RU2531976C2 - Plant for in-well separation of oil from water - Google Patents

Plant for in-well separation of oil from water Download PDF

Info

Publication number
RU2531976C2
RU2531976C2 RU2012149465/03A RU2012149465A RU2531976C2 RU 2531976 C2 RU2531976 C2 RU 2531976C2 RU 2012149465/03 A RU2012149465/03 A RU 2012149465/03A RU 2012149465 A RU2012149465 A RU 2012149465A RU 2531976 C2 RU2531976 C2 RU 2531976C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
oil
water
pump
shank
inlet
Prior art date
Application number
RU2012149465/03A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2012149465A (en
Inventor
Айрат Рафкатович Рахманов
Евгений Витальевич Ожередов
Равиль Нурович Ахмадиев
Рустам Русланович Латфуллин
Мирзахан Атакиши оглы Джафаров
Original Assignee
Открытое акционерное общество "Татнефть" им. В.Д. Шашина
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Открытое акционерное общество "Татнефть" им. В.Д. Шашина filed Critical Открытое акционерное общество "Татнефть" им. В.Д. Шашина
Priority to RU2012149465/03A priority Critical patent/RU2531976C2/en
Publication of RU2012149465A publication Critical patent/RU2012149465A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2531976C2 publication Critical patent/RU2531976C2/en

Links

Images

Abstract

FIELD: oil-and-gas industry.
SUBSTANCE: invention can be used for maintenance of seam pressure at water transfer between wells. Proposed plant comprises oil-well tubing with electric rotary pump and flushing check valve lowered in flow string, annulus above said pump for accumulation and reservation of separated oil, separation chamber arranged at well borehole bottom above said pump, flow channel communicating said annulus with said separation chamber, water inlets and outlets. Note here that said pump is equipped with outer sealing jacket to communicated pump inlet with intake device arranged in separation chamber and consisting of shank plugged at its bottom and separated into sections with inlets. Shank is equipped with barrel arranged level with every inlet to intake separated water in said intake device and trap oil drops. Note here that said inlets are arranged in row along said shank and feature diameter decreasing in every next section and upward. Said flow channel is composed by clearance between said jacket and flow string.
EFFECT: simplified design, higher reliability and quality of separation.
2 dwg

Description

Предлагаемое изобретение относится к нефтяной промышленности и может найти применение в системе поддержания пластового давления при межскважинной перекачке воды для отделения мелкодисперсной капельной нефти от добываемой продукции водозаборной скважины, перешедшей из категории бывшей нефтедобывающей из-за обводнения продуктивного пласта.The present invention relates to the oil industry and may find application in a system for maintaining reservoir pressure during cross-hole pumping of water to separate finely divided drip oil from produced products from a water well that has moved from the former oil production category due to flooding of the reservoir.

Известен скважинный сепаратор, включающий разделительную камеру, выпускное отверстие для нефти над разделительной камерой и выпускное отверстие для воды под разделительной камерой. В качестве разделительной камеры используется нижняя часть скважины, ограниченная обсадной колонной и разделительной манжетой, которая установлена на хвостовике, прикрепленном к погружному электродвигателю электроцентробежного насоса, подвешенного в скважине на колонне насосно-компрессорных труб. Хвостовик в нижней части под разделительной манжетой снабжен ограничителем, а в верхней части над разделительной манжетой - выпускным отверстием для воды. В качестве выпускного отверстия для нефти использована отводящая трубка с окнами и патрубками для сообщения пространства под разделительной манжетой и пространства выше приема электроцентробежного насоса (Патент РФ №2291291, опубл. 10.01.2007 г.).Known borehole separator, including a separation chamber, an outlet for oil above the separation chamber and an outlet for water under the separation chamber. As the separation chamber, the lower part of the well is used, bounded by a casing string and a separation cuff, which is mounted on a liner attached to a submersible electric motor of an electric centrifugal pump suspended in a well on a tubing string. The shank in the lower part under the separation cuff is equipped with a stopper, and in the upper part above the separation cuff - with an outlet for water. As an outlet for oil, a discharge tube with windows and nozzles was used to communicate the space under the separation sleeve and the space above the reception of the electric centrifugal pump (RF Patent No. 2291291, published on January 10, 2007).

Известное устройство обеспечивает разделение нефти и воды при небольших объемах добываемого флюида в скважинах и имеет сложную конструкцию внутрискважинного оборудования.The known device provides the separation of oil and water with small volumes of produced fluid in the wells and has a complex design of downhole equipment.

