RU2549660C1 - System and method of operation of oil field areas with high watercut - Google Patents

System and method of operation of oil field areas with high watercut Download PDF

Info

Publication number
RU2549660C1
RU2549660C1 RU2013151545/03A RU2013151545A RU2549660C1 RU 2549660 C1 RU2549660 C1 RU 2549660C1 RU 2013151545/03 A RU2013151545/03 A RU 2013151545/03A RU 2013151545 A RU2013151545 A RU 2013151545A RU 2549660 C1 RU2549660 C1 RU 2549660C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
well
absorbing
water
produced water
formation
Prior art date
Application number
RU2013151545/03A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2013151545A (en
Inventor
Виктор Васильевич Смыков
Рустем Халитович Саетгараев
Александр Иванович Рыжиков
Ильгиз Дуфакович Фазуллин
Руслан Рустамович Газизов
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 RU2013151545/03A priority Critical patent/RU2549660C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2549660C1 publication Critical patent/RU2549660C1/en
Publication of RU2013151545A publication Critical patent/RU2013151545A/en

Links

Images

Abstract

FIELD: oil and gas industry.
SUBSTANCE: group of inventions relates to oil and gas industry, in particular to operation of the oil fields with high watercut of the produced product. As per this method the total number of field wells with high watercut is determined. Geometrical location of the source deposit in relation to the absorbing horizon is determined for each well. Injectability of the absorbing horizon is determined for each well. Day volume of produced water is determined for each well. Based on the obtained data, at least on the geometrical location of the source deposit in relation to the absorbing horizon, and on condition that injectability of the absorbing horizon exceeds the day volume of the produced water, the type of double action pump system is determined. This is determined for each well on condition to ensure the further injection of the produced water to the absorbing above or below deposit. During injection of the produced water to the above deposit less volume is supplied to the flowline in comparison with volume pumped out using the well subsurface pump unit. Under wellhead tee the additional seal of the wellhead stock is installed to accept pressure. During injection of the produced water to the below deposit the subsurface pump unit is equipped with tail and additional plunger for water linked with main plunger and ensuring the possibility to overcome the absorbing deposit pressure. At least one field well with high watercut is operated using the bottomhole pump unit with definite pump system.
EFFECT: increased operation efficiency due to use of more effective gravity separation of water and oil in well.
4 cl, 4 dwg

Description

Область техникиTechnical field

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, а именно к способам и устройствам для эксплуатации нефтяных месторождений с высокой обводненностью добываемой продукции.The invention relates to the oil industry, and in particular to methods and devices for the exploitation of oil fields with high water cut of produced products.

Предшествующий уровень техникиState of the art

Известна установка скважинная штанговая насосная (УСШН) с насосом двойного действия (RU 2364708 C1, опубл. 20.08.2009) для скважины с обсадной колонной, двумя вскрытыми пластами и пакером, расположенным между вскрытыми пластами, содержащая поршень, цилиндр с нижним нагнетательным клапаном, верхним и нижним входными отверстиями с всасывающими клапанами, расположенными выше пакера и, соответственно, выше и ниже поршня, плунжером с верхним нагнетательным клапаном, выполненным, как и поршень, с возможностью возвратно-поступательного движения, колонну труб, на которой в скважину спущен штанговый насос, выход которого посредством колонны труб сообщен через верхний нагнетательный клапан с устьем скважины, а через нижний нагнетательный клапан - с подпакерным пространством. Согласно изобретению поршень выполнен с возможностью следования за плунжером вверх за счет перепада давления над этим поршнем и под этим поршнем до сообщения полости цилиндра с верхним входным отверстием для поступления через это отверстие нефти в полость цилиндра до тех пор, пока плунжер не остановится в крайнем верхнем положении, и последующего его перемещения вниз плунжером под действием веса колонны штанг до их крайнего нижнего положения. При этом при увеличении обводненности нефти предусмотрена возможность приспуска колонны штанг вниз, а при снижении обводненности - приподъема колонны штанг.A known installation is a downhole sucker rod pump (USHN) with a double-acting pump (RU 2364708 C1, publ. 08/20/2009) for a well with a casing string, two open layers and a packer located between the open layers, containing a piston, a cylinder with a lower discharge valve, an upper and lower inlet openings with suction valves located above the packer and, respectively, above and below the piston, a plunger with an upper discharge valve made, like the piston, with the possibility of reciprocating movement, the column t rub, on which a sucker rod pump was lowered into the well, the outlet of which via a pipe string is communicated through the upper discharge valve to the wellhead, and through the lower pressure valve to the under-packer space. According to the invention, the piston is arranged to follow the plunger up due to the pressure drop above this piston and under this piston until the cylinder cavity communicates with the upper inlet for oil to enter the cylinder cavity through this hole until the plunger stops in its highest position , and its subsequent movement down the plunger under the action of the weight of the rod string to their extreme lower position. At the same time, with an increase in water cut of oil, it is possible to lower the rod string down, and with a decrease in water cut, it is possible to raise the rod string.

