердого реагента и неравномерная скорость дозирования.The disadvantage of this device is the short operating time due to the simultaneous dissolution of the entire volume of the solid reagent by the well fluid and the uneven dosing rate.

Известно устройство для подачи ингибитора, содержащее цилиндрический корпус, имеющий в верхней части отверстия, расположенные в верхнем и нижнем рядах, и ингибитор, размещенный в корпусе ниже отверстий, причем оси отверстий рядов направлены под углом и сходятся внутри корпуса (Патент РФ №2382177, Е21В 37/06, 2010).A device for supplying an inhibitor is known, comprising a cylindrical body having openings located in the upper and lower rows in the upper part, and an inhibitor located in the housing below the openings, the axis of the openings of the rows being angled and converging inside the housing (RF Patent No. 2382177, Е21В 37/06, 2010).

Устройство характеризуется невысокой точностью дозирования реагента и низкими адаптационной способностью к внутрискважинным условиям и ресурсом работы.The device is characterized by low accuracy of dosing of the reagent and low adaptive ability to downhole conditions and a resource of work.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому является устройство для подачи реагента, выполненное в виде соединенных между собой по торцам с помощью муфт секций, каждая из которых представляет собой полый цилиндрический контейнер, включающий расположенные в его торцах камеры смешения, снабженные отверстиями для гидравлической соединения со скважиной и отделенные от полости, заполненной реагентом, дозирующими фильтрами из пластиковых или металлических сеток (пат. РФ №2386791, Е21В 37/06, 2008).The closest in technical essence to the claimed is a reagent supply device, made in the form of sections interconnected at the ends using couplings, each of which is a hollow cylindrical container, including mixing chambers located at its ends, equipped with holes for hydraulic connection to the well and separated from the cavity filled with the reagent, dosing filters of plastic or metal mesh (US Pat. RF No. 2386791, ЕВВ 37/06, 2008).

Недостатком устройства является низкая точность дозирования реагента из-за заклинивания ячеек дозирующих фильтров механическими примесями, попадающими в камеры смешения со скважинной жидкостью, трудоемкость формирования наклонных отверстий в длинномерных цилиндрических контейнерах, а также неудовлетворительная технологичность сборки и сложность настройки дозирующих фильтров под проявляющиеся осложняющие факторы в скважине.The disadvantage of this device is the low accuracy of dosing of the reagent due to jamming of the cells of the metering filters with mechanical impurities falling into the mixing chambers with the well fluid, the complexity of forming inclined holes in long cylindrical containers, as well as the poor manufacturability of the assembly and the difficulty of adjusting the metering filters to manifest complicating factors in the well .

Настоящее изобретение решает задачу повышения точности и продолжительности дозирования реагента в скважинную жидкость при одновременном улучшении технологичности изготовления и упрощения сборки устройства.The present invention solves the problem of improving the accuracy and duration of dosing of the reagent into the well fluid while improving the manufacturability and simplifying the assembly of the device.

Указанный технический результат достигается тем, что в устройстве для подачи реагента в скважину, содержащем соединенные по торцам с помощью муфт цилиндрические контейнеры с реагентом, камеры смешения с отверстиями и фильтры-дозаторы, согласно изобретению верхние торцы цилиндрических контейнеров перекрыты фильтрами-дозаторами, а нижние торцы - заглушками, камеры смешения и фильтры-дозаторы расположены в муфтах, имеющих, по крайней мере, по одному ряду входных и выходных отверстий.The specified technical result is achieved in that in the device for supplying reagent to the well, containing cylindrical containers with reagent connected at the ends by means of couplings, mixing chambers with openings and metering filters, according to the invention, the upper ends of the cylindrical containers are closed by the metering filters, and the lower ends - plugs, mixing chambers and metering filters are located in couplings having at least one row of inlet and outlet openings.

