RU2496973C2 - Borehole oil extraction, and method for its implementation - Google Patents
Borehole oil extraction, and method for its implementation Download PDFInfo
- Publication number
- RU2496973C2 RU2496973C2 RU2011101015/03A RU2011101015A RU2496973C2 RU 2496973 C2 RU2496973 C2 RU 2496973C2 RU 2011101015/03 A RU2011101015/03 A RU 2011101015/03A RU 2011101015 A RU2011101015 A RU 2011101015A RU 2496973 C2 RU2496973 C2 RU 2496973C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- cylinder
- valve
- string
- suction
- additional
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Details Of Reciprocating Pumps (AREA)
- Earth Drilling (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к нефтяной промышленности и может быть применено независимо от геолого-технических характеристик добывающих скважин, а также физико-химических показателей добываемой нефти.The invention relates to the oil industry and can be applied regardless of the geological and technical characteristics of producing wells, as well as the physico-chemical characteristics of the produced oil.
Известен способ разработки нефтяной залежи, включающий отбор нефти через добывающие скважины и закачивание рабочего агента и раствора поверхностно-активного вещества через нагнетательные скважины, дополнительное закачивание широкой фракции легких углеводородов и раствора поверхностно-активного вещества при закачивании раствора поверхностно-активного вещества, при этом закачивание первого раствора поверхностно-активного вещества проводят при постепенном снижении давления закачивания и сохранении приемистости скважины, а закачивание широкой фракции легких углеводородов выполняют при установившемся режиме. Кроме того, объемы закачивания первого раствора поверхностно-активного вещества, широкой фракции легких углеводородов и второго раствора поверхностно-активного вещества составляют соответственно 0,2-0,6, 3-6 и 0,01-0,05% пористого объема пласта, (патент Российской Федерации №2103492, кл. Е21В 43/22, 1998 г.)A known method of developing an oil reservoir, including the selection of oil through production wells and pumping a working agent and a surfactant solution through injection wells, additional pumping a wide fraction of light hydrocarbons and a surfactant solution when pumping a surfactant solution, while pumping the first surfactant solution is carried out with a gradual decrease in the injection pressure and maintaining the injectivity of the well, and injection Contents of light hydrocarbon fractions is carried out at steady state. In addition, the injection volumes of the first surfactant solution, the wide fraction of light hydrocarbons and the second surfactant solution are 0.2-0.6, 3-6 and 0.01-0.05% of the porous volume of the formation, respectively ( patent of the Russian Federation No. 2103492, CL ЕВВ 43/22, 1998)
Недостатками известного способа являются низкая надежность и работоспособность расположенного в добывающих скважинах технического оборудования, что обусловливает низкую эффективность скважинной разработки нефтяных месторождений.The disadvantages of this method are the low reliability and availability located in the producing wells of technical equipment, which leads to low efficiency of well development of oil fields.
Известна установка для добычи и внутрискважинной обработки нефти, содержащая скважинный насос с насосно-компрессорной колонной труб, контейнер с перепускным клапаном и механизм регулирования подачи реагента с клапаном, при этом внутренний объем контейнера сообщен со всасывающей полостью скважинного насоса, а механизм регулирования подачи реагента выполнен в виде установленных один над другим сообщенных между собой полых цилиндров с седлами под клапан. Кроме того, перепускной клапан расположен в нижней части контейнера. (а.с. СССР №926245, кл. Е21В 43/00, 1982 г.)A known installation for production and downhole oil treatment, comprising a well pump with a tubing string of pipes, a container with a bypass valve and a mechanism for regulating the supply of reagent with a valve, while the internal volume of the container is in communication with the suction cavity of the well pump, and the mechanism for controlling the supply of reagent is made in in the form of hollow cylinders interconnected between each other with saddles under a valve mounted one above the other. In addition, a bypass valve is located at the bottom of the container. (USSR AS No. 926245, class E21B 43/00, 1982)
Недостатками известной установки являются невозможность достижения качественного фильтрования от механических примесей нефти, перед ее поступлением в скважинный насос, при длительных периодах работы скважинного фильтра без его технического обслуживания, ограниченный объем сосредоточенного в контейнере реагента и невозможность пополнения в присоединенном к скважинному насосу контейнере реагента без демонтажа насосно-компрессорной колонны труб, что обусловливает низкую эффективность добычи нефти, а также возможность попадания сосредоточенных в нефти механических примесей между стенками цилиндра и плунжером, что приводит к заклиниванию плунжера в цилиндре с последующим возможным обрывом штанг, а также быстрому изнашиванию клапанов, плунжера, колонны. насосно-компрессорных труб и сальника устья, что обусловливает низкую надежность и работоспособность расположенного в добывающих скважинах оборудования.The disadvantages of the known installation are the inability to achieve high-quality filtering from mechanical impurities of oil, before it enters the well pump, during long periods of operation of the well filter without maintenance, the limited amount of reagent concentrated in the container and the inability to replenish in the reagent container attached to the well pump without dismantling the pump -compressor pipe string, which leads to low oil production efficiency, as well as the possibility of falling from redotochennyh oil solids between the walls of the cylinder and the plunger, which leads to jamming of the plunger in a cylinder with the consequent possible breakage of rods, as well as rapid wear of the valve, the plunger of the column. tubing and the mouth of the mouth, which leads to low reliability and performance of equipment located in production wells.
