RU2477367C1 - Способ одновременно-раздельной эксплуатации и закачки двух пластов одной скважиной и устройство для его осуществления - Google Patents
Способ одновременно-раздельной эксплуатации и закачки двух пластов одной скважиной и устройство для его осуществления Download PDFInfo
- Publication number
- RU2477367C1 RU2477367C1 RU2011136957/03A RU2011136957A RU2477367C1 RU 2477367 C1 RU2477367 C1 RU 2477367C1 RU 2011136957/03 A RU2011136957/03 A RU 2011136957/03A RU 2011136957 A RU2011136957 A RU 2011136957A RU 2477367 C1 RU2477367 C1 RU 2477367C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- pump
- fluid
- screw
- submersible
- well
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
Abstract
Группа изобретений относится к нефтяной промышленности, а именно к механизированным способам добычи нефти. Обеспечивает повышение эффективности способа и упрощение устройства. Сущность изобретений: способ включает подъем пластовой жидкости из верхнего пласта с помощью погружного насоса и закачку с поверхности жидкости под давлением в нижний пласт для поддержания пластового давления. При этом поток жидкости, закачиваемой с поверхности в скважину, используют не только как энергоноситель для поддержания давления в нижнем пласте, но и как рабочую жидкость для гидравлического забойного двигателя, приводящего погружной насос для подъема жидкости из верхнего пласта. Устройство состоит из винтового погружного агрегата, включающего в свой состав винтовой насос с приводом от винтового гидравлического двигателя, осевую опору и каналы для прохождения силовой и добываемой жидкостей. При этом на корпусе погружного агрегата размещены два пакера, один из которых расположен выше зоны перфорации верхнего пласта, а второй - выше зоны перфорации нижнего пласта. Все детали роторной группы погружного агрегата имеют сквозной продольный канал, соединяющий внутреннюю полость насосно-компрессорых труб с перфорационными отверстиями нижнего пласта. 2 н. и 3 з.п. ф-лы, 3 ил.
Description
Изобретение относится к нефтяной промышленности, а именно к механизированным способам добычи нефти.
Известны различные способы одновременно-раздельной эксплуатации и закачки отдельных пластов одной скважиной нефтяного месторождения [1].
Ближайшим техническим решением, принятым за прототип, является способ одновременно-раздельной эксплуатации и закачки двух пластов с применением скважинной установки с параллельными колоннами насосно-компрессорных труб (НКТ), в котором из верхнего пласта штанговым насосом добывается нефть или нефтяная эмульсия, а в нижний пласт закачивается жидкость (вода) для поддержания пластового давления [2].
Недостатком прототипа является наличие двух независимых энергетических каналов, один из которых служит для привода погружного насоса, а другой обеспечивает работу наземного насосного агрегата для нагнетания жидкости в пласт.
В научно-технической литературе рассматриваются различные схемы технологии одновременно-раздельной эксплуатации и закачки отдельных пластов одной скважиной с использованием штанговых и электропогружных насосов, однако неизвестны схемы с гидроприводом погружного насоса, в которых поток жидкости, закачиваемый в пласт, используется также в качестве энергоносителя для привода погружного насоса для подъема нефти или иной скважинной жидкости из другого пласта.
Основной целью настоящего изобретения является создание способа одновременно-раздельной эксплуатации и закачки двух пластов с одним энергетическим каналом, отличающегося тем, что закачиваемая в скважину жидкость (энергоноситель) используется не только для поддержания пластового давления, но и для гидропривода погружного насоса.
Другой целью изобретения является упрощение устройства для реализации способа одновременно-раздельной эксплуатации и закачки двух пластов одной скважиной, в частности снижение металлоемкости конструкции установки и исключение из скважинного оборудования электрического привода погружного насоса, а также расширение функциональных возможностей наземного силового насоса, закачивающего жидкость в пласт.