Известна установка скважинная штанговая насосная с насосом двойного действия (RU 2483228 C1, опубл. 27.05.2013), содержащая обсадную колонну с двумя вскрытыми пластами, насос, спускаемый на колонне труб, расположенной в обсадной колонне с образованием межтрубного пространства между ними, которое разобщено пакером, расположенным между вскрытыми пластами. Насос снабжен плунжером, нагнетательным клапаном и поршнем, выполненными с возможностью возвратно-поступательного движения, верхним и нижним входными отверстиями с всасывающими клапанами, расположенными выше пакера и соответственно выше и ниже поршня. Выход насоса сверху посредством колонны труб сообщен через нагнетательный клапан с устьем скважины, а снизу - через нижний нагнетательный клапан с подпакерным пространством. Поршень выполнен свободным с возможностью взаимодействия сверху с плунжером и ограниченного возвратно-поступательного перемещения. Плунжер снизу оснащен штоком, вставленным в поршень с возможностью ограниченного возвратно-поступательного перемещения. В обсадной колонне дополнительно размещена трубка с обратным клапаном, сообщающая полость насоса между поршнем и нижним нагнетательным клапаном с выкидной линией через запорный орган и устьевое измерительное оборудование. Установка позволяет повысить эффективность добычи нефти из обводненной скважины за счет обеспечения непосредственного контроля качества и количества воды, закачиваемой насосом в нижний пласт.A well-known installation of a well sucker rod pump with a double-acting pump (RU 2483228 C1, publ. 05.27.2013) containing a casing with two exposed layers, a pump running on a pipe string located in the casing with the formation of the annular space between them, which is separated by a packer located between exposed layers. The pump is equipped with a plunger, pressure valve and piston, made with the possibility of reciprocating movement, upper and lower inlet openings with suction valves located above the packer and, respectively, above and below the piston. The pump outlet from above through a pipe string is communicated through the discharge valve with the wellhead, and from below through the lower discharge valve with a sub-packer space. The piston is made free with the possibility of interaction from above with the plunger and limited reciprocating movement. The plunger below is equipped with a rod inserted into the piston with the possibility of limited reciprocating movement. In the casing string there is additionally a pipe with a check valve, which communicates the pump cavity between the piston and the lower discharge valve with a flow line through the shut-off element and wellhead measuring equipment. The installation allows to increase the efficiency of oil production from a waterlogged well by providing direct control of the quality and quantity of water pumped into the lower reservoir.

Недостатком установок является то, что при использовании их для отбора высокообводненной продукции имеется возможность закачивания отбираемой жидкости только в нижележащий пласт, что существенно снижает возможность и целесообразность их применения при разработках имеющихся горизонтов. Такие установки не позволяют вовлечь в разработку все доступные скважины месторождения, где возможно наличие только вышележащего приемного пласта.The disadvantage of the installations is that when using them for the selection of highly watered products, it is possible to pump the selected fluid only into the underlying formation, which significantly reduces the possibility and expediency of their use in developing existing horizons. Such installations do not allow to involve in the development all available wells of the field where only an overlying receiving formation is possible.

Известен способ эксплуатации высокообводненной нефтяной скважины (RU 2394153 C1, опубл. 10.07.2010), в котором производят раздельную откачку нефти из продуктивного пласта на дневную поверхность с предварительным гравитационным разделением продукции в скважине на нефть и воду и закачку отделившейся воды в принимающий пласт. Выше пакера размещают на колонне труб насос, сообщенный входом с подпакерным пространством, а выходом через радиальные отверстия в колонне труб - с надпакерным пространством. Под радиальными отверстиями располагают трубы меньшего диаметра из условий гравитационного разделения продукции на нефть и воду. Отделенную нефть поднимают по межтрубному пространству и колонне труб с возможностью регулирования ее расхода на устье, а воду, контролируя ее количество, закачивают по межтрубному пространству в принимающий пласт за счет давления столба жидкости в скважине и избыточного давления, создаваемого насосом. Интервал принимающего пласта сообщают отдельной трубкой с устьевым измерительным оборудованием, исходя из показаний которого контролируют качество закачиваемой в принимающий пласт воды. Возможно разделение эмульсии перед закачкой в межтрубное пространство на нефть и воду сепаратором. Технический результат заключается в повышении рентабельности эксплуатации за счет подъема на поверхность нефти с минимальным количеством воды и закачки большей части воды в вышележащий принимающий пласт с возможностью контроля ее количества и качества.A known method of operating a high-water oil well (RU 2394153 C1, publ. 07/10/2010), in which separate pumping of oil from the reservoir to the surface with preliminary gravitational separation of the products in the well into oil and water and injection of separated water into the receiving reservoir. Above the packer, a pump is placed on the pipe string, communicated with an inlet with a sub-packer space, and an outlet through radial holes in a pipe string with a super-packer space. Pipes of smaller diameter are located under the radial openings from the conditions of gravitational separation of products into oil and water. The separated oil is lifted along the annulus and the pipe string with the possibility of regulating its flow rate at the mouth, and water, controlling its amount, is pumped through the annulus into the receiving formation due to the pressure of the liquid column in the well and the excess pressure created by the pump. The interval of the receiving formation is reported by a separate tube with wellhead measuring equipment, based on the readings of which the quality of the water pumped into the receiving formation is controlled. It is possible to separate the emulsion before injection into the annulus into oil and water by a separator. The technical result consists in increasing the profitability of operation by lifting oil to the surface with a minimum amount of water and pumping most of the water into the overlying receiving formation with the possibility of controlling its quantity and quality.

Недостатком способа является то, что при использовании его для отбора высокообводненной продукции имеется возможность закачивания отбираемой жидкости только в вышележащий пласт, что также существенно снижает возможность и целесообразность его применения при разработках имеющихся горизонтов. Такие установки не позволяют вовлечь в разработку все доступные скважины месторождения, где возможно наличие только нижележащего приемного пласта.The disadvantage of this method is that when using it for the selection of highly watered products, it is possible to pump the selected fluid only into the overlying formation, which also significantly reduces the possibility and expediency of its use in the development of existing horizons. Such installations do not allow to involve in the development of all available wells of the field, where only the underlying receiving formation is possible.

Краткое изложение сущности изобретенияSummary of the invention

Задача, решаемая настоящим изобретением, состоит в том, чтобы предоставить эффективный способ и систему эксплуатации нефтяных месторождений с высокой обводненностью добываемой продукции за счет использования технологии внутрискважинного гравитационного разделения воды и нефти с применением насосных систем двойного действия и последующей закачкой воды в поглощающий вышележащий или нижележащий пласт без подъема ее на поверхность.The problem solved by the present invention is to provide an effective method and system for the exploitation of oil fields with high water cut of produced products by using the technology of downhole gravity separation of water and oil using double-acting pumping systems and subsequent injection of water into an absorbing overlying or underlying formation without lifting it to the surface.