Наиболее близким к предложенному изобретению по технической сущности является скважинная установка для разделения нефти и воды, включающая разделительную камеру со статическим сепаратором и выпускные отверстия для нефти и воды. В качестве разделительной камеры использована нижняя часть скважины, ограниченная обсадной колонной и разделительной манжетой, которая установлена на хвостовике, прикрепленном к погружному электродвигателю центробежного насоса, подвешенного в скважине на колонне насосно-компрессорных труб с промывочно-обратным клапаном над насосом. Хвостовик снабжен кожухом в виде стакана, который предохраняет разделительную манжету при спуске установки в скважину. Освобождение разделительной манжеты от кожуха осуществляется при движении установки вверх за счет контакта подпружиненных сухариков с внутренней поверхностью стенки обсадной колонны. Хвостовик также в верхней части над разделительной манжетой снабжен выпускным отверстием для воды, а в качестве выпускного канала для нефти использована отводящая трубка с окнами и патрубками для сообщения пространства под разделительной манжетой и пространства выше приема электроцентробежного насоса. В нижней части хвостовик снабжен сепаратором, который выполнен из внешней и внутренней концентрично расположенных труб, закрытых снизу, с кольцевым пространством между ними, разделенным перегородками с горизонтальными отверстиями на сектора. Внешняя труба в верхней части в секторах снабжена отверстиями для поступления отделившейся нефти в подманжетную зону и по всей длине имеет радиальные отверстия для выхода жидкости в половину секторов через один. Внутренняя труба по всей длине в оставшихся секторах имеет радиальные отверстия для поступления воды в нее и дали хвостовик, а также прием насоса. При этом суммарная площадь выходных, а также выходных отверстий не менее площади поперечного сечения эксплуатационной колонны скважины. (Патент РФ №2290505, опубл. 27.12.2006 г.).Closest to the proposed invention in technical essence is a downhole installation for the separation of oil and water, including a separation chamber with a static separator and outlet openings for oil and water. The lower part of the well bounded by a casing string and a separation cuff, which is mounted on a liner attached to a submersible electric motor of a centrifugal pump suspended in a borehole on a tubing string with a flushing and non-return valve above the pump, is used as a separation chamber. The shank is equipped with a casing in the form of a glass, which protects the separation cuff when lowering the installation into the well. The release of the cuff from the casing is carried out when the installation is moving up due to the contact of the spring loaded crackers with the inner surface of the casing wall. The shank in the upper part above the separation cuff is equipped with an outlet for water, and a drain pipe with windows and nozzles is used as an oil outlet for communicating the space under the separation cuff and the space above the reception of the electric centrifugal pump. In the lower part, the shank is equipped with a separator, which is made of external and internal concentrically arranged pipes, closed from below, with an annular space between them, divided by partitions with horizontal holes into sectors. The outer pipe in the upper part in the sectors is equipped with openings for the separated oil to enter the cuff zone and along the entire length has radial openings for fluid to exit into half of the sectors through one. The inner pipe along the entire length in the remaining sectors has radial openings for water to flow into it and gave a shank, as well as a pump intake. In this case, the total area of the outlet as well as the outlet openings is not less than the cross-sectional area of the production casing of the well. (RF patent No. 2290505, publ. December 27, 2006).

Известная установка имеет сложную компоновку внутрискважинного оборудования и при спуске установки в скважину происходит самопроизвольное раскрытие манжеты, усложняющее процесс спуска оборудования. Кроме этого, трубка для отвода разделившейся нефти выше приема насоса увеличивает поперечный размер установки, что ограничивает ее применение. Сепаратор, входящий в комплект внутрискважинного оборудования, имеет сложную конструкцию.The known installation has a complex layout of downhole equipment and when lowering the installation into the well, the cuff opens spontaneously, complicating the process of lowering the equipment. In addition, the tube for diverting the separated oil above the intake of the pump increases the transverse size of the installation, which limits its use. The separator included in the set of downhole equipment has a complex structure.

В предложенном изобретении решается задача упрощения конструкции и повышения надежности внутрискважинного оборудования для разделения нефти от воды с обеспечением качественной очистки добываемой воды от нефти в скважине-доноре.The proposed invention solves the problem of simplifying the design and improving the reliability of downhole equipment for separating oil from water while ensuring high-quality purification of produced water from oil in the donor well.