Поставленная цель достигается за счет того, что в способе одновременно-раздельной эксплуатации и закачки двух пластов одной скважиной, включающем подъем пластовой жидкости из верхнего пласта с помощью погружного насоса и закачку с поверхности жидкости под давлением в нижний пласт для поддержания пластового давления, поток жидкости, закачиваемой с поверхности в скважину, используется не только как энергоноситель для поддержания давления в нижнем пласте, но и как и рабочая жидкость для гидравлического забойного двигателя, приводящего погружной насос для подъема жидкости из верхнего пласта.
Для реализации заявленного способа в скважину на НКТ спускается винтовой погружной агрегат, включающий в свой состав винтовой насос для подъема жидкости из верхнего пласта с приводом от винтового гидравлического двигателя (система «гидродвигатель - насос» [3]), осевую опору и каналы для прохождения силовой и добываемой жидкостей, причем на корпусе погружного агрегата размещены два пакера (соответственно выше зон перфорации верхнего и нижнего пластов), разобщающие верхний продуктивный пласт от нижнего пласта, в который закачивается под давлением жидкость, и от затрубного пространства, а в роторной группе погружного агрегата выполнен сквозной продольный канал, соединяющий внутреннюю полость НКТ с перфорационными отверстиями нижнего пласта.
Заявленный способ и устройство для его осуществления поясняется чертежами.
На фиг.1 показана принципиальная схема винтового погружного агрегата для одновременно-раздельной эксплуатации и закачки двух пластов одной скважиной, на фиг.2 - поперечные сечения рабочих органов гидродвигателя и насоса, а на фиг.3 - поперечное сечение рабочих органов насоса с штампованным профилированным ротором.
Устройство для осуществления заявляемого способа состоит из спускаемого в скважину 1 на насосно-компрессорных трубах 2 винтового агрегата, включающего в свой состав винтовой гидродвигатель 3, винтовой насос 4, опорный узел (шпиндель) 5, шарнирные соединения или гибкие валы 6 и 7, корпусные переводники 17 и 18. Рабочие органы гидродвигателя и насоса, выполненные на базе винтового героторного механизма с циклоидальным зацеплением, состоят из статоров 8 и 9 с эластичными зубьями и расположенных внутри них металлических роторов 10 и 11, совершающих планетарное движение. Шпиндель 5, включающий вал 16, установленный на радиальных подшипниках 19 и многорядной осевой опоре 20, располагается под винтовыми парами.
Статоры гидродвигателя и насоса 8 и 9 соединяются переводником 18, в котором выполнены радиальные отверстия б, в для выхода жидкости из гидродвигателя 3 и насоса 4.
Все детали роторной группы (роторы 10 и 11, шарнирные соединения 6 и 7, вал шпинделя 16) имеют сквозной продольный канал а, соединяющий нижний пласт с внутренней полостью колонны НКТ. В верхней части продольного канала устанавливается дроссель, конструктивно выполненный в виде насадки 12. Для разобщения верхнего и нижнего пластов, а также нагнетательной линии погружного насоса (кольцевого канала между обсадной колонной 1 и НКТ 2) внутри обсадной колонны установлены пакеры 13 и 14.
Предлагаемый способ одновременно-раздельной эксплуатации и закачки двух пластов одной скважиной реализуется следующим образом.
Нагнетаемая в скважину с поверхности силовым насосом через колонну НКТ рабочая жидкость, дойдя до винтового погружного агрегата, разделяется на два потока. Первая часть потока проходит через насадку 12 в сквозной продольный канал α и закачивается в нижний пласт II. Вторая часть потока поступает в каналы рабочих органов винтового гидродвигателя 3 (живое сечение между статором 8 и ротором 10), в результате чего винтовой двигатель вырабатывает крутящий момент, передаваемый от полого ротора 10 посредством полого шарнирного соединения 6 на полый ротор 11 винтового насоса 4.