Технический результат заключается в расширении технологии гравитационной сепарации и последующего сброса попутно добываемой воды без подъема ее на поверхность на все месторождение, включающее все доступные горизонты за счет унификации применяемого скважинного оборудования.The technical result consists in expanding the technology of gravity separation and subsequent discharge of associated produced water without lifting it to the surface of the entire field, including all available horizons due to the unification of the downhole equipment used.

Настоящее изобретение позволяет также снизить затраты на применение и внедрение технологии гравитационной сепарации со сбросом попутной воды на месторождении за счет снижения себестоимости применяемого оборудования, т.к. узлы системы могут быть изготовлены из стандартного оборудования на базе ШГН.The present invention also allows to reduce the cost of the application and implementation of gravity separation technology with associated water discharge at the field by reducing the cost of the equipment used, because system nodes can be made of standard equipment based on SHGN.

Указанный технический результат достигается предлагаемым способом эксплуатации высокообводненных участков нефтяных месторождений, содержащим этапы, на которыхThe specified technical result is achieved by the proposed method of operation of high-water sections of oil fields, containing the stages at which

определяют общее количество скважин месторождения с высокой обводненностью;determine the total number of wells with high water cut;

определяют геометрическое расположение пласта-донора по отношению к поглощающему горизонту для каждой скважины;determine the geometric location of the donor formation in relation to the absorbing horizon for each well;

определяют приемистость поглощающего горизонта для каждой скважины;determining the injectivity of the absorbing horizon for each well;

определяют суточный объем попутно добываемой воды для каждой скважины;determine the daily volume of produced water for each well;

на основании полученных данных, по меньшей мере, по геометрическому расположению пласта-донора по отношению к поглощающему горизонту, а также из условия, что приемистость поглощающего горизонта выше суточного объема попутно добываемой воды, определяют вид насосной системы двойного действия, обеспечивающей последующую закачку попутно добываемой воды в подгущающий вышележащий либо нижележащий пласт для каждой скважины;on the basis of the data obtained, at least in terms of the geometrical location of the donor layer with respect to the absorbing horizon, and also from the condition that the injectivity of the absorbing horizon is higher than the daily volume of produced water, the type of double-acting pump system that provides subsequent injection of produced water is determined in a pre-lying overlying or underlying formation for each well;

осуществляют эксплуатацию, по меньшей мере, одной скважины месторождения с высокой обводненностью с использованием скважинной штанговой насосной установки с насосной системой определенного вида.at least one well of a field with high water cut is operated using a well sucker rod pump unit with a certain type of pumping system.

Согласно предпочтительному варианту воплощения общее количество скважин месторождения с высокой обводненностью предварительно определяют на основании, по меньшей мере, одной характеристики обводненности пласта-донора для скважины.According to a preferred embodiment, the total number of wells of a high water cut field is preliminarily determined based on at least one water cut characteristic of the donor formation for the well.

Указанный технический результат достигается также системой эксплуатации высокообводненных участков нефтяных месторождений по вышеуказанному способу, причем системой, содержащейThe specified technical result is also achieved by the operation system of high-water sections of oil fields according to the above method, and the system containing

вычислительный блок, выполненный с возможностью, на основании входных данных, включающих в себя, по меньшей мере, данные по глубине расположения пласта-донора и поглощающего горизонта, приемистости поглощающего горизонта и суточного объема попутно добываемой воды, определения вида насосной системы двойного действия, обеспечивающей последующую закачку попутно добываемой воды в поглощающий вышележащий либо нижележащий пласт;a computing unit configured to, based on input data including at least data on the depth of the donor formation and the absorbing horizon, the injectivity of the absorbing horizon and the daily volume of produced water, determine the type of double-acting pump system that provides the subsequent injection of produced water in an absorbing overlying or underlying formation;

по меньшей мере, одну установку скважинную штанговую насосную с насосной системой двойного действия, обеспечивающую последующую закачку попутно добываемой воды в поглощающий вышележащий пласт;at least one borehole sucker-rod pumping unit with a double-acting pumping system, which provides for subsequent injection of produced water in an absorbing overlying formation;

по меньшей мере, одну установку скважинную штанговую насосную с насосной системой двойного действия, обеспечивающую последующую закачку попутно добываемой воды в поглощающий нижележащий пласт.at least one borehole sucker-rod pumping unit with a double-acting pumping system, which ensures subsequent injection of produced water in the absorbing underlying formation.

Согласно предпочтительному варианту воплощения входные данные дополнительно включают в себя характеристику обводненности пласта-донора для скважины.According to a preferred embodiment, the input data further includes a water cut characteristic of the donor formation for the well.

Краткое описание чертежейBrief Description of the Drawings

На фиг.1 схематично показан общий вид участка нефтяного месторожденияFigure 1 schematically shows a General view of the site of the oil field

На фиг.2 показана блок-схема последовательности выполнения этапов способа.Figure 2 shows a block diagram of the sequence of steps of the method.

На фиг.3 схематично показан общий вид насосной системы двойного действия (НСДД) с УСШН для закачки воды в вышележащий пласт.Figure 3 schematically shows a General view of a double-acting pumping system (NSDD) with USHN for pumping water into an overlying formation.

На фиг.4 схематично показан общий вид насосной системы двойного действия (НСДД) с УСШН для закачки воды в нижележащий пласт.Figure 4 schematically shows a General view of a double-acting pumping system (NSDD) with USHN for pumping water into the underlying reservoir.

Описание предпочтительных вариантов воплощенияDescription of Preferred Embodiments

На фиг.1 схематично показан участок нефтяного месторождения, сложенный из трех пластов, соответственно поглощающего нижележащего пласта, пласта-донора и поглощающего вышележащего пласта. В зависимости от физической доступности поглощающего пласта, а также от параметров его приемистости по отношению к оценочному суточному объему попутно добываемой воды, в качестве поглощающего пласта для каждой скважины месторождения может быть выбран нижележащий или вышележащий пласт.Figure 1 schematically shows a section of an oil field composed of three layers, respectively an absorbing underlying formation, a donor formation and an absorbing overlying formation. Depending on the physical availability of the absorbing layer, as well as on the parameters of its injectivity with respect to the estimated daily volume of produced water, an underlying or overlying layer can be selected as an absorbing layer for each well in the field.