Поставленная задача решается тем, что в установке для внутрискважинного разделения нефти от воды, включающей колонну насосно-компрессорных труб с электроцентробежным насосом и промывочно-обратным клапаном, спущенным в эксплуатационную колонну скважины, межтрубное пространство над насосом для накопления и резервирования отделившейся нефти, разделительную камеру, расположенную в нижней части ствола скважины под электроцентробежным насосом, проходной канал, сообщающий межтрубное пространство над насосом с разделительной камерой, впускные и выпускные отверстия для поступления воды, согласно изобретению, электроцентробежный насос снабжен наружным герметизирующим кожухом, выполненным с возможностью гидравлического сообщения приема электроцентробежного насоса с входным устройством, размещенным в разделительной камере, состоящим из заглушенного с нижнего конца хвостовика, поделенного на секции с впускными отверстиями. При этом на уровне каждого впускного отверстия хвостовик снабжен стаканом, выполняющим функции впуска разделившийся воды во входное устройство и гидрозатвора для нефтяных капель. Причем впускные отверстия располагаются в один ряд вдоль хвостовика и выполнены с уменьшающимся диаметром в каждой последующей секции по направлению вверх, а в качестве проходного канала для нефтяных капель служит зазор между кожухом и эксплуатационной колонной скважины.The problem is solved in that in an installation for downhole separation of oil from water, including a tubing string with an electric centrifugal pump and a flushing and non-return valve, lowered into the production string of the well, the annulus above the pump for accumulation and reservation of separated oil, a separation chamber, located in the lower part of the well bore under the electric centrifugal pump, a passage channel communicating the annulus above the pump with a separation chamber, inlet According to the invention, the electric and centrifugal pumps are provided with an external sealing casing configured to hydraulically communicate with the electric centrifugal pump with an input device located in the separation chamber, which consists of a shank sealed from the lower end divided into sections with inlet openings. At the same time, at the level of each inlet, the shank is equipped with a glass that performs the functions of inlet of divided water into the inlet device and a water trap for oil drops. Moreover, the inlet openings are arranged in one row along the liner and are made with a decreasing diameter in each subsequent section in an upward direction, and the gap between the casing and the production casing of the well serves as a passage channel for oil drops.

На фиг.1 представлена заявленная установка для внутрискважинного разделения нефти от воды; на фиг.2 - нижняя часть входного устройство на фиг.1;Figure 1 presents the claimed installation for downhole separation of oil from water; figure 2 - the lower part of the input device in figure 1;

Установка для внутрискважинного разделения нефти от воды содержит подвеску колонны насосно-компрессорных труб (НКТ) 1 с подсоединенным к нижней части над электроцентробежным насосом 2 промывочно-обратным клапаном 3, которые спущены в эксплуатационную колонну скважины 4. Погружной электродвигатель (ПЭД) 5 и приемная часть (входной модуль) 6 электроцентробежного насоса 2 с наружной стороны от межтрубного пространства 7 (не указано на чертеже) и разделительной камеры 8 герметизированы кожухом 9. К патрубку 10 кожуха 9 подсоединен хвостовик 11 входного устройства, расположенного в разделительной камере 8, образованной из кольцевого пространства, заключенного между эксплуатационной колонной 4 и корпусом входного устройства. Зазор между кожухом 9 и эксплуатационной колонной 4 обеспечивает впуск нефтяных капель и накопление их в верхней части межтрубного пространства 7 (не указано на чертеже). Заглушенным с нижним концом хвостовик 11 снабжен по всей длине вдоль корпуса одним рядом впускных отверстий 12 и стаканами 13, выполняющими функцию гидрозатвора для нефтяных капель. Входное устройство состоит из нескольких секций с уменьшающимся диаметром впускных отверстий 12 в каждой последующей секции по направлению вверх. Межтрубное пространство 7 (не указано на чертеже) скважины в устьевой арматуре обвязано с нефтепроводом 14, а выкидная линия соединена с водопроводом 15.Installation for downhole separation of oil from water contains a suspension string tubing 1 with connected to the lower part above the electric centrifugal pump 2 flushing and non-return valve 3, which are lowered into the production casing of the well 4. Submersible motor (PED) 5 and the receiving part (input module) 6 of the electric centrifugal pump 2 from the outside from the annular space 7 (not indicated in the drawing) and the separation chamber 8 are sealed by a casing 9. A shank 11 is connected to the pipe 10 of the casing 9 device located in the separation chamber 8, formed from an annular space enclosed between the production casing 4 and the housing of the input device. The gap between the casing 9 and the production casing 4 provides the inlet of oil droplets and their accumulation in the upper part of the annular space 7 (not shown in the drawing). Muffled with the lower end, the shank 11 is provided along the entire length along the housing with one row of inlets 12 and glasses 13, which perform the function of a water seal for oil droplets. The input device consists of several sections with a decreasing diameter of the inlets 12 in each subsequent section in an upward direction. The annular space 7 (not indicated in the drawing) of the well in the wellhead fittings is connected to the oil pipeline 14, and the flow line is connected to the water supply 15.