Рабочие органы гидродвигателя и насоса имеют различные направления винтовых поверхностей, вследствие чего при вращении гидродвигателя насос поднимает жидкость из верхнего продуктивного пласта I через перфорационные (д) и входные (г) отверстия вверх и далее через отверстия на выходе в подает ее в зону над пакером 13, где она смешиваясь с отработанной в гидродвигателе рабочей жидкостью, выходящей через отверстия б, поднимается на дневную поверхность по кольцевому пространству между обсадной колонной и НКТ.
Поступающая через сквозной канал α часть потока рабочей жидкости поступает в зону под пакером 14 и через перфорационные отверстия е в обсадной колонне 1 нагнетается в нижний пласт II.
Гидравлические силы, возникающие в винтовом агрегате, воспринимаются радиальными 19 и осевыми 20 подшипниками, размещенными в шпинделе 5, полый вал 16 которого связан с полым ротором насоса 11 полым шарнирным соединением 7. Корпус шпинделя соединяется со статором насоса посредством переводника 17, в котором выполнены радиальные отверстия г.
Нижний пакер 14 монтируется на неподвижном хвостовике 15 корпуса агрегата выше зоны перфорации нижнего пласта. Верхний пакер 13 устанавливается на корпусе агрегата в зоне насоса 4.
Для герметизации выходного вала агрегата в хвостовике 15 устанавливается сальниковое или торцевое уплотнение 21.
Режим работы скважинной установки зависит от подачи силового насоса и соотношения рабочих объемов двигательной и насосной винтовых пар, определяемых кинематическим отношением, эксцентриситетом и шагами винтовых поверхностей рабочих органов. Регулирование соотношения расходов потоков жидкости, проходящих через винтовой гидродвигатель и в нижний пласт, а также частоты вращения винтового агрегата (подачи погружного насоса) производится предварительной установкой насадки 12 расчетного диаметра.
В общем случае погружной винтовой агрегат для осуществления способа состоит из двигательной, насосной и опорной (шпиндельной) секций, корпуса которых соединяются резьбовыми переводниками, а роторы - шарнирами или гибкими валами. Шпиндельная секция может располагаться внизу (под насосной секцией, как это показано на фиг.1) или находиться между двигательной и насосной секциями. Выбор схемы определяется конструктивными и эксплуатационными факторами.
В качестве погружного насоса для подъема жидкости из верхнего пласта может использоваться не только винтовой насос, но и любой насос динамического или объемного типа, который в наибольшей степени будет соответствовать требуемым напорным характеристикам и свойствам пластовой жидкости.
Для упрощения условий сборки-разборки винтового агрегата при замене изношенной винтовой пары или осевой опоры, а также использования унифицированных узлов секции гидродвигателя 3 и шпинделя 5 могут являться сборочными единицами типового винтового забойного двигателя для бурения скважин. При этом шпиндель представляет собой автономный узел, полый вал которого соединяется с ротором насоса посредством полого гибкого соединения.
Для возможности создания продольного канала в винтовом насосе в случае его незначительного диаметра ротор винтового насоса выполняется штампованным (с постоянной толщиной стенки) и некруглым профилированным внутренним отверстием.
Для исключения из конструкции винтового агрегата одного шарнирного соединения гидродвигатель и насос выполняются с идентичными профилями поперечных сечений, т.е. имеют одинаковые кинематическое отношение и эксцентриситет, что позволяет получить одинаковую кинематику винтовых пар и осуществить соединение роторов напрямую. В этом случае регулирование рабочих объемов двигателя и насоса производится путем соответствующего выбора шагов их винтовых поверхностей.
В случае использования шпинделя с осевой опорой скольжения функции уплотнения 21 может исполнять многорядная резинометаллическая пята непроточного типа.
Технический результат и экономический эффект от реализации предлагаемого способа достигается за счет снижения металлоемкости конструкции скважинной установки, исключения затрат на электропривод погружного насоса и возможности оперативного регулирования режима работы скважины путем изменения подачи наземного силового насоса.
Источники информации
1. Эксплуатация нефтяных и газовых скважин / А.И.Акульшин и др. - М.: Недра, 1989, с.398.