Наиболее близким технологическим решением является способ разработки нефтяной залежи, включающий отбор нефти через добывающие скважины и периодическое закачивание рабочего агента и раствора полимера через нагнетательные скважины, переведение на поздней стадии разработки нефтяной залежи части обводнившихся добывающих скважин в нагнетательные и определение в них коэффициента производительности, закачивание через нагнетательные скважины в пласт нефтяной залежи раствора полимера с вязкостью, пропорциональной отношению коэффициента производительности данной скважины к среднему коэффициенту производительности скважин по нефтяной залежи или участку нефтяной залежи, при этом обеспечивают эквивалентность соотношений производительностей скважин и вязкостей закачиваемых в скважину растворов полимеров. Кроме того, при отношении коэффициента производительности скважины к среднему коэффициенту производительности от 2,5 до 5,0 осуществляют закачивание через нагнетательную скважину полимердисперсной системы, (патент Российской Федерации №2105871, кл. Е21В 43/22, 1998 г.)The closest technological solution is a method of developing an oil reservoir, including the selection of oil through production wells and periodic injection of the working agent and polymer solution through injection wells, transferring at a late stage of development of the oil reservoir some of the flooded production wells into injection wells and determining the productivity coefficient in them, pumping through injection wells into the reservoir of an oil reservoir of a polymer solution with a viscosity proportional to the ratio productivity of the well to the average coefficient of performance of the oil reservoir wells or oil reservoir portion, wherein the equivalence ratios provide productivities wells and injected into the wellbore viscosities of polymer solutions. In addition, with the ratio of the well productivity coefficient to the average productivity coefficient from 2.5 to 5.0, the polymer dispersed system is pumped through the injection well, (patent of the Russian Federation No. 2105871, CL ЕВВ 43/22, 1998)
Недостатками наиболее близкого технологического решения являются низкая надежность и работоспособность расположенного в добывающих скважинах технического оборудования, что обусловливает низкую эффективность скважинной разработки нефтяных залежей.The disadvantages of the closest technological solution are the low reliability and availability of technical equipment located in the producing wells, which leads to low efficiency of the well development of oil deposits.
Наиболее близким технологическим решением является штанговая скважинно-насосная установка, содержащая обсаженную эксплуатационной колонной труб добывающую скважину, насосно-компрессорную колонну труб, расположенные в добывающей скважине всасывающий и нагнетательный клапаны, крестовину, присоединенный к колонне насосно-компрессорных труб и образованный цилиндром и установленным в нем плунжером скважинный насос, оборудованный управляемой задвижкой и сообщенный с колонной насосно-компрессорных труб нефтепровод, насосные штанги, оборудованный управляемой задвижкой и обратным клапаном сообщенный с нефтепроводом и эксплуатационной колонной труб патрубок, тройник, оборудованный управляемой задвижкой устьевой патрубок, устьевой сальник, оборудованный управляемой задвижкой и присоединенный к крестовине патрубок, устьевой шток, канатную подвеску, балансир, стойку, головку балансира, балансирный груз, шатун, кривошип, кривошипный груз, редуктор, ведомый и тормозной шкивы, клиноременную передачу, электродвигатель на поворотной салазке, ведущий шкив, раму и блок управления. (Бойко B.C. Разработка и эксплуатация нефтяных месторождений: Учеб. для вузов. - М.: Недра, 1990. - С.290-292)The closest technological solution is a sucker rod pumping unit containing a production well cased with a production string of pipes, a tubing string of pipes, suction and discharge valves located in a producing well, a crosspiece connected to the tubing string and formed by a cylinder and installed in it a plunger is a well pump equipped with a controlled valve and in communication with a string of tubing oil pipe, sucker rods, equipped with a controlled gate valve and non-return valve, a nozzle connected to the oil pipeline and production casing string, a tee equipped with a wellhead valve controlled by a valve, a mouth gland equipped with a controlled gate valve and a nozzle connected to the crosspiece, an wellhead rod, a cable suspension, a balancer, a rack, a balancer head, a balancer , connecting rod, crank, crank load, gearbox, driven and brake pulleys, V-belt drive, rotary slide motor, drive pulley, frame and control unit Nia. (Boyko B.C. Development and operation of oil fields: Textbook for universities. - M .: Nedra, 1990. - P.290-292)
Недостатками наиболее близкого технологического решения являются возможность попадания сосредоточенных в нефти механических примесей между стенками цилиндра и плунжером, что приводит к заклиниванию плунжера в цилиндре с последующим возможным обрывом штанг, а также быстрому изнашиванию клапанов, плунжера, колонны насосно-компрессорных труб и устьевого сальника, что обусловливает низкую надежность расположенного в добывающих скважинах оборудования и, как следствие, низкую эффективность добычи нефти.The disadvantages of the closest technological solution are the possibility of the penetration of mechanical impurities concentrated in oil between the cylinder walls and the plunger, which leads to jamming of the plunger in the cylinder with subsequent possible breakage of the rods, as well as the rapid wear of the valves, plunger, tubing string and wellhead seal, which It determines the low reliability of the equipment located in the producing wells and, as a result, the low efficiency of oil production.
В основу изобретения поставлена задача усовершенствования способа скважинной добычи нефти, в котором путем введения дополнительных технологических операций в известную конструктивную схему обеспечивается повышение надежности и работоспособности расположенного в добывающих скважинах оборудования за счет уменьшения количества, вплоть до полного исключения, случаев заклинивания плунжера в цилиндре скважинного насоса и обрыва колонны штанг, а также существенного снижения изнашивания плунжера и цилиндра скважинного насоса, всасывающего и нагнетательного клапанов, колонны насосно-компрессорных труб и устьевого сальника при сохранении преимуществ традиционной схемы откачки нефти.The basis of the invention is the task of improving the method of downhole oil production, in which by introducing additional technological operations into the well-known structural scheme, it is possible to increase the reliability and operability of the equipment located in the producing wells by reducing the number, up to the complete elimination, of jamming of the plunger in the cylinder of the downhole pump and breakage of the rod string, as well as a significant reduction in the wear of the plunger and the borehole pump cylinder and its discharge valves, columns of tubing and wellhead stuffing box while maintaining the advantages of the traditional oil pumping circuit.