Геометрические размеры входного устройства по предлагаемой установке выбираются исходя из ожидаемого дебита или производительности насоса. Длина входного устройства выбирается исходя из количества и диаметра впускных отверстий для обеспечения порционного распределения потока добываемой жидкости таким образом, что скорость нисходящего потока воды в каждой порции, поступающей в стакан 13 входного устройства, меньше, чем скорость всплытия капель нефти в воде. Количество и диаметр впускных отверстий 12 определяется следующим образом:The geometric dimensions of the input device for the proposed installation are selected based on the expected flow rate or pump performance. The length of the inlet device is selected based on the number and diameter of the inlet openings to ensure a batch distribution of the produced fluid stream in such a way that the speed of the downward flow of water in each portion entering the glass 13 of the inlet device is less than the rate of ascent of oil droplets in the water. The number and diameter of the inlet 12 is determined as follows:

Определяется количество отверстий на хвостовике n≥Q/q,The number of holes on the shank n≥Q / q,

где Q - прогнозный дебит водозаборной скважины или производительности УЭЦН, м3/сут (м3/с); q - порционный (долевой) расход воды по впускным отверстиям в м3/сут (м3/с) и определяется следующим образом:where Q is the predicted flow rate of the water well or ESP capacity, m 3 / day (m 3 / s); q is the portioned (fractional) water flow through the inlets in m 3 / day (m 3 / s) and is determined as follows:

q = U F ; f = π ( D 2 d 2 ) / 4 ( 1 )

Figure 00000001
q = U F ; f = π ( D 2 - d 2 ) / four ( one )
Figure 00000001

где, Uнк - скорость всплытия нефтяных капель в воде, принимается, в среднем 0,015 м/сек; f - площадь кольцевого пространства между хвостовиком 11 и стаканом 13, м2; D - внутренний диаметр стакана; d - наружный диаметр хвостовика.where, U nk - the rate of ascent of oil droplets in water, is taken, on average, 0.015 m / s; f is the area of the annular space between the shank 11 and the glass 13, m 2 ; D is the inner diameter of the glass; d is the outer diameter of the shank.

Средний диаметр впускных отверстий определяется по формуле истечения жидкости через малые отверстия.The average diameter of the inlets is determined by the formula for the flow of fluid through the small holes.

d = 4 q μ π 2 g Δ H ( 2 )

Figure 00000002
d = four q μ π 2 g Δ H ( 2 )
Figure 00000002

где µ - коэффициент расхода для круглого отверстия, при низком значении скорости истечение принимается 0,65; ΔH - разность напора (давлений) в отверстии, под действием которой происходит истечение.where µ is the flow coefficient for a round hole, at a low value of speed, the outflow is taken 0.65; ΔH is the pressure difference (pressure) in the hole, under the action of which the outflow occurs.

Пример расчета.Calculation example.

Ожидаемый дебит водозаборной скважины составляет Q=80 м3/сут=0,000926 м3/с. Внутренний диаметр стакана D=73 мм=0,073 м (труба 3"), а наружный диаметр хвостовика d=48 мм=0,048 м (труба 1,5"); ДН - разность давлений (напора) в отверстии принимаем 0,01 МПа или 1 м.The expected flow rate of the water well is Q = 80 m 3 / day = 0,000926 m 3 / s. The inner diameter of the cup D = 73 mm = 0.073 m (pipe 3 "), and the outer diameter of the shank d = 48 mm = 0.048 m (pipe 1.5"); DN - the difference in pressure (pressure) in the hole accept 0.01 MPa or 1 m

Долевой расход воды, поступающей в каждое впускное отверстие через стакан, будет:The fractional flow rate of water entering each inlet through the glass will be:

q=U·π·(0,0762-0,0482)/4=0,015·3,14 0,003452/4=0,00004065 м3/сек=3,5 м3/сут.q = U · π · (0.076 2 -0.048 2 ) / 4 = 0.015 · 3.14 0.003452 / 4 = 0.00004065 m 3 / s = 3.5 m 3 / day.