2. Гарифов К. и др. Коммерческое использование технологии заканчивания скважин под совместно-раздельную эксплуатацию в компании ОАО «Татнефть», SPE 136423, 2010, с.4.
3. Балденко Д.Ф., Балденко Ф.Д., Гноевых А.Н. Одновинтовые гидравлические машины. Том 1. М.: ИРЦ «Газпром», 2005, с.76.
Claims (5)
1. Способ одновременно-раздельной эксплуатации и закачки двух пластов одной скважиной, включающий подъем пластовой жидкости из верхнего пласта с помощью погружного насоса и закачку с поверхности жидкости под давлением в нижний пласт для поддержания пластового давления, отличающийся тем, что поток жидкости, закачиваемой с поверхности в скважину, используют не только как энергоноситель для поддержания давления в нижнем пласте, но и как рабочую жидкость для гидравлического забойного двигателя, приводящего погружной насос для подъема жидкости из верхнего пласта.
2. Устройство для осуществления способа одновременно-раздельной эксплуатации и закачки двух пластов одной скважиной по п.1, состоящее из спускаемого в скважину на насосно-компрессорных трубах винтового погружного агрегата, включающего в свой состав винтовой насос с приводом от винтового гидравлического двигателя, осевую опору и каналы для прохождения силовой и добываемой жидкостей, отличающееся тем, что на корпусе погружного агрегата размещены два пакера, один из которых расположен выше зоны перфорации верхнего пласта, а второй - выше зоны перфорации нижнего пласта, а также тем, что все детали роторной группы погружного агрегата имеют сквозной продольный канал, соединяющий внутреннюю полость насосно-компрессорных труб с перфорационными отверстиями нижнего пласта.
3. Устройство по п.2, отличающееся тем, что осевая опора размещена в автономном шпиндельном узле, полый вал которого соединен с ротором насоса посредством полого гибкого соединения.
4. Устройство по п.2, отличающееся тем, что рабочие органы гидродвигателя и насоса имеют идентичные поперечные сечения с одинаковым кинематическим отношением и эксцентриситетом.
5. Устройство по п.2, отличающееся тем, что ротор насоса выполнен штампованным с некруглым профилированным отверстием.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2011136957/03A RU2477367C1 (ru) | 2011-09-07 | 2011-09-07 | Способ одновременно-раздельной эксплуатации и закачки двух пластов одной скважиной и устройство для его осуществления |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2011136957/03A RU2477367C1 (ru) | 2011-09-07 | 2011-09-07 | Способ одновременно-раздельной эксплуатации и закачки двух пластов одной скважиной и устройство для его осуществления |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2477367C1 true RU2477367C1 (ru) | 2013-03-10 |
Family
ID=49124227
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2011136957/03A RU2477367C1 (ru) | 2011-09-07 | 2011-09-07 | Способ одновременно-раздельной эксплуатации и закачки двух пластов одной скважиной и устройство для его осуществления |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2477367C1 (ru) |
Cited By (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104481459A (zh) * | 2014-11-18 | 2015-04-01 | 梁伟成 | 螺杆泵抽油作业系统 |
RU2617733C2 (ru) * | 2016-04-12 | 2017-04-26 | Анастасия Анатольевна Купряшина | Установка для одновременно-раздельной эксплуатации двух пластов одной скважины |
RU2618710C2 (ru) * | 2016-04-21 | 2017-05-11 | Анастасия Анатольевна Купряшина | Установка для одновременно-раздельной эксплуатации двух пластов одной скважины |