Поставленная задача решается таким образом, что известный способ скважинной добычи нефти, включающий подачу рабочего агента в пласт нефтяной залежи через нагнетательные скважины и дебит нефти из пласта в добывающую скважину, который в соответствии с изобретением отличается тем, что предварительно задают диапазон изменения уровня рабочего агента в колонне насосно-компрессорных труб, подают рабочий агент в колонну насосно-компрессорных труб, обеспечивают возвратно-поступательное движение плунжера в цилиндре скважинного насоса, вводят нефть из добывающей скважины в цилиндр скважинного насоса через всасывающий клапан при увеличении объема всасывающе-нагнетательной полости скважинного насоса, подают рабочий агент из насосно-компрессорной колонны труб в цилиндр скважинного насоса при увеличении объема всасывающе-нагнетательной полости скважинного насоса, вытесняют плунжером сосредоточенные во всасывающе-нагнетательной полости скважинного насоса нефть и рабочий агент через нагнетательный клапан в нефтепровод, контролируют уровень рабочего агента в насосно-компрессорной колонне труб и обеспечивают изменение контролируемого уровня в пределах заданного диапазона путем подачи рабочего агента в насосно-компрессорную колонну труб. Кроме того, подачу рабочего агента из насосно-компрессорной колонны труб во всасывающе-нагнетательную полость скважинного насоса выполняют через всасывающий клапан, а также через стенку цилиндра скважинного насоса. Кроме того, в процессе увеличения объема всасывающе-нагнетательной полости скважинного насоса, подачу рабочего агента в цилиндр скважинного насоса выполняют периодически.The problem is solved in such a way that the known method of downhole oil production, comprising supplying a working agent to the oil reservoir through injection wells and oil flow from the formation to the producing well, which in accordance with the invention is characterized in that the range of the level of the working agent is preliminarily set in the tubing string, the working agent is fed into the tubing string, provide reciprocating movement of the plunger in the borehole pump cylinder, oil from the producing well into the cylinder of the borehole pump through the suction valve with an increase in the volume of the suction-discharge cavity of the borehole pump, the working agent is supplied from the tubing string to the cylinder of the borehole pump with an increase in the volume of the suction-discharge cavity of the borehole pump, and the plunger concentrated in the suction the injection cavity of the downhole pump, oil and working agent through the injection valve into the oil pipeline, control the level of the working agent in the pump-compressor ssornoy pipe string and provide a controlled change in level within a predetermined range by feeding a working fluid into the tubing pipes. In addition, the supply of the working agent from the tubing string to the suction and discharge cavity of the borehole pump is performed through the suction valve, as well as through the cylinder wall of the borehole pump. In addition, in the process of increasing the volume of the suction-injection cavity of the borehole pump, the supply of the working agent to the cylinder of the borehole pump is performed periodically.
В основу изобретения поставлена задача усовершенствования установки для скважинной добычи нефти, в которой путем введения дополнительных элементов в известную конструктивную схему обеспечивается повышение надежности и работоспособности расположенного в добывающих скважинах оборудования за счет уменьшения количества, вплоть до полного исключения, случаев заклинивания плунжера в цилиндре скважинного насоса и обрыва колонны штанг, а также существенного снижения изнашивания плунжера и цилиндра скважинного насоса, всасывающего и нагнетательного клапанов, колонны насосно-компрессорных труб и устьевого сальника при сохранении преимуществ традиционной схемы откачки нефти и рациональной конфигурации технических средств.The basis of the invention is the task of improving the installation for downhole oil production, in which by introducing additional elements into the well-known structural scheme, it is possible to increase the reliability and performance of the equipment located in production wells by reducing the number, up to the complete elimination, of jamming of the plunger in the cylinder of the downhole pump and breakage of the rod string, as well as a significant reduction in the wear of the plunger and cylinder of the borehole pump, suction and load etatelnogo valves, columns of tubing and wellhead stuffing box while maintaining the advantages of the traditional scheme of oil pumping and efficient hardware configuration.