Количество отверстий N≥Q/q≥80/3,5=23 шт.The number of holes N≥Q / q≥80 / 3,5 = 23 pcs.

Осредненный диаметр отверстия определятся по формуле (2):The average hole diameter is determined by the formula (2):

d = 4 0,00004065 0,65 3,14 2 9,81 1 = 0,0001626 2,041 4,43 = 0,00424 = 4,5 м м

Figure 00000003
d = four 0,00004065 0.65 3.14 2 9.81 one = 0.0001626 2,041 4.43 = 0.00424 = 4,5 m m
Figure 00000003

Полученные значения n и d округляются в большую сторону. Определятся суммарная площадь впускных отверстий, если она состоит только из отверстий с диаметром 4,5 мм.The obtained values of n and d are rounded up. The total area of the inlets will be determined if it consists only of holes with a diameter of 4.5 mm.

Σf=n·πd2/4=23·3,14·4,52/4=366 мм2 Σf = n · πd 2/4 = 23 · 3.14 · 4.5 2/4 = 366 mm 2

Распределяем расположение диаметров отверстий по величине и количеству на три секции:We distribute the location of the diameters of the holes in size and quantity into three sections:

1-я секция с диаметром 5 мм в количестве 12;1st section with a diameter of 5 mm in the amount of 12;

2-я секция с диаметром 4 мм в количестве 8;2nd section with a diameter of 4 mm in an amount of 8;

3-я секция с диаметром 3 мм в количестве 5.3rd section with a diameter of 3 mm in an amount of 5.

Далее определяем суммарную эквивалентную площадь отверстий всех секций:Next, we determine the total equivalent hole area of all sections:

f = π / 4 ( n 1 d 1 2 + n 2 + d 2 2 + n 3 + d 3 2 ) = 0,785 ( 12 5 2 + 8 4 2 + 5 3 2 ) = 387 м м 2 > 366 м м 2

Figure 00000004
f = π / four ( n one d one 2 + n 2 + d 2 2 + n 3 + d 3 2 ) = 0.785 ( 12 5 2 + 8 four 2 + 5 3 2 ) = 387 m m 2 > 366 m m 2
Figure 00000004

Окончательное количество отверстий принимаем 25 штук с распределением по диаметру / количеству в секциях, будут: 5/12+4/8+3/5. Расстояние между отверстиями 12 выбираем 1 м, а высоту стакана 13 принимаем 0,2 м. Таким образом, длина входного устройства составляет 27 м.The final number of holes we accept 25 pieces with a distribution of diameter / number in sections, will be: 5/12 + 4/8 + 3/5. The distance between the holes 12 is chosen 1 m, and the height of the glass 13 is taken 0.2 m. Thus, the length of the input device is 27 m.

Установка для внутрискважинного разделения нефти от воды работает следующим образом.Installation for downhole separation of oil from water works as follows.

Опыт эксплуатации скважин-доноров с устройством для внутрискважинного разделения нефти от воды показывает, что наиболее благоприятные условия для гравитационного принципа разделения нефти от воды находятся в интервале от кровли пласта до насоса. В этом интервале, благодаря ламинарному режиму движения жидкости в эксплуатационной колонне, нефтяные капли, вышедшие из перфорационных отверстий, движутся отдельными каплями или, сливаясь (благодаря различной скорости нефтяных капель в потоке,) образуют крупные капли нефти. Кроме этого, при наличии в скважине в этом интервале даже незначительной кривизны, нефтяные капли сливаются и движутся по верхней образующей внутренней поверхности эксплуатационной колонны, и в зависимости от количества нефти в добываемой воде может находиться в виде либо крупных капель, либо - тонкой струи нефть.The operating experience of donor wells with a device for downhole separation of oil from water shows that the most favorable conditions for the gravitational principle of separation of oil from water are in the interval from the top of the formation to the pump. In this interval, due to the laminar regime of fluid movement in the production string, oil droplets emerging from the perforation holes move in separate droplets or, merging (due to the different speeds of the oil droplets in the stream) form large drops of oil. In addition, if there is even slight curvature in the well in this interval, oil droplets merge and move along the upper generatrix of the inner surface of the production string, and depending on the amount of oil in the produced water, it can either be in the form of large drops or a thin stream of oil.