RU2618713C2 (ru) * | 2016-04-21 | 2017-05-11 | Анастасия Анатольевна Купряшина | Установка для одновременно-раздельной эксплуатации двух пластов одной скважины |
RU2630835C1 (ru) * | 2016-08-04 | 2017-09-13 | Карл-Хайнц Моммерт | Установка для одновременной добычи нефти из двух пластов |
RU2633852C2 (ru) * | 2016-05-23 | 2017-10-18 | Олег Сергеевич Николаев | Способ одновременно-раздельной добычи скважинного флюида и закачки жидкости в скважину и эжекторная установка для его осуществления (варианты) |
CN109281641A (zh) * | 2017-07-19 | 2019-01-29 | 中国石油天然气股份有限公司 | 分层采气管柱组件及具有其的采气装置 |
CN113073961A (zh) * | 2020-01-06 | 2021-07-06 | 中国石油天然气股份有限公司 | 抽油装置和抽油方法 |
RU218485U1 (ru) * | 2023-03-09 | 2023-05-29 | Общество с ограниченной ответственностью ПКТБ "Техпроект" | Устройство для одновременно-раздельной закачки рабочего агента в два пласта одной скважины |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6138763A (en) * | 1997-01-29 | 2000-10-31 | Elf Exploration Production | Method for pumping a fluid |
RU2260681C2 (ru) * | 2001-08-06 | 2005-09-20 | Ухтинский государственный технический университет (УГТУ) | Способ разработки газонефтяных залежей |
RU2299317C2 (ru) * | 2004-12-15 | 2007-05-20 | Открытое акционерное общество "Иделойл" | Способ разработки многопластового нефтяного месторождения |
RU2300668C2 (ru) * | 2004-12-27 | 2007-06-10 | Махир Зафар оглы Шарифов | Насосная установка шарифова для эксплуатации скважины (варианты) |
RU2317407C1 (ru) * | 2007-02-13 | 2008-02-20 | Открытое акционерное общество "Татнефть" им. В.Д. Шашина | Способ эксплуатации скважины |
RU2328590C1 (ru) * | 2006-10-20 | 2008-07-10 | Махир Зафар оглы Шарифов | Способ раздельной эксплуатации объектов нагнетательной или добывающей скважины и варианты установки для его реализации |
RU2344274C1 (ru) * | 2007-04-16 | 2009-01-20 | ООО НИИ "СибГеоТех" | Способ одновременно-раздельной добычи нефти из пластов одной скважины с погружной насосной установкой (варианты) |
-
2011
- 2011-09-07 RU RU2011136957/03A patent/RU2477367C1/ru active
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6138763A (en) * | 1997-01-29 | 2000-10-31 | Elf Exploration Production | Method for pumping a fluid |
RU2260681C2 (ru) * | 2001-08-06 | 2005-09-20 | Ухтинский государственный технический университет (УГТУ) | Способ разработки газонефтяных залежей |
RU2299317C2 (ru) * | 2004-12-15 | 2007-05-20 | Открытое акционерное общество "Иделойл" | Способ разработки многопластового нефтяного месторождения |
RU2300668C2 (ru) * | 2004-12-27 | 2007-06-10 | Махир Зафар оглы Шарифов | Насосная установка шарифова для эксплуатации скважины (варианты) |
RU2328590C1 (ru) * | 2006-10-20 | 2008-07-10 | Махир Зафар оглы Шарифов | Способ раздельной эксплуатации объектов нагнетательной или добывающей скважины и варианты установки для его реализации |
RU2317407C1 (ru) * | 2007-02-13 | 2008-02-20 | Открытое акционерное общество "Татнефть" им. В.Д. Шашина | Способ эксплуатации скважины |
RU2344274C1 (ru) * | 2007-04-16 | 2009-01-20 | ООО НИИ "СибГеоТех" | Способ одновременно-раздельной добычи нефти из пластов одной скважины с погружной насосной установкой (варианты) |
Cited By (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104481459A (zh) * | 2014-11-18 | 2015-04-01 | 梁伟成 | 螺杆泵抽油作业系统 |