На фиг.2 представлена блок-схема последовательности выполнения этапов заявляемого способа. Согласно способу эксплуатации высокообводненных участков нефтяных месторождений на этапе S1 определяют общее количество скважин месторождения с высокой обводненностью. В частности, такое определение может быть выполнено на основании сравнения, по меньшей мере, одной характеристики обводненности пласта-донора для скважины с, по меньшей мере, одним предварительно заданным пороговым значением. Далее, на этапе S2 определяют геометрическое расположение пласта-донора по отношению к поглощающему горизонту для каждой скважины. В качестве входных данных для этого этапа могут быть предоставлены данные по глубинам залегания пластов. Если в результате выполнения этапа S2 определено, что на скважине имеется один поглощающий пласт, расположенный выше пласта-донора, то предварительно определяют вид насосной системы двойного действия, обеспечивающей закачку попутно добываемой воды в поглощающий вышележащий пласт, и переходят к этапу S3. Если в результате выполнения этапа S2 определено, что на скважине имеется один поглощающий пласт, расположенный ниже пласта-донора, то предварительно определяют вид насосной системы двойного действия, обеспечивающей закачку попутно добываемой воды в поглощающий нижележащий пласт, и переходят к этапу S3. Если в результате выполнения этапа S2 определено, что на скважине имеется два поглощающих пласта, расположенных выше и ниже пласта-донора, то предварительно определяют вид насосной системы двойного действия, обеспечивающей закачку попутно добываемой воды в поглощающий вышележащий пласт, и переходят к этапу S3. На этапе S3 определяют приемистость предварительно выбранного поглощающего пласта (горизонта) в м3/сут для скважины, обводненность пласта-донора и суточный объем попутно добываемой воды в м3/сут для скважины. Далее, на этапе S4, выполняют сравнение полученных на этапе S3 данных. Если в результате выполнения этапа S4 определено, что приемистость предварительно выбранного поглощающего пласта выше суточного объема попутно добываемой воды в пласте-доноре, то предварительно выбранный вид насосной системы считают окончательно выбранным и переходят к этапу S5. На этапе S5 осуществляют эксплуатацию скважины. Если в результате выполнения этапа S4 определено, что приемистость предварительно выбранного поглощающего пласта ниже суточного объема попутно добываемой воды в пласте-доноре, а на этапе S2 определено, что на скважине имеется два поглощающих пласта, то в качестве предварительно выбранного вида насосной системы выбирают вид насосной системы двойного действия, обеспечивающей закачку попутно добываемой воды в поглощающий нижележащий пласт, и вновь переходят к этапу S3. Если в результате выполнения этапа S4 определено, что приемистость предварительно выбранного поглощающего пласта ниже суточного объема попутно добываемой воды в пласте-доноре и на скважине имеется один поглощающий пласт или приемистость предварительно выбранного поглощающего пласта ниже суточного объема попутно добываемой воды в пласте-доноре и в качестве предварительно выбранного вида насосной системы выбран вид насосной системы двойного действия, обеспечивающей закачку попутно добываемой воды в поглощающий нижележащий пласт, то данную скважину не вовлекают в разработку по данной технологии.Figure 2 presents a block diagram of the sequence of steps of the proposed method. According to the method of operating high-water sections of oil fields in step S1, the total number of wells of a field with high water cut is determined. In particular, such a determination can be made based on a comparison of at least one water cut characteristic of a donor formation for a well with at least one predetermined threshold value. Next, in step S2, the geometrical location of the donor formation with respect to the absorbing horizon for each well is determined. As input data for this stage, data on the depths of the beds can be provided. If, as a result of step S2, it is determined that there is one absorbing layer in the well located above the donor layer, then the type of the double-acting pumping system, which pumps the produced water into the absorbing overlying layer, is preliminarily determined and proceed to step S3. If, as a result of step S2, it is determined that there is one absorbing layer in the well located below the donor layer, then the type of the double-acting pumping system, which provides the injection of produced water into the absorbing underlying layer, is preliminarily determined and proceed to step S3. If as a result of step S2 it is determined that the well has two absorbing layers located above and below the donor layer, then the type of the double-acting pumping system, which pumps the produced water into the absorbing overlying layer, is preliminarily determined and proceed to step S3. At step S3, the injectivity of the preselected absorbing layer (horizon) in m 3 / day for the well, the water cut of the donor layer and the daily amount of produced water in m 3 / day for the well are determined. Next, in step S4, the data obtained in step S3 is compared. If, as a result of step S4, it is determined that the injectivity of the preselected absorbing layer is higher than the daily amount of produced water in the donor layer, then the pre-selected type of pumping system is considered finally selected and proceed to step S5. In step S5, a well is operated. If, as a result of step S4, it is determined that the injectivity of the pre-selected absorbing layer is lower than the daily amount of produced water in the donor layer, and in step S2 it is determined that there are two absorbing layers in the well, then the type of pumping system is selected as the pre-selected type a double-acting system that pumps the produced water into the absorbing underlying formation and proceeds to step S3 again. If, as a result of step S4, it is determined that the injectivity of the pre-selected absorbing formation is lower than the daily volume of produced water in the donor reservoir and the well has one absorbing reservoir or the injectivity of the pre-selected absorbing reservoir is lower than the daily volume of produced water in the donor reservoir and as pre-selected type of pumping system, the type of double-acting pumping system is selected, which ensures the injection of produced water into the absorbing underlying formation, then annuyu well not involve the development of this technology.