В процессе работы электроцентробежного насоса 2 восходящий поток воды с нефтяными каплями в кольцевом пространстве разделительной камеры 8, образованном между хвостовиком 11 и эксплуатационной колонной 4, движется вдоль входного устройства и перераспределяется по впускным отверстиям 12. Восходящий поток жидкости в разделительной камере 8 на пути между стаканами 13 резко снижает скорость из-за большой площади поперечного сечения кольцевого пространства, создавая условия гравитационного разделения воды от нефтяных капель. При этом нисходящий поток воды из верхней открытой части стакана 13 и далее по впускным отверстиям 12, поступает в хвостовик 11. Скорость каждой отдельной порции нисходящего потока имеет величину меньше, чем скорость всплытия нефтяных капель в воде, а скорость основного - восходящего потока, движущегося дальше вдоль стакана 13, достаточно высока и обеспечивает вынос нефтяных капель, минуя стакан 13. Этому еще способствует совпадение векторов направления всплытия нефтяных капель и восходящего потока жидкости. При этом скорость восходящего потока по мере подъема вдоль входного устройства постепенно снижается из-за порционного отбора воды в предыдущих отверстиях, а внутри хвостовика за счет поочередного поступления воды - постепенно увеличивается, поэтому диаметр впускных отверстий 12 верхней последней секции входного устройства соответственно меньше, чем нижних секций. Это позволяет иметь скорость нисходящего потока воды, поступающего в стаканы 13 на верхней секции входного устройства, намного меньше, чем скорость всплытия нефтяных капель в воде, что обеспечивает дальнейшее всплытие их вверх. Очищенная от нефти добываемая вода через хвостовик 11 попадает на прием 6 электроцентробежного насоса 2, а нефть через зазор между кожухом 9 и эксплуатационной колонной 4 поднимается и далее накапливается в межтрубном пространстве 7 (не указано на чертеже) скважины.During operation of the electric centrifugal pump 2, an upward flow of water with oil droplets in the annular space of the separation chamber 8, formed between the shank 11 and the production string 4, moves along the inlet device and redistributes along the inlet openings 12. The upward flow of liquid in the separation chamber 8 on the path between the glasses 13 sharply reduces speed due to the large cross-sectional area of the annular space, creating the conditions for gravitational separation of water from oil droplets. In this case, the downward flow of water from the upper open part of the cup 13 and further through the inlet openings 12 enters the liner 11. The speed of each individual portion of the downward flow is less than the rate of ascent of the oil droplets in the water, and the speed of the main one is the upward flow, moving further along the glass 13, it is quite high and provides the removal of oil drops, bypassing the glass 13. This is further facilitated by the coincidence of the direction vectors of the ascent of the oil drops and the upward flow of liquid. In this case, the speed of the upward flow as it rises along the inlet device gradually decreases due to portioned water withdrawal in the previous openings, and inside the shank due to the alternate flow of water it gradually increases, therefore the diameter of the inlet openings 12 of the upper last section of the inlet device is correspondingly smaller than the lower sections. This allows you to have a speed of downward flow of water entering the glasses 13 on the upper section of the inlet device, much less than the speed of ascent of oil droplets in the water, which ensures their further ascent. The produced water purified from oil through the liner 11 enters the intake 6 of the electric centrifugal pump 2, and the oil rises and then accumulates in the annulus 7 (not indicated in the drawing) of the well through the gap between the casing 9 and the production casing 4.