Поставленная задача решается таким образом, что известная установка для скважинной добычи нефти, содержащая обсаженную эксплуатационной колонной труб добывающую скважину, заведенную в добывающую скважину колонну насосно-компрессорных труб, оборудованный управляемой задвижкой устьевой патрубок, присоединенный к колонне насосно-компрессорных труб и образованный цилиндром и установленным в нем плунжером скважинный насос, расположенные в добывающей скважине всасывающий и нагнетательный клапаны, оборудованный управляемой задвижкой и подведенный к эксплуатационной колонне труб нефтепровод, расположенную в верхней части эксплуатационной колонны труб крестовину, оборудованный управляемой задвижкой и присоединенный к крестовине патрубок, соединенную с плунжером колонну штанг, оборудованный управляемой задвижкой и обратным клапаном сообщенный с нефтепроводом и эксплуатационной колонной труб патрубок, которая в соответствии с изобретением отличается тем, что плунжер содержит сообщенные с внутренним объемом колонны насосно-компрессорных труб внутренние каналы, цилиндр скважинного насоса сообщен через оборудованный жиклером патрубок с зоной сообщения добывающей скважины и всасывающего клапана, нефтепровод заведен в добывающую скважину и сообщен со всасывающе-нагнетательной полостью скважинного насоса, внутренние каналы плунжера имеют выход на боковую поверхность плунжера, нагнетательный клапан установлен в трубном ставе нефтепровода, внутренний объем колонны насосно-компрессорных труб сообщен через оборудованный обратным клапаном патрубок и жиклер с цилиндром скважинного насоса, а устьевой патрубок сообщен с колонной насосно-компрессорных труб. Кроме того, внутренний объем колонны насосно-компрессорных труб дополнительно сообщен через оборудованный соответствующим обратным клапаном вспомогательный патрубок и жиклер с цилиндром скважинного насоса, перед входным сечением всасывающего клапана установлен фильтр, а устьевой патрубок оборудован дополнительной управляемой задвижкой. Кроме того, в верхней части колонны насосно-компрессорных труб установлен устьевой сальник, а колонна штанг соединена через устьевой шток, динамометр и канатную подвеску со станком-качалкой, или колонна насосно-компрессорных труб содержит дополнительный рабочий цилиндр и дополнительный скважинный насос с всасывающим и нагнетательным трубопроводами, в дополнительном рабочем цилиндре расположен поршень со штоком, всасывающий трубопровод дополнительного скважинного насоса сообщен с внутренним объемом колонны насосно-компрессорных труб, шток расположенного в дополнительном рабочем цилиндре поршня соединен с колонной штанг, нагнетательный трубопровод дополнительного скважинного насоса сообщен через гидрораспределитель и соответствующие патрубки с поршневой и штоковой полостями дополнительного рабочего цилиндра, расположенные выше и ниже зоны расположения дополнительного скважинного насоса и дополнительного рабочего цилиндра части колонны насосно-компрессорных труб сообщены между собой и с гидрораспределителем через соответствующие патрубки, сигнализаторы уровня жидкости установлены в колонне насосно-компрессорных труб, в ставе насосно-компрессорных труб расположена камера, гидрораспределитель сообщен с поршневой и штоковой полостями дополнительного рабочего цилиндра через дополнительные патрубки, дополнительный скважинный насос установлен в камере, дополнительные патрубки через оборудованные соответствующими обратными клапанами отдельные патрубки сообщены с дополнительным рабочим цилиндром, а камера сообщена с добывающей скважиной через соответствующий патрубок.The problem is solved in such a way that a well-known installation for downhole oil production, containing a production well cased with a production string of pipes, a tubing string inserted into a production well, equipped with a wellhead controlled by a valve, connected to a tubing string and formed by a cylinder and installed in it, a plunger downhole pump, suction and discharge valves located in the production well, equipped with a controlled valve and an oil pipe connected to the production string, located at the top of the production string of pipes, a crosspiece equipped with a controlled valve and a pipe connected to the crosspiece, a rod string connected to the plunger, equipped with a controlled valve and a check valve connected to the pipeline and production pipe string, which, in accordance with The invention is characterized in that the plunger contains internal channels communicated with the internal volume of the tubing string. the borehole pump indre is communicated through a nozzle equipped with a jet with a communication zone between the producing well and the suction valve, the oil pipe is led into the producing well and communicated with the suction-injection cavity of the borehole pump, the internal channels of the plunger have access to the side surface of the plunger, the discharge valve is installed in the pipe stand of the pipeline the internal volume of the tubing string is communicated through a pipe equipped with a non-return valve and a nozzle with a borehole pump cylinder, and th branch pipe in communication with the tubing string. In addition, the internal volume of the tubing string is additionally communicated through an auxiliary nozzle equipped with a corresponding non-return valve and a nozzle with a borehole pump cylinder, a filter is installed in front of the inlet section of the suction valve, and the wellhead nozzle is equipped with an additional controlled valve. In addition, a wellhead stuffing box is installed in the upper part of the tubing string, and the rod string is connected through the wellhead rod, dynamometer and cable suspension to the pumping unit, or the tubing string contains an additional working cylinder and an additional well pump with suction and discharge pumps pipelines, a piston with a rod is located in the additional working cylinder, the suction pipe of the additional borehole pump is in communication with the internal volume of the tubing string ub, the rod of the piston located in the additional working cylinder is connected to the rod string, the injection pipe of the additional borehole pump is communicated through the valve and the corresponding nozzles with the piston and rod cavities of the additional working cylinder located above and below the location of the additional borehole pump and additional working cylinder of the pump casing part -compressor pipes communicated with each other and with the control valve through the corresponding pipes, signaling devices liquid level is installed in the tubing string, the chamber is located in the tubing, the directional valve is connected to the piston and rod cavities of the additional working cylinder through additional nozzles, an additional borehole pump is installed in the chamber, additional nozzles are connected through separate nozzles equipped with corresponding non-return valves with an additional working cylinder, and the chamber is in communication with the production well through the corresponding pipe.
На фигурах 1-3 приведена схема установки для скважинной добычи нефти, а на фигурах 4 и 5-7 представлены схемы возможного ее привода.In figures 1-3 shows a diagram of the installation for downhole oil production, and in figures 4 and 5-7 presents a diagram of its possible drive.