Согласно второму аспекту настоящего изобретения система эксплуатации нефтяных месторождений с высокой обводненностью добываемой продукции содержит вычислительный блок, выполненный с возможностью, на основании входных данных, включающих в себя данные по глубине расположения пласта-донора и поглощающего горизонта, приемистости поглощающего горизонта и суточного объема попутно добываемой воды, определения вида насосной системы двойного действия, обеспечивающей последующую закачку попутно добываемой воды в поглощающий вышележащий либо нижележащий пласт. В качестве входных данных для такого вычислительного блока могут выступать данные, получаемые непосредственно с внешних датчиков системы, либо предварительно обработанные данные или данные, полученные в результате косвенных измерений. Такой вычислительный блок может содержать машиночитаемый носитель с записанной на нем программой, позволяющей осуществлять этапы заявленного способа.According to a second aspect of the present invention, a system for exploiting oil fields with a high water cut of produced products comprises a computing unit configured to, based on input data including data on the depth of the donor formation and the absorbing horizon, the injectivity of the absorbing horizon and the daily volume of produced water , determining the type of double-acting pumping system, which ensures subsequent injection of produced water in the absorbing overlying l for the underlying layer. The input data for such a computing unit can be data obtained directly from external sensors of the system, or pre-processed data or data obtained as a result of indirect measurements. Such a computing unit may comprise a computer-readable medium with a program recorded thereon, allowing the steps of the claimed method to be carried out.

Кроме того, заявляемая система содержит, по меньшей мере, одну установку скважинную штанговую насосную с насосной системой двойного действия, обеспечивающую последующую закачку попутно добываемой воды в поглощающий вышележащий пласт.In addition, the inventive system comprises at least one borehole sucker-rod pumping unit with a double-acting pumping system, which provides for subsequent injection of produced water in an absorbing overlying formation.

Данная установка и ее расположение относительно пластов показаны на фиг.3.This installation and its location relative to the layers shown in figure 3.

В обводненной скважине 1, из которой доступен и проперфорирован поглощающий пласт 2, расположенный над продуктивным пластом 3, на колонне НКТ 4 спускается штанговый глубинный насос 5. Вскрытые пласты разобщены пакером 6. Насос 5 устанавливается на глубине с целью обеспечения достаточного для его нормальной работы давления на приеме. От приемного клапана 7 насоса 5 до пакера 6 применен хвостовик 8. В колонне НКТ 4 над насосом 5 на некотором расстоянии от устья скважины и непосредственно под устьем установлены патрубки 9 с отверстиями 10. Плунжер 11 насоса 5 выполнен с управляемым нагнетательным клапаном 12 и соединен с колонной штанг 13. На выкидной линии 14 установлено устройство 15, ограничивающее и регулирующее расход жидкости в выкидную линию (штуцер), а также вентиль 16, манометр 17 и пробоотборник 18. С целью оперативного определения производительности на выкидной линии установлен расходомер 19. Для оценки качества воды (содержание мех. примесей и нефтепродуктов), закачиваемой в поглощающий пласт 2, в скважину параллельно НКТ 4 до интервала поглощающего пласта 2 спущена дополнительная колонна труб 20, соединяемая с пробоотборником 21. Давление в межтрубном пространстве 22 на устье скважины контролируется манометром 23.In the flooded well 1, from which the absorbing formation 2 located above the producing formation 3 is accessible and perforated, a sucker rod pump 5 is lowered on the tubing string 4. The opened formations are disconnected by the packer 6. The pump 5 is installed at a depth in order to ensure sufficient pressure for normal operation at the reception. From the inlet valve 7 of the pump 5 to the packer 6, a shank 8 is used. In the tubing string 4 above the pump 5, nozzles 9 with holes 10 are installed at a certain distance from the wellhead and directly below the wellhead. The plunger 11 of the pump 5 is made with a controlled discharge valve 12 and connected to rod string 13. On the flow line 14, a device 15 is installed that limits and regulates the flow of fluid into the flow line (fitting), as well as a valve 16, a pressure gauge 17 and a sampler 18. In order to quickly determine the productivity, the flow line is set flax flow meter 19. To assess the quality of the water (content of mechanical impurities and oil products) injected into the absorption layer 2, an additional pipe string 20 is connected to the sampler 21. A pressure in the annulus 22 at the wellhead is controlled by a manometer 23.

Установка работает следующим образом.Installation works as follows.

Обводненная продукция из нижележащего продуктивного пласта-донора 3 по хвостовику 8 поступает в насос 5 и далее по колонне НКТ 4 поднимается до патрубков 9 и через отверстия 10 поступает в полость эксплуатационной колонны скважины. Ниже отверстий 10 в скважине будет располагаться вода, поскольку плотность воды выше плотности нефти.Watered products from the underlying productive donor formation 3 through the liner 8 enters the pump 5 and then through the tubing string 4 rises to the nozzles 9 and through the openings 10 enters the cavity of the production casing of the well. Below the holes 10 in the well will be water, since the density of water is higher than the density of oil.

Продукция с медленной скоростью поднимается к устью по всему сечению скважины, при этом происходит гравитационное разделение воды и нефти. Регулирующее устройство 15 опытным путем настраивается так, чтобы за счет штуцирования подавать в выкидную линию значительно меньше жидкости, чем откачивает насос из продуктивного пласта. При этом в скважине создается избыточное давление, под действием которого основное количество воды нагнетается в поглощающий пласт 2, а в выкидную линию поступает вся отбираемая из продуктивного пласта нефть, всплывающая к устью скважины по эксплуатационной колонне, и незначительное количество воды.Products at a slow speed rises to the wellhead over the entire cross section of the well, while there is a gravitational separation of water and oil. The adjusting device 15 is experimentally tuned so that, by virtue of fitting, to supply significantly less liquid to the flow line than the pump is pumping out of the reservoir. At the same time, overpressure is created in the well, under the influence of which the main amount of water is pumped into the absorption layer 2, and all oil taken from the productive formation that floats to the wellhead along the production string, and a small amount of water enter the flow line.