В процессе работы установки добываемая вода по колонне НКТ 1 поднимается на поверхность и в устьевой арматуре скважины-донора по выкидной и водопроводной линии 15 закачивается в нагнетательные скважины. При этом одновременно происходит процесс накопления нефти в межтрубном пространстве скважины 7 (не указано на чертеже) и водонефтяной раздел со временем приближается к промывочно-обратному клапану 3. При заполнении межтрубного пространства 7 (не указано на чертеже) от динамического уровня жидкости до промывочно-обратного клапана 3 установку отключают. Время заполнения межтрубного пространства 7 (не указано на чертеже) скважины нефтью рассчитывают исходя из дебита и обводненности добываемой жидкости или определяют экспериментально. При этом промывочно-обратный клапан 3 открывается (используется известное скважинное клапанное устройство по патенту РФ №2150575), трубное пространство колонны НКТ сообщается с межтрубным пространством 7 (не указано на чертеже). Далее открывают секущую задвижку на нефтепроводе 14 и вытесняют нефть из межтрубного пространства 7 (не указано на чертеже) в нефтепровод 14 обратным потоком воды из нагнетательных скважин и водопровода (давление в водопроводе обычно на порядок выше, чем в нефтепроводе). Если количество обратного потока воды и давление в водопроводе недостаточные, то вытеснение нефти осуществляют путем закачки воды из автоцистерны при помощи насосного агрегата ЦА-320. По отобранным пробам в нефтепроводе 14 определяют окончание процесса вытеснения нефти, после чего запускают установку скважины-донора.During the operation of the installation, the produced water through the tubing string 1 rises to the surface and is pumped into the injection wells in the wellhead reinforcement of the donor well via flow and water lines 15. At the same time, the process of oil accumulation in the annulus of the borehole 7 (not indicated in the drawing) occurs and the oil-water section eventually approaches the flushing-check valve 3. When filling the annulus 7 (not indicated in the drawing) from the dynamic liquid level to the flushing-reverse valve 3, the installation is turned off. The filling time of the annulus 7 (not indicated in the drawing) of the well with oil is calculated based on the flow rate and water cut of the produced fluid or determined experimentally. When this flush-check valve 3 opens (using the well-known downhole valve device according to the patent of the Russian Federation No. 2150575), the pipe space of the tubing string communicates with the annular space 7 (not shown in the drawing). Next, the secant gate valve is opened on the oil pipeline 14 and oil is displaced from the annulus 7 (not indicated in the drawing) to the oil pipeline 14 by the reverse flow of water from injection wells and the water supply (pressure in the water supply is usually an order of magnitude higher than in the oil pipeline). If the amount of reverse water flow and the pressure in the water supply are insufficient, then the oil is displaced by pumping water from a tanker using the pump unit CA-320. The selected samples in the pipeline 14 determine the end of the oil displacement process, and then start the installation of the donor well.

Предлагаемый вариант установки существенно упрощает конструкцию внутрискважинного оборудования и позволяет реализацию разделения нефти от воды практически при любом количестве добываемой жидкости из водозаборных скважин за счет возможности использования входного устройства без ограничения его длины. Применение установки позволяет сохранить приемистость нагнетательных скважин за счет боле качественной очистки закачиваемой воды от нефтепродуктов и добыть дополнительный объем нефти из водозаборных скважин.The proposed installation option significantly simplifies the design of downhole equipment and allows the implementation of the separation of oil from water with almost any amount of produced fluid from water wells due to the possibility of using an input device without limiting its length. The use of the installation allows preserving the injectivity of injection wells due to more high-quality cleaning of injected water from oil products and to extract additional oil from water wells.

Claims (1)

Установка для внутрискважинного разделения нефти от воды, включающая колонну насосно-компрессорных труб с электроцентробежным насосом и промывочно-обратным клапаном, спущенным в эксплуатационную колонну скважины, межтрубное пространство над насосом для накопления и резервирования отделившейся нефти, разделительную камеру, расположенную в нижней части ствола скважины под электроцентробежным насосом, проходной канал, сообщающий межтрубное пространство над насосом с разделительной камерой, впускные отверстия для поступления добываемой воды, отличающаяся тем, что электроцентробежный насос снабжен наружным герметизирующим кожухом, выполненным с возможностью гидравлического сообщения приема электроцентробежного насоса с входным устройством, размещенным в разделительной камере, состоящим из заглушенного с нижнего конца хвостовика, поделенного на секции с впускными отверстиями, при этом на уровне каждого впускного отверстия хвостовик снабжен стаканом, выполняющим функции впуска разделившийся воды во входное устройство и гидрозатвора для нефтяных капель, причем впускные отверстия располагаются в один ряд вдоль хвостовика и выполнены с уменьшающимся диаметром в каждой последующей секции по направлению вверх, а в качестве проходного канала для нефтяных капель служит зазор между кожухом и эксплуатационной колонной скважины. Installation for downhole separation of oil from water, including a tubing string with an electric centrifugal pump and a flushing and non-return valve, lowered into the production string of the well, annulus above the pump for accumulation and reservation of separated oil, a separation chamber located in the lower part of the borehole under by an electric centrifugal pump, a passage channel communicating the annular space above the pump with a separation chamber, inlet openings for production water, characterized in that the electric centrifugal pump is equipped with an external sealing casing, made with the possibility of hydraulic communication receiving the electric centrifugal pump with an input device located in the separation chamber, consisting of a muffled from the lower end of the shank, divided into sections with inlet openings, at the same time each inlet of the shank is equipped with a glass that performs the functions of the inlet of the divided water into the inlet device and a water seal for oil drops, moreover final year at holes arranged in a row along the shank and formed with decreasing diameter in each successive section in an upward direction, and as a passageway for oil droplets is a gap between the casing string and the production well.
RU2012149465/03A 2012-11-20 2012-11-20 Plant for in-well separation of oil from water RU2531976C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012149465/03A RU2531976C2 (en) 2012-11-20 2012-11-20 Plant for in-well separation of oil from water