Входные и выходные отверстия в муфте ориентированы под острым углом к ее оси в сторону, соответственно противоположную и совпадающую с направлением движения жидкости в скважине, причем их площади сечения совпадают. Выполнение отверстий на муфте, имеющих существенно меньшую длину по сравнению с контейнером, улучшает технологичность изготовления заявляемого устройства дозирования реагента в целом.The inlet and outlet openings in the coupling are oriented at an acute angle to its axis in a direction correspondingly opposite and coinciding with the direction of fluid movement in the well, and their cross-sectional areas coincide. The holes on the coupling, having a significantly shorter length compared to the container, improves the manufacturability of the inventive device for dispensing a reagent as a whole.

Над входными отверстиями могут быть установлены козырьки для увеличения площади забора скважинной жидкости внутрь муфты.Visors can be installed above the inlets to increase the intake area of the well fluid inside the sleeve.

Фильтр-дозатор может быть выполнен из профилированной проволоки, или из пористого спеченного материала, или из металлической или полимерной сетки. Гидравлическая связь камеры смешения со скважиной и полостью контейнера осуществляется через отверстия в муфте и фильтр-дозатор соответственно.The metering filter can be made of profiled wire, or of porous sintered material, or of a metal or polymer mesh. The hydraulic connection of the mixing chamber with the well and the cavity of the container is carried out through the holes in the coupling and the filter-dispenser, respectively.

Фильтр-дозатор выполняется, например, цилиндрической или дискообразной формы, благодаря чему взвешенные частицы из скважинной жидкости не накапливаются, а скатываются с его проницаемой поверхности. При этом не происходит закупоривания дозирующих отверстий и обеспечивается равномерное поступление реагента в скважину. Точность дозирования реагента определяется габаритами фильтра-дозатора и размером его характерного дозирующего отверстия - щели, поры или ячейки.The metering filter is, for example, cylindrical or disk-shaped, so that suspended particles from the wellbore fluid do not accumulate, but roll off its permeable surface. In this case, the metering holes are not clogged and the reagent is evenly delivered to the well. The accuracy of the dosing of the reagent is determined by the dimensions of the filter-dispenser and the size of its characteristic dosing hole - slots, pores or cells.

Для изготовления фильтра-дозатора предпочтительно использовать химически- и коррозионно-стойкий материал.For the manufacture of a metering filter, it is preferable to use a chemically and corrosion-resistant material.

В устройстве могут применяться реагенты различного химического состава и агрегатного состояния, которые подбираются с учетом внутрискважинных условий.Reagents of various chemical composition and state of aggregation, which are selected taking into account downhole conditions, can be used in the device.

На чертеже схематично изображено заявляемое устройство для подачи реагента, общий вид, разрез.The drawing schematically shows the inventive device for supplying a reagent, General view, section.

Устройство для подачи реагента в скважину содержит набор цилиндрических контейнеров 1, нижние торцы которых перекрыты заглушками 2, а верхние торцы - фильтрами-дозаторами 3. Контейнеры 1 заполнены реагентом 4, состав и агрегатное состояние которого подбираются с учетом температуры, обводненности и химического состава добываемой жидкости. Контейнеры 1 соединены друг с другом с помощью муфт 5, на цилиндрической поверхности которых выполнен ряд нижних входных 6 и верхних выходных 7 отверстий, ориентированных под острым углом к оси муфт в сторону, противоположную и совпадающую с направлением движения жидкости в скважине соответственно. Площади сечения входных 6 и выходных 7 отверстий совпадают, при этом диаметр, угол наклона оси и количество указанных отверстий подбираются в зависимости от подачи жидкости и необходимого содержания в ней реагента. Над входными отверстиями 6 установлены козырьки 8. Внутри муфт 5 образуются камеры смешивания 9, в которых оказываются фильтры-дозаторы 3.A device for supplying reagent to the well contains a set of cylindrical containers 1, the lower ends of which are closed with plugs 2, and the upper ends are filled with metering filters 3. The containers 1 are filled with reagent 4, the composition and state of aggregation of which are selected taking into account the temperature, water cut and chemical composition of the produced fluid . The containers 1 are connected to each other by means of couplings 5, on the cylindrical surface of which a series of lower inlet 6 and upper outlet 7 holes are made, oriented at an acute angle to the axis of the couplings in the direction opposite and coinciding with the direction of fluid flow in the well, respectively. The cross-sectional areas of the inlet 6 and outlet 7 holes coincide, while the diameter, the angle of inclination of the axis and the number of these holes are selected depending on the fluid supply and the required reagent content. Visors 8 are installed above the inlet openings 8. Inside the couplings 5, mixing chambers 9 are formed, in which the metering filters 3 are located.