Количество воды, закачиваемое в поглощающий пласт, определяется как разность производительности насоса и количества жидкости, поднимаемой на поверхность, и может изменяться в широких пределах регулирующим устройством 15. Производительность отбора жидкости из продуктивного пласта регулируется изменением режима работы УСШН (длина хода - частота качаний). Качество воды контролируется с необходимой периодичностью путем анализа проб, отбираемых через пробоотборник 21 из полости дополнительной колонны труб 20, куда вода поступает из нижней части скважины под действием избыточного давления, контролируемого манометром 23.The amount of water pumped into the absorbing layer is defined as the difference between the pump capacity and the amount of liquid lifted to the surface, and can be varied widely by a regulating device 15. The productivity of fluid selection from the reservoir is regulated by changing the USHN operating mode (stroke length - swing frequency). Water quality is monitored at the required frequency by analyzing samples taken through the sampler 21 from the cavity of the additional pipe string 20, where water flows from the lower part of the well under the influence of excess pressure controlled by a pressure gauge 23.

Поскольку для нагнетания в поглощающий пласт необходимых количеств воды может потребоваться давление на устье выше 40 атм, то есть выше рабочего давления стандартного устьевого сальника 24, под тройником 25 размещено дополнительное уплотнение 26 устьевого штока 27. Дополнительное уплотнение 26 предназначено для восприятия давления, созданного в эксплуатационной колонне, при этом имеющие место незначительные утечки будут поступать в тройник 25 и по отводу 28 в выкидную линию 14 после регулирующего устройства 15, где уже будет давление нефтепровода. Таким образом, устьевой сальник 24 работает в обычных для него условиях.Since the pressure at the wellhead above 40 atm, that is, above the working pressure of a standard wellhead stuffing box 24, may be required to pump the required amounts of water into the absorbing layer, an additional seal 26 of the wellhead shaft 27 is placed under the tee 25. The additional seal 26 is designed to absorb the pressure created in the operational the column, while minor leaks occur, will flow into the tee 25 and through branch 28 to the flow line 14 after the control device 15, where the oil pressure will already be Yes. Thus, the wellhead seal 24 operates in its usual conditions.

Заявляемая система содержит также, по меньшей мере, одну установку скважинную штанговую насосную с насосной системой двойного действия, обеспечивающую последующую закачку попутно добываемой воды в поглощающий нижележащий пласт.The inventive system also contains at least one borehole sucker-rod pumping unit with a double-acting pumping system, which ensures subsequent injection of produced water into the absorbing underlying formation.

Данная установка и ее расположение относительно пластов показаны на фиг.4.This installation and its location relative to the layers shown in figure 4.

В обводненной скважине 1, из которой доступен и проперфорирован поглощающий пласт 2, расположенный над продуктивным пластом 3, на колонне НКТ 4 спускается насос двойного действия регулируемый 29. Вскрытые пласты разобщены пакером 6. Установка регулируемого насоса двойного действия (НДДР) 29 располагается в скважине над продуктивным пластом 3. На цилиндре 30 НДДР 29 сбоку выполнено отверстие, на котором располагается боковой всасывающий клапан 31 для нефти. Пакер 6 устанавливается над кровлей поглощающего пласта 2. Промежуточная колонна НКТ 32 расположена под НДДР 29. В нижней части промежуточной колонны НКТ 32 непосредственно над пакером 6 расположен блок клапанов 33, состоящий из всасывающего 34 и нагнетательного клапанов 37 для воды. В цилиндре 30 расположены плунжер 35 и дополнительный плунжер 36. Плунжер 35 выполнен с нагнетательным клапаном 38 для нефти и соединен с колонной штанговой насосной (ШН) 41. К нижнему концу плунжера 35 присоединен шток 39, который помещен в полость 40 дополнительного плунжера 36 с возможностью ограниченного возвратно-поступательного перемещения дополнительного плунжера 36 относительно штока 39. При работе привод установки сообщает колонне ШН 41 и соединенным с ней плунжерам 35 и 36 возвратно-поступательное движение. На фиг.4а показана установка в крайнем нижнем положении плунжеров. При ходе плунжера 35 вверх дополнительный плунжер 36 за счет возникшего перепада давлений будет следовать за плунжером 35. В полость промежуточной колонны НКТ 32 и под дополнительный плунжер 36 через всасывающий клапан 34 будет поступать из скважины вода. Дополнительный плунжер 36 будет следовать за плунжером 35 до тех пор, пока нижний конец плунжера 35 не дойдет до бокового отверстия в цилиндре 30 (фиг.4б). В таком положении давления над и под дополнительным плунжером 36 сравняются, его движение вверх прекратится, а плунжер 35 продолжит движение вверх до крайнего верхнего положения (фиг.4в), при этом через всасывающий клапан 31 в полость цилиндра под плунжер 35 будет поступать нефть. Затем плунжер 35 начнет движение вниз. Всасывающий клапан 31 закроется, дополнительный плунжер 36 остается на месте, поскольку для его движения вниз ему необходимо преодолеть давление поглощающего пласта. Нагнетательный клапан 38 открывается, и нефть перетекает в полость цилиндра над плунжером 35. При дальнейшем ходе вниз плунжер 35 упирается в дополнительный плунжер 36 (фиг.4б), толкает его вниз и перемещает до крайнего нижнего положения (фиг.4а). При этом через открывшийся нагнетательный клапан 37 вода из хвостовика вытесняется в поглощающий пласт 2. Далее циклы повторяются.In the flooded well 1, from which the absorbing formation 2 located above the producing formation 3 is accessible and perforated, a double-acting regulated pump 29 is launched on the tubing string 4. The opened formations are disconnected by the packer 6. The installation of the controlled double-acting pump (LDR) 29 is located in the well above productive formation 3. On the cylinder 30 of the NDRM 29, a hole is made on the side, on which the side suction valve 31 for oil is located. A packer 6 is installed above the roof of the absorbing formation 2. An intermediate tubing string 32 is located below the PDDR 29. At the bottom of the intermediate tubing string 32 directly above the packer 6 is a valve block 33, consisting of a suction 34 and a discharge valve 37 for water. In the cylinder 30, a plunger 35 and an additional plunger 36 are located. The plunger 35 is made with a discharge valve 38 for oil and is connected to the rod string pump (SHN) 41. A rod 39 is attached to the lower end of the plunger 35, which is placed in the cavity 40 of the additional plunger 36 with the possibility of limited reciprocating movement of the additional plunger 36 relative to the rod 39. During operation, the installation drive reports to the column ШН 41 and the plungers 35 and 36 connected to it, the reciprocating movement. On figa shows the installation in the extreme lower position of the plungers. When the plunger 35 moves upward, an additional plunger 36 will follow the plunger 35 due to the resulting pressure drop. In the cavity of the intermediate tubing string 32 and under the additional plunger 36, water will flow from the well through the suction valve 34. An additional plunger 36 will follow the plunger 35 until the lower end of the plunger 35 reaches the side opening in the cylinder 30 (Fig. 4b). In this position, the pressure above and below the additional plunger 36 will equalize, its upward movement will stop, and the plunger 35 will continue to move up to its highest position (Fig.4c), while oil will flow through the suction valve 31 into the cylinder cavity under the plunger 35. Then the plunger 35 will begin to move down. The suction valve 31 closes, the additional plunger 36 remains in place, because for it to move down it needs to overcome the pressure of the absorbing formation. The discharge valve 38 opens and oil flows into the cylinder cavity above the plunger 35. With a further downward stroke, the plunger 35 abuts against the additional plunger 36 (Fig. 4b), pushes it down and moves to its lowest position (Fig. 4a). In this case, through the opened discharge valve 37, water from the liner is displaced into the absorption layer 2. Further, the cycles are repeated.