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012149465/03A RU2531976C2 (en) 2012-11-20 2012-11-20 Plant for in-well separation of oil from water

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2012149465A RU2012149465A (en) 2014-05-27
RU2531976C2 true RU2531976C2 (en) 2014-10-27

Family

ID=50775098

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2012149465/03A RU2531976C2 (en) 2012-11-20 2012-11-20 Plant for in-well separation of oil from water

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2531976C2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2706503C1 (en) * 2019-02-06 2019-11-19 Публичное акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина Pump unit for production of super-viscous oil from horizontal well

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1308754A1 (en) * 1985-12-30 1987-05-07 Центральная Научно-Исследовательская Лаборатория Производственного Объединения "Нижневартовскнефтегаз" Deep-well separator for installing a submersible electric centrifugal pump
US6202744B1 (en) * 1997-11-07 2001-03-20 Baker Hughes Incorporated Oil separation and pumping system and apparatus
RU2290505C1 (en) * 2005-12-06 2006-12-27 Открытое акционерное общество "Татнефть" им. В.Д. Шашина Well device for separation of oil and water
RU2291291C1 (en) * 2005-10-21 2007-01-10 ОАО "Татнефть" им. В.Д. Шашина Well separator

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1308754A1 (en) * 1985-12-30 1987-05-07 Центральная Научно-Исследовательская Лаборатория Производственного Объединения "Нижневартовскнефтегаз" Deep-well separator for installing a submersible electric centrifugal pump
US6202744B1 (en) * 1997-11-07 2001-03-20 Baker Hughes Incorporated Oil separation and pumping system and apparatus
RU2291291C1 (en) * 2005-10-21 2007-01-10 ОАО "Татнефть" им. В.Д. Шашина Well separator
RU2290505C1 (en) * 2005-12-06 2006-12-27 Открытое акционерное общество "Татнефть" им. В.Д. Шашина Well device for separation of oil and water

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2706503C1 (en) * 2019-02-06 2019-11-19 Публичное акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина Pump unit for production of super-viscous oil from horizontal well

Also Published As

Publication number Publication date
RU2012149465A (en) 2014-05-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2551715C2 (en) Device for fluid streaming with pressure-dependent flow switching unit
US8997870B2 (en) Method and apparatus for separating downhole hydrocarbons from water
RU2290505C1 (en) Well device for separation of oil and water
US9366127B1 (en) Gas separator with integral pump seating nipple
AU2010273768B2 (en) System and method for intermittent gas lift
RU2297521C1 (en) Device for simultaneous separate extraction of well product and for forcing water into formation
RU2291291C1 (en) Well separator
RU2380523C1 (en) Multi-reservoir oil field development method
US20220403728A1 (en) Stacked-helical gas separator with gas discharge outlet
RU2447269C1 (en) Method to develop deposit with forced product offtake and device for its realisation
US6196313B1 (en) Method and apparatus for hydrocarbon production and reservoir water disposal
AU2010300497B2 (en) Producing gas and liquid from below a permanent packer in a hydrocarbon well
RU2386018C1 (en) Rod pumping installation for extraction of oil at simultaneous separate operation by one well of two stratums
RU2513566C2 (en) Dual string production method in well with increased gas ratio and device for its implementation
RU2395672C1 (en) Water oil well operation plant
RU2531976C2 (en) Plant for in-well separation of oil from water
US20150267519A1 (en) Artificial Lift System
RU2531228C1 (en) Well operation installation
RU2432457C1 (en) Device for development of well with swabbing
CN107558931B (en) A kind of full pit shaft Gravity Separation sucker rod pump same well production-injection method and process pipe string
RU2483211C1 (en) Plant for borehole separation of water-gas-oil mixture from water
RU2290500C1 (en) Method for inter-well transit of liquid
RU2544204C1 (en) Development of oil seam by horizontal wells
RU2481470C1 (en) Downhole separator for separating water and gas and oil mixture
RU165961U1 (en) INSTALLATION FOR SEPARATE OIL AND WATER PRODUCTION FROM A HIGHLY WATERED OIL WELL

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20151121