Установка для скважинной добычи нефти содержит обсаженную эксплуатационной колонной труб 1 добывающую скважину 2, заведенную в добывающую скважину 2 колонну насосно-компрессорных труб 3, оборудованный управляемыми задвижками 4 и 5 устьевой патрубок 6, присоединенный к колонне насосно-компрессорных труб 3 и образованный цилиндром 7 и установленным в нем плунжером 8 скважинный насос 9, расположенные в добывающей скважине 2 всасывающий 10 и нагнетательный 11 клапаны, оборудованный управляемой задвижкой 12 и подведенный к эксплуатационной колонне труб 1 нефтепровод 13, расположенную в верхней части эксплуатационной колонны труб 1 крестовину 14, оборудованный управляемой задвижкой 15 и присоединенный к крестовине 14 патрубок 16, соединенную с плунжером 8 колонну штанг 17, оборудованный управляемой задвижкой 18 и обратным клапаном 19 сообщенный с нефтепроводом 13 и эксплуатационной колонной труб 1 патрубок 20, при этом плунжер 8 содержит сообщенные с внутренним объемом колонны насосно-компрессорных труб 3 внутренние каналы 21, цилиндр 7 сообщен через оборудованный жиклером 22 патрубок 23 с зоной сообщения добывающей скважины 2 и всасывающего клапана 10, нефтепровод 13 заведен в добывающую скважину 2 и сообщен с всасывающе-нагнетательной полостью 24 скважинного насоса 9, внутренние каналы 21 плунжера 8 имеют выход на боковую поверхность плунжера 8, нагнетательный клапан 11 установлен в ставе нефтепровода 13, внутренний объем колонны насосно-компрессорных труб 3 сообщен через оборудованный обратным клапаном 25 патрубок 26 и жиклер 27 с цилиндром 7 скважинного насоса 9, а устьевой патрубок 6 сообщен с колонной насосно-компрессорных труб 3. Кроме того, внутренний объем колонны насосно-компрессорных труб 3 дополнительно сообщен через оборудованный соответствующим обратным клапаном 28 вспомогательный патрубок 29 и жиклер 30 с цилиндром 7 скважинного насоса 9, а перед входным сечением всасывающего клапана 10 установлен фильтр 31 (см. фиг.3).The installation for downhole oil production comprises a production well 2 cased with a production string of
При использовании станка-качалки в качестве привода скважинного насоса 9 в верхней части колонны насосно-компрессорных труб 3 установлен устьевой сальник 32, а колонна штанг 17 соединена через устьевой шток 33, динамометр 34 и канатную подвеску 35 со станком-качалкой 36 (см. фиг.4).When using the rocking machine as the drive of the
В случае применения гидропривода скважинного насоса 9 (см. фиг.5-7) колонна насосно-компрессорных труб 3 содержит дополнительный рабочий цилиндр 37 и дополнительный скважинный насос 38 с всасывающим 39 и нагнетательным 40 трубопроводами, в дополнительном рабочем цилиндре 37 расположен поршень 41 со штоком 42, всасывающий трубопровод 39 дополнительного скважинного насоса 38 сообщен с внутренним объемом колонны насосно-компрессорных труб 3, шток 42 поршня 41 соединен с колонной штанг 17, нагнетательный трубопровод 40 дополнительного скважинного насоса 38 сообщен через гидрораспределитель 43 и соответствующие патрубки 44 и 45 с поршневой 46 и штоковой 47 полостями дополнительного рабочего цилиндра 37, расположенные выше и ниже зоны расположения дополнительного скважинного насоса 38 и дополнительного рабочего цилиндра 37 части колонны насосно-компрессорных труб 3 сообщены между собой и с гидрораспределителем 43 через соответствующие патрубки 48 и 49, а сигнализаторы уровня жидкости 50 и 51 установлены в колонне насосно-компрессорных труб 3. Кроме того, дополнительный скважинный насос 38 расположен в установленной в ставе насосно-компрессорных труб 3 камере 52, которая, в свою очередь, сообщена с добывающей скважиной 2 через соответствующий патрубок 53. Кроме того, гидрораспределитель 43 сообщен с поршневой 46 и штоковой 47 полостями дополнительного рабочего цилиндра 37 через дополнительные патрубки 54 и 55, которые, в свою очередь, через оборудованные соответствующими обратными клапанами 56 и 57 отдельные патрубки 58 и 59 дополнительно сообщены с дополнительным рабочим цилиндром 37. Одни из возможных вариантов конструкции гидрораспределителя 43 и механизма его переключения приведены соответственно на фиг.6, а и б.In the case of using the hydraulic drive of the well pump 9 (see FIGS. 5-7), the
Способ посредством установки для скважинной добычи нефти реализуется следующим образом.The method through the installation for downhole oil production is implemented as follows.
Предварительно задают диапазон изменения уровня рабочего агента в колонне насосно-компрессорных труб 3. Перед запуском установки для скважинной добычи нефти все управляемые задвижки 4, 5, 12, 15 и 18 полностью закрыты.Preliminarily set the range of change in the level of the working agent in the
Выполняют подготовку установки для скважинной добычи нефти к запуску. При этом открывают управляемые задвижки 4, 5 и подают через устьевой патрубок 6 в колонну насосно-компрессорных труб 3 рабочий агент.Preparing the installation for downhole oil production for launch. At the same time, the controlled
Запускают привод скважинного насоса 9. В случае использования станка-качалки в качестве привода скважинного насоса 9 выполняют запуск станка-качалки 36. Станок-качалка 36 через канатную подвеску 35, динамометр 34, устьевой шток 33 и колонну штанг 17 (см. фиг.4) обеспечивает обратно-поступательное движение плунжера 8 в цилиндре 7.The drive of the
Применение традиционных станков-качалок предусматривает использование длинных колонн штанг, что приводит к образованию в их материале высоких напряжений. Это значительно повышает опасность обрыва штанг, что предусматривает выполнение сложного подземного ремонта оборудования. Предложенная в заявке установка для скважинной добычи нефти предусматривает возможность реализации также гидропривода скважинного насоса 9.The use of traditional rocking machines involves the use of long rod columns, which leads to the formation of high stresses in their material. This significantly increases the risk of breakage of the rods, which involves the implementation of complex underground equipment repairs. The installation for downhole oil production proposed in the application provides for the possibility of realizing the hydraulic drive of the