CN104481459B (zh) * | 2014-11-18 | 2017-02-22 | 梁伟成 | 螺杆泵抽油作业系统 |
RU2617733C2 (ru) * | 2016-04-12 | 2017-04-26 | Анастасия Анатольевна Купряшина | Установка для одновременно-раздельной эксплуатации двух пластов одной скважины |
RU2618710C2 (ru) * | 2016-04-21 | 2017-05-11 | Анастасия Анатольевна Купряшина | Установка для одновременно-раздельной эксплуатации двух пластов одной скважины |
RU2618713C2 (ru) * | 2016-04-21 | 2017-05-11 | Анастасия Анатольевна Купряшина | Установка для одновременно-раздельной эксплуатации двух пластов одной скважины |
RU2633852C2 (ru) * | 2016-05-23 | 2017-10-18 | Олег Сергеевич Николаев | Способ одновременно-раздельной добычи скважинного флюида и закачки жидкости в скважину и эжекторная установка для его осуществления (варианты) |
RU2630835C1 (ru) * | 2016-08-04 | 2017-09-13 | Карл-Хайнц Моммерт | Установка для одновременной добычи нефти из двух пластов |
CN109281641A (zh) * | 2017-07-19 | 2019-01-29 | 中国石油天然气股份有限公司 | 分层采气管柱组件及具有其的采气装置 |
CN113073961A (zh) * | 2020-01-06 | 2021-07-06 | 中国石油天然气股份有限公司 | 抽油装置和抽油方法 |
CN113073961B (zh) * | 2020-01-06 | 2023-06-30 | 中国石油天然气股份有限公司 | 抽油装置和抽油方法 |
RU218485U1 (ru) * | 2023-03-09 | 2023-05-29 | Общество с ограниченной ответственностью ПКТБ "Техпроект" | Устройство для одновременно-раздельной закачки рабочего агента в два пласта одной скважины |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2477367C1 (ru) | Способ одновременно-раздельной эксплуатации и закачки двух пластов одной скважиной и устройство для его осуществления | |
US7938200B2 (en) | Apparatus and method for a hydraulic diaphragm downhole mud motor | |
AU2011351349B2 (en) | Artificial lift tool | |
WO2011135069A1 (en) | Pumping system | |
US6929064B1 (en) | Downhole pump | |
WO2014105072A1 (en) | Downhole drilling assembly having a hydraulically actuated clutch and method for use of same | |
RU2546685C2 (ru) | Глубиннонасосная установка для одновременно-раздельной эксплуатации двух пластов одной скважиной (варианты) | |
US4669961A (en) | Thrust balancing device for a progressing cavity pump | |
US10221663B2 (en) | Wireline-deployed positive displacement pump for wells | |
US20170016311A1 (en) | Downhole gas separator apparatus | |
CA2778461C (en) | Tandem progressive cavity pumps | |
RU2732940C1 (ru) | Установка с винтовыми насосами для одновременной и раздельной добычи нефти из многопластовой скважины | |
RU2321740C2 (ru) | Способ и устройство для тестирования скважины с помощью погружного насосного оборудования | |
CN112482986B (zh) | 一种井下液力举升工具 | |
CA2923430A1 (en) | Tunable progressive cavity pump | |
RU2630835C1 (ru) | Установка для одновременной добычи нефти из двух пластов | |
US10508514B1 (en) | Artificial lift method and apparatus for horizontal well | |
RU2569526C1 (ru) | Установка для одновременно-раздельной эксплуатации скважин | |
RU2284410C2 (ru) | Скважинная насосная установка для добычи нефти и закачки воды в пласт | |
Goswami et al. | Artificial lift to boost oil production | |
RU2678284C2 (ru) | Устройство для добычи высоковязкой нефти из глубоких скважин | |
RU2241855C1 (ru) | Скважинный гидроприводной винтовой насосный агрегат | |
RU2322570C2 (ru) | Способ и устройство для добычи нефти | |
RU2739807C1 (ru) | Установка для перекачки жидкости из нижнего в верхний пласт скважины (варианты) | |
US20170314546A1 (en) | Rotary Motor Driven Reciprocating Downhole Pump Assembly |