В описании изобретения элементы, приведенные в единственном числе, не должны пониматься как используемые только в единичном экземпляре, а должны пониматься как используемые в виде одного или более элементов, если специально не указано иное. Последовательность этапов способа и последовательность функционирования элементов системы не должна пониматься как жесткая и неизменяемая, если явно не указано иное. Раскрытые этапы и операции могут следовать в порядке, отличном от описанного, часть из этапов и операций может быть опущена, если при этом достигается цель изобретения и реализуется его назначение.In the description of the invention, the elements shown in the singular should not be understood as used only in a single copy, but should be understood as used in the form of one or more elements, unless specifically indicated otherwise. The sequence of steps of the method and the sequence of functioning of the elements of the system should not be understood as rigid and unchangeable, unless explicitly stated otherwise. The disclosed steps and operations may follow in an order different from that described, part of the steps and operations may be omitted if the objective of the invention is achieved and its purpose is realized.

Описанные варианты осуществления являются предпочтительными и не описаны в целях ограничения объема изобретения, специалисту в области техники будут очевидны многочисленные другие варианты осуществления в рамках сущности изобретения, которые также должны рассматриваться как попадающие в объем заявленного изобретения.The described embodiments are preferred and not described in order to limit the scope of the invention, numerous other embodiments within the spirit of the invention, which should also be construed as falling within the scope of the claimed invention, will be apparent to those skilled in the art.

Claims (4)

1. Способ эксплуатации высокообводненных участков нефтяных месторождений, содержащий этапы, на которых
определяют общее количество скважин месторождения с высокой обводненностью;
определяют геометрическое расположение пласта-донора по отношению к поглощающему горизонту для каждой скважины;
определяют приемистость поглощающего горизонта для каждой скважины;
определяют суточный объем попутно добываемой воды для каждой скважины;
на основании полученных данных, по меньшей мере, по геометрическому расположению пласта-донора по отношению к поглощающему горизонту, а также из условия, что приемистость поглощающего горизонта выше суточного объема попутно добываемой воды, определяют вид насосной системы двойного действия, обеспечивающей последующую закачку попутно добываемой воды в поглощающий вышележащий либо нижележащий пласт для каждой скважины, при этом при закачке попутно добываемой воды в вышележащий пласт в выкидную линию подают меньше жидкости, чем откачивают скважинной штанговой насосной установкой, при этом под тройником на устье скважин размещают дополнительное уплотнение устьевого штока для восприятия давления, причем при закачке попутно добываемой воды в нижележащий пласт штанговую насосную установку оснащают хвостовиком и дополнительным плунжером для воды, связанным с основным плунжером и обеспечивающим возможность преодоления давления поглощающего пласта;
осуществляют эксплуатацию, по меньшей мере, одной скважины месторождения с высокой обводненностью с использованием скважинной штанговой насосной установки с насосной системой определенного вида.
1. A method of operating highly waterlogged sections of oil fields, comprising stages in which
determine the total number of wells with high water cut;
determine the geometric location of the donor formation in relation to the absorbing horizon for each well;
determining the injectivity of the absorbing horizon for each well;
determine the daily volume of produced water for each well;
on the basis of the data obtained, at least in terms of the geometrical location of the donor layer with respect to the absorbing horizon, and also from the condition that the injectivity of the absorbing horizon is higher than the daily volume of produced water, the type of double-acting pump system that provides subsequent injection of produced water is determined in the absorbing overlying or underlying formation for each well, while pumping produced water in the overlying formation, less liquid is pumped into the overflow line than is pumped out They use a borehole sucker rod pump installation, and under the tee at the wellhead, an additional wellhead rod seal is placed to absorb pressure, and when the produced water is pumped into the underlying formation, the sucker rod pump is equipped with a shank and an additional water plunger connected with the main plunger and providing the opportunity to overcome absorbing reservoir pressure;
at least one well of a field with high water cut is operated using a well sucker rod pump unit with a certain type of pumping system.
2. Способ по п. 1, в котором общее количество скважин месторождения с высокой обводненностью предварительно определяют на основании, по меньшей мере, одной характеристики обводненности пласта-донора для скважины.2. The method according to claim 1, in which the total number of wells of the field with high water cut is preliminarily determined based on at least one water cut characteristic of the donor formation for the well. 3. Система эксплуатации высокообводненных участков нефтяных месторождений по способу по п. 1, содержащая
вычислительный блок, выполненный с возможностью, на основании входных данных, включающих в себя, по меньшей мере, данные по глубине расположения пласта-донора и поглощающего горизонта, приемистости поглощающего горизонта и суточного объема попутно добываемой воды, определения вида насосной системы двойного действия, обеспечивающей последующую закачку попутно добываемой воды в поглощающий вышележащий либо нижележащий пласт; по меньшей мере, одну установку скважинную штанговую насосную с насосной системой двойного действия, обеспечивающую последующую закачку попутно добываемой воды в поглощающий вышележащий пласт;
по меньшей мере, одну установку скважинную штанговую насосную с насосной системой двойного действия, обеспечивающую последующую закачку попутно добываемой воды в поглощающий нижележащий пласт.
3. The operation system of highly watered sections of oil fields according to the method according to p. 1, containing
a computing unit configured to, based on input data including at least data on the depth of the donor formation and the absorbing horizon, the injectivity of the absorbing horizon and the daily volume of produced water, determine the type of double-acting pump system that provides the subsequent injection of produced water in an absorbing overlying or underlying formation; at least one borehole sucker-rod pumping unit with a double-acting pumping system, which provides for subsequent injection of produced water in an absorbing overlying formation;
at least one borehole sucker-rod pumping unit with a double-acting pumping system, which ensures subsequent injection of produced water in the absorbing underlying formation.
4. Система по п. 3, в которой входные данные дополнительно включают в себя характеристику обводненности пласта-донора для скважины. 4. The system of claim 3, wherein the input data further includes a water cut characteristic of the donor formation for the well.
RU2013151545/03A 2013-11-20 2013-11-20 System and method of operation of oil field areas with high watercut RU2549660C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013151545/03A RU2549660C1 (en) 2013-11-20 2013-11-20 System and method of operation of oil field areas with high watercut