При применении гидропривода скважинного насоса 9 (см. фиг.5-7) выполняют запуск дополнительного скважинного насоса 38. В дополнительный скважинный насос 38 по всасывающему трубопроводу 39 из колонны насосно-компрессорных труб 3 поступает рабочий агент. Образованный дополнительным скважинным насосом 38 поток рабочего агента по нагнетательному трубопроводу 40 движется в гидрораспределитель 43. Гидрораспределитель 43 направляет поток рабочего агента через соответствующий патрубок 45 в штоковую полость 47 (см. фиг.5 и 6, а) дополнительного рабочего цилиндра 37. Это приводит к движению поршня 41 со штоком 42, колонны штанг 17 и плунжера 8 в направлении от всасывающего клапана 10. При подаче рабочего агента в штоковую полость 47 дополнительного рабочего цилиндра 37 происходит вытеснение поршнем 41 сосредоточенного в поршневой полости 46 рабочего агента через соответствующий патрубок 44, гидрораспределитель 43 и патрубки 49, 48 в колонну насосно-компрессорных труб 3. После сообщения штоковой полости 47 с дополнительным патрубком 55, что отвечает верхней мертвой точке подъема поршня 41, рабочий агент из штоковой полости 47 по дополнительному патрубку 55 поступает в гидрораспределитель 43 и выполняет переключение его положения. В процессе изменения положения гидрораспределителя 43, сосредоточенный в механизме его переключения (см. фиг.6, б) рабочий агент отводится через дополнительный патрубок 54, отдельный патрубок 58, обратный клапан 56, поршневую полость 46, патрубок 44, гидрораспределитель 43 (см. фиг.6, а) и патрубки 49, 48 в колонну насосно-компрессорных труб 3. Переключение положения гидрораспределителя 43 приводит к направлению потока нагнетательного трубопровода 40 через соответствующий патрубок 44 в поршневую полость 46 дополнительного рабочего цилиндра 37. Это приводит к движению поршня 41 со штоком 42, колонны штанг 17 и плунжера 8 по направлению к всасывающему клапану 10. При подаче рабочего агента в поршневую полость 46 дополнительного рабочего цилиндра 37 происходит вытеснение поршнем 41 сосредоточенного в штоковой полости 47 рабочего агента через соответствующий патрубок 45, гидрораспределитель 43 и патрубки 49, 48 в колонну насосно-компрессорных труб 3. После сообщения поршневой полости 46 с дополнительным патрубком 54, что соответствует нижней мертвой точке опускания поршня 41, рабочий агент из поршневой полости 46 по дополнительному патрубку 54 поступает в гидрораспределитель 43 и выполняет переключение его положения. Во время изменения положения гидрораспределителя 43, сосредоточенный в механизме его переключения рабочий агент отводится через дополнительный патрубок 55, отдельный патрубок 59, обратный клапан 57, штоковую полость 47, патрубок 45, гидрораспределитель 43 и патрубки 49, 48 в колонну насосно-компрессорных труб 3. Переключение положения гидрораспределителя 43 приводит к направлению потока нагнетательного трубопровода 40 через соответствующий патрубок 45 в штоковую полость 47 дополнительного рабочего цилиндра 37. Дальше процесс обратно-поступательного движения поршня 41 в дополнительном рабочем цилиндре 37 циклически повторяется.When using the hydraulic drive of the borehole pump 9 (see FIGS. 5-7), the
При предложенной системе гидропривода плунжера 8 скважинного насоса 9 дополнительный скважинный насос 38 работает на жидкости без механических примесей, что значительно улучшает условия его эксплуатации и повышает его надежность. Автоматическая работа гидрораспределителя 46 улучшает процесс управления установкой. Использование предложенной в данной заявке системы гидропривода плунжера 8 скважинного насоса 9 дает возможность избавиться от метало- и энергоемких станков-качалок, а также длинных колонн штанг при сохранении преимуществ традиционной схемы откачки нефти.With the proposed hydraulic drive system of the
Для обеспечения движения поршня 41 в дополнительном рабочем цилиндре 37 можно использовать вместо рабочего агента масляную эмульсию. В этом случае в ставе колонны насосно-компрессорных труб 3 размещают аккумулятор, который заполняют масляной эмульсией. Всасывающий трубопровод 39 дополнительного скважинного насоса 38 соединяют с аккумулятором, а патрубок 49 присоединяют не к патрубку 48, а к аккумулятору. Но такая конфигурация технических средств приводит к снижению надежности функционирования системы гидропривода скважинного насоса 9. Поэтому целесообразно использовать рабочий агент в рассмотренной системе гидропривода при изготовлении ее составных элементов из стойкой к агрессивным жидкостям нержавеющей стали.To ensure the movement of the
В процессе движения поршня 41 к верхней мертвой точке его подъема, при подаче рабочего агента в штоковую полость 47 дополнительного рабочего цилиндра 37, происходит увеличение объема всасывающе-нагнетательной полости 24 скважинного насоса 9. При этом происходит открытие всасывающего клапана 10 и поступление нефти из добывающей скважины 2 в цилиндр 7 скважинного насоса 9. В случае сообщения внутренних каналов 21 плунжера 8 с патрубком 23 происходит подача под гидростатическим давлением рабочего агента из колонны насосно-компрессорных труб 3 через внутренние каналы 21 плунжера 8, патрубок 23, жиклер 22, зону сообщения добывающей скважины 2 с всасывающим клапаном 10, всасывающий клапан 10 во всасывающе-нагнетательную полость 24 скважинного насоса 9 (см. фиг.1). Прохождение потока рабочего агента под высоким напором через зону сообщения добывающей скважины 2 с всасывающим клапаном 10 способствует поступлению нефти во всасывающе-нагнетательную полость 24 скважинного насоса 9, а также обеспечивает промывание всасывающего клапана 