Устройство для подачи реагента работает следующим образом. Заполненные реагентом 4 цилиндрические контейнеры 1 с закрытыми заглушками торцами транспортируют на месторождение. При спуске в скважину контейнеры 1 соединяют друг с другом муфтами 5 с одновременной установкой на них фильтров-дозаторов 3. Типоразмер последних определяется необходимой точностью и продолжительностью дозирования реагента с учетом конкретных внутрискважинных условий. Количество контейнеров в спускаемом устройстве задается дебитом скважины.A device for supplying a reagent operates as follows. Cylindrical containers 1 filled with reagent 4 with end caps closed are transported to the field. When descending into the well, the containers 1 are connected to each other by clutches 5 with the simultaneous installation of metering filters 3. The size of the latter is determined by the necessary accuracy and duration of dosing of the reagent, taking into account specific downhole conditions. The number of containers in the descent device is set by the flow rate of the well.

При включении погружного насоса скважинная жидкость течет снизу вверх вдоль устройства для подачи реагента. При этом часть ее потока попадает через входные отверстия 6 муфты 5 в камеру смешивания 9. Сюда же из корпуса 1 через фильтр-дозатор 3 по диффузионному механизму поступает концентрированный раствор реагента 4. В камере смешивания 9 происходит распределение реагента в объеме скважинной жидкости. Козырьки 8 интенсифицируют этот процесс за счет турбулизации жидкости. Вытекший из корпуса 1 реагент замещается скважинной жидкостью, поступающей в него из камеры смешивания 9 через фильтр-дозатор 3. Основной поток добываемой жидкости, движущийся вверх вдоль муфты 5, создает в выходных отверстиях 7 вихревые течения. Под их действием насыщенная реагентом скважинная жидкость вытекает из камеры смешивания 9 в затрубное пространство, смешивается с восходящим потоком добываемой жидкости и попадает на прием погружного насоса. Благодаря наличию реагента предотвращается отложение солей на рабочих органах насоса.When the submersible pump is turned on, the borehole fluid flows upward along the reagent supply device. At the same time, part of its flow enters through the inlet openings 6 of the coupling 5 into the mixing chamber 9. A concentrated solution of reagent 4 enters through the diffusion mechanism from the housing 1 through the filter dispenser 3 in the mixing chamber 9. The reagent is distributed in the volume of the well fluid. Visors 8 intensify this process due to fluid turbulization. The reagent that has flowed out of the housing 1 is replaced by a borehole fluid entering it from the mixing chamber 9 through a filter batcher 3. The main flow of produced fluid, moving upward along the sleeve 5, creates vortex flows in the outlet openings 7. Under their action, the reagent-saturated well fluid flows from the mixing chamber 9 into the annulus, mixes with the upward flow of the produced fluid and is received by the submersible pump. Thanks to the presence of a reagent, the deposition of salts on the working parts of the pump is prevented.

Claims

A device for supplying reagent to a well containing cylindrical reagent containers connected at the ends by means of couplings, mixing chambers with openings and metering filters, characterized in that the upper ends of the cylindrical containers are covered by metering filters, and the lower ends by plugs, mixing chambers and metering filters are located in couplings having at least one row of inlet and outlet openings.