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013151545/03A RU2549660C1 (en) 2013-11-20 2013-11-20 System and method of operation of oil field areas with high watercut

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2549660C1 true RU2549660C1 (en) 2015-04-27
RU2013151545A RU2013151545A (en) 2015-05-27

Family

ID=53284843

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2013151545/03A RU2549660C1 (en) 2013-11-20 2013-11-20 System and method of operation of oil field areas with high watercut

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2549660C1 (en)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7464759B1 (en) * 2007-04-30 2008-12-16 Petroquip Energy Services, Llp Method for flowing fluid into or from a well
RU2344272C2 (en) * 2007-03-14 2009-01-20 Общество с ограниченной ответственностью "Самараойл" Well structure and method of multipay oil pool development
RU2395672C1 (en) * 2009-06-09 2010-07-27 Открытое акционерное общество "Татнефть" им. В.Д. Шашина Water oil well operation plant
RU2483228C1 (en) * 2012-01-10 2013-05-27 Открытое акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина Pumping rod borehole plant with double-acting pump
RU2491481C1 (en) * 2009-05-20 2013-08-27 С.ТРА.ТЕ.Дж.И.Е. С.р.л. Device for heat recovery

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2344272C2 (en) * 2007-03-14 2009-01-20 Общество с ограниченной ответственностью "Самараойл" Well structure and method of multipay oil pool development
US7464759B1 (en) * 2007-04-30 2008-12-16 Petroquip Energy Services, Llp Method for flowing fluid into or from a well
RU2491481C1 (en) * 2009-05-20 2013-08-27 С.ТРА.ТЕ.Дж.И.Е. С.р.л. Device for heat recovery
RU2395672C1 (en) * 2009-06-09 2010-07-27 Открытое акционерное общество "Татнефть" им. В.Д. Шашина Water oil well operation plant
RU2483228C1 (en) * 2012-01-10 2013-05-27 Открытое акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина Pumping rod borehole plant with double-acting pump

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
ВАЛОВСКИЙ К. В., Разработка и исследование энергосберегающих технологий подъема жидкости из скважин с осложненными условиями эксплуатации, Автореферат дис. на соискание д.т.н., Бугульма, 2011 *

Also Published As

Publication number Publication date
RU2013151545A (en) 2015-05-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9470076B2 (en) Systems and methods for production of gas wells
US8794305B2 (en) Method and apparatus for removing liquid from a horizontal well
RU2394153C1 (en) Procedure for operation of high water flooded oil well
RU2003127627A (en) SHARIFOV'S METHOD FOR SIMULTANEOUSLY SEPARATED AND ALTERNATIVE OPERATION OF MULTIPLE STRESSES OF ONE EXPRESSIVE WELL
RU2594235C2 (en) Method of simultaneous separate operation of multi layer deposit and device for realizing said method
RU2395672C1 (en) Water oil well operation plant
RU2354810C1 (en) Method for simultaneous-separate operation of pressure well
RU2364708C1 (en) Unit borehole rod pumping with double-acting pump
RU2549660C1 (en) System and method of operation of oil field areas with high watercut
RU2317407C1 (en) Well operation method
RU2520315C2 (en) Dual production method from two beds in same well
RU2544204C1 (en) Development of oil seam by horizontal wells
RU2418942C1 (en) Procedure for well development
RU2425961C1 (en) Well operation method
RU2401937C1 (en) Procedure for development of watered oil deposit
RU2738615C1 (en) Method for simultaneous separate production of oil from two formations of one well by production string
RU63864U1 (en) INSTALLING A Borehole PUMPBAR PUMP WITH A DOUBLE ACTION PUMP
RU2590918C1 (en) Method of developing well oil reservoir with horizontal termination
RU2465442C1 (en) Method of lifting water from wells
RU2483228C1 (en) Pumping rod borehole plant with double-acting pump
RU105938U1 (en) DEVICE FOR FLUID PUMPING INTO A WELL
RU143289U1 (en) DUAL-PUMP PUMPING SYSTEM FOR WATER DRAINING
RU2695194C1 (en) Installation and method of operation of oil wells
RU2769027C1 (en) Method for intensifying the production of reservoir products with bottom water (options)
RU2724715C1 (en) Operating method of water-flooded oil formation