10. После прерывания сообщения внутренних каналов 21 плунжера 8 с патрубком 23 вследствие дальнейшего движения плунжера 8, происходит сообщение колонны насосно-компрессорных труб 3 через оборудованный обратным клапаном 25 патрубок 26 и жиклер 27 с цилиндром 7. Это приводит к обмыванию рабочим агентом, под его гидростатическим давлением, нижней поверхности плунжера 8. Одновременно с поступлением рабочего агента через патрубок 26, обратный клапан 25 и жиклер 27 в цилиндр 7 происходит закрытие всасывающего клапана 10. Применение дополнительного сообщения внутреннего объема колонны насосно-компрессорных труб 3 через оборудованный соответствующим обратным клапаном 28 вспомогательный патрубок 29 и жиклер 30 с цилиндром 7 (см. фиг.3) позволит уравновесить горизонтальные нагрузки на плунжер 8, что уменьшит изнашивание внутренней поверхности цилиндра 7.In the process of movement of the
Расстояние между проекциями зон сообщения жиклера 27 и патрубка 23 с цилиндром 7 на траекторию движению плунжера 8 влияет на период введения рабочего агента в цилиндр 7 скважинного насоса 9. Поэтому, зоны сообщения жиклера 27 и патрубка 23 с цилиндром 7 целесообразно располагать так, чтобы подача рабочего агента из колонны насосно-компрессорных труб 3 через оборудованный обратным клапаном 25 патрубок 26 и жиклер 27 в цилиндр 7 происходила сразу после завершения подачи рабочего агента из колонны насосно-компрессорных труб 3 через патрубок 23, жиклер 22 и всасывающий клапан 10 во всасывающе-нагнетательную полость 24 скважинного насоса 9 (см. фиг.1, 3). Это приведет к закрытию всасывающего клапана 10 сразу после его промывки рабочим агентом, а также образованию между сосредоточенной во всасывающе-нагнетательной полости 24 скважинного насоса 9 нефтью и нижней поверхностью плунжера 8 слоя рабочего агента.The distance between the projections of the communication zones of the
В процессе движения поршня 41 к нижней мертвой точке его опускания, во время подачи рабочего агента в поршневую полость 46 дополнительного рабочего цилиндра 37, происходит уменьшение объема всасывающе-нагнетательной полости 24 скважинного насоса 9. В этом случае происходит открытие нагнетательного клапана 11 и поступление нефти из всасывающе-нагнетательной полости 24 скважинного насоса 9 в нефтепровод 13 при закрытом всасывающем клапане 10. Вытеснению сосредоточенного в цилиндре 7 между нижней поверхностью плунжера 8 и нефтью рабочего агента через жиклер 27 и патрубок 26 в колонну насосно-компрессорных труб 3 препятствует обратный клапан 25. После вытеснения нефти из всасывающе-нагнетательной полости 24 скважинного насоса 9, в нефтепровод 13 начинает поступать рабочий агент, который выполняет промывку нагнетательного клапана 11.In the process of movement of the
После достижения поршнем 41 нижней мертвой точки его опускания происходит подача рабочего агента в штоковую полость 47 дополнительного рабочего цилиндра 37, что приводит к увеличению объема всасывающе-нагнетательной полости 24 скважинного насоса 9. Далее процесс обратно-поступательного движения плунжера 8 в цилиндре 7 скважинного насоса 9 циклически повторяется.After the
Во время работы установки контролируют уровень рабочего агента в насосно-компрессорной колонне труб 3. В случае использования станка-качалки 36, уровень рабочего агента в насосно-компрессорной колонне труб 3 можно определять исходя из величины нагрузки на колонну штанг 17, которая измеряется динамометром 34 (см. фиг.4). При использовании гидропривода скважинного насоса 9, контролирование уровня рабочего агента в насосно-компрессорной колонне труб 3 выполняют посредством сигнализаторов уровня жидкости 50 и 51 (см. фиг.7).During installation, the level of the working agent in the
Обеспечивают изменение контролируемого уровня в пределах заданного диапазона путем открытия управляемых задвижек 4 и 5, с последующей подачей рабочего агента через устьевой патрубок 6 в колонну насосно-компрессорных труб 3.Provide a change in the controlled level within a given range by opening the controlled
Таким образом, обеспечивается повышение надежности и работоспособности расположенного в добывающих скважинах оборудования за счет уменьшения количества, вплоть до полного исключения, случаев заклинивания плунжера 8 в цилиндре 7 скважинного насоса 9 с последующим возможным обрывом колонны штанг 17, а также существенного снижения изнашивания плунжера 8 и цилиндра 7 скважинного насоса 9, всасывающего 10 и нагнетательного 11 клапанов, колонны насосно-компрессорных труб 3 и устьевого сальника 32 при сохранении преимуществ традиционной схемы откачки нефти и рациональной конфигурации технических средств.Thus, the reliability and operability of the equipment located in production wells are improved by reducing the number of cases, up to the complete elimination, of jamming of the
При остановке установки для скважинной добычи нефти, в зависимости от типа привода плунжера 8 скважинного насоса 9, выполняют остановку станка-качалки 36, или дополнительного скважинного насоса 38, с дальнейшим закрытием всех управляемых задвижек 4, 5, 12, 15 и 18.When you stop the installation for downhole oil production, depending on the type of drive of the
Применение заявляемого изобретения позволит повысить эффективность скважинной добычи нефти в результате улучшения условий эксплуатации расположенного в добывающих скважинах технического оборудования и, как следствие, сокращения количества его ремонтов, связанных с необходимостью длительного и трудоемкого демонтажа с последующим монтажом колонны насосно-компрессорных труб.The application of the claimed invention will improve the efficiency of borehole oil production as a result of improving operating conditions of technical equipment located in production wells and, as a result, reducing the number of repairs associated with the need for a long and laborious dismantling with subsequent installation of the tubing string.
Claims (8)
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
UAA201002583A UA97998C2 (en) | 2010-03-09 | 2010-03-09 | A method and installation for borehole oil production |
UAA201002583 | 2010-03-09 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2011101015A RU2011101015A (en) | 2012-07-20 |
RU2496973C2 true RU2496973C2 (en) | 2013-10-27 |
Family
ID=46847039
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2011101015/03A RU2496973C2 (en) | 2010-03-09 | 2011-01-12 | Borehole oil extraction, and method for its implementation |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2496973C2 (en) |
UA (1) | UA97998C2 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2646522C1 (en) * | 2017-05-29 | 2018-03-05 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Уфимский государственный нефтяной технический университет" | Bottom-hole pump |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU673725A1 (en) * | 1978-01-10 | 1979-07-15 | Всесоюзный нефтегазовый научно-исследовательский институт | Device for raising liquid from wells |
SU1423794A2 (en) * | 1986-10-31 | 1988-09-15 | Нефтегазодобывающее управление "Альметьевнефть" | Deep-well pumping unit |
RU4627U1 (en) * | 1996-02-28 | 1997-07-16 | Акционерное общество закрытого типа "Приборцентр" | BLANKER CALENDAR |
EP1075582B1 (en) * | 1998-03-27 | 2004-08-25 | Hydril Company | Subsea mud pump |
RU2290537C1 (en) * | 2005-06-14 | 2006-12-27 | ОАО "Татнефть" им. В.Д. Шашина | Oil-well sucker-rod pump |
RU2370641C1 (en) * | 2008-06-09 | 2009-10-20 | Открытое акционерное общество "Татнефть" им. В.Д. Шашина | Installation for simultaneous-separate operation of two beds |
-
2010
- 2010-03-09 UA UAA201002583A patent/UA97998C2/en unknown
-
2011
- 2011-01-12 RU RU2011101015/03A patent/RU2496973C2/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU673725A1 (en) * | 1978-01-10 | 1979-07-15 | Всесоюзный нефтегазовый научно-исследовательский институт | Device for raising liquid from wells |
SU1423794A2 (en) * | 1986-10-31 | 1988-09-15 | Нефтегазодобывающее управление "Альметьевнефть" | Deep-well pumping unit |
RU4627U1 (en) * | 1996-02-28 | 1997-07-16 | Акционерное общество закрытого типа "Приборцентр" | BLANKER CALENDAR |
EP1075582B1 (en) * | 1998-03-27 | 2004-08-25 | Hydril Company | Subsea mud pump |
RU2290537C1 (en) * | 2005-06-14 | 2006-12-27 | ОАО "Татнефть" им. В.Д. Шашина | Oil-well sucker-rod pump |
RU2370641C1 (en) * | 2008-06-09 | 2009-10-20 | Открытое акционерное общество "Татнефть" им. В.Д. Шашина | Installation for simultaneous-separate operation of two beds |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
БОЙКО В.С. Разработка и эксплуатация нефтяных месторождений. - М.: Недра, 1990, с.290-292. * |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2646522C1 (en) * | 2017-05-29 | 2018-03-05 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Уфимский государственный нефтяной технический университет" | Bottom-hole pump |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
UA97998C2 (en) | 2012-04-10 |
RU2011101015A (en) | 2012-07-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US5497832A (en) | Dual action pumping system | |
US8794305B2 (en) | Method and apparatus for removing liquid from a horizontal well | |
RU2627797C1 (en) | Method of pumping oil production with high gas factor | |
RU2496973C2 (en) | Borehole oil extraction, and method for its implementation | |
RU2494232C1 (en) | Operating method of production well of high-viscosity oil | |
RU2512156C1 (en) | Device for pumping gas-liquid mixture to formation | |
CN103470221A (en) | Underbalance tubing, no-killing gas lifting, shaft pumping and pump detecting combined method | |
CN204716213U (en) | Pressure fluctuation meter drives self-balancing piston pump pumping equipment | |
CN201187437Y (en) | Single tube hydraulic oil well pump for resetting yield fluid pillar gravity | |
RU181346U1 (en) | Two-lift installation for simultaneous separate operation of two layers by one well under conditions complicated by the removal of mechanical impurities from the upper reservoir | |
RU2503805C1 (en) | Method for inter-well fluid pumping | |
RU2357099C1 (en) | Ground power unit of deep-well pump, mostly hydropiston or jet, for lifting of fluid from well with application of working fluid energy | |
RU2440514C1 (en) | Oil-well pumping unit | |
RU2274737C1 (en) | System for water injection in injection well for formation pressure maintenance | |
RU59164U1 (en) | HYDRAULIC BOREHOLE PUMP UNIT | |
RU2474680C1 (en) | Method and device for development of heavy oil or bitumen deposit using two-head horizontal wells | |
CN104929595A (en) | Pulsating pressure driving self-balancing piston pump drain device and technological method thereof | |
CN111520116A (en) | Oil-gas lifting device and method for high oil-gas ratio oil field | |
CN102121363A (en) | Single-drive multi-well rodless hydraulic oil extracting device | |
CN219654862U (en) | Hydraulic forced drainage device | |
RU2150024C1 (en) | Pumping unit for oil recovery from deep wells | |
RU2817441C1 (en) | Downhole sucker-rod pump unit for oil production in conditions of high gas factor | |
RU2760645C1 (en) | Installation for simultaneous-separate operation of two beds | |
RU2819856C1 (en) | Oil field development method | |
RU2255245C2 (en) | Oil-well electrohydraulic pumping unit |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20150113 |