RU2565292C1 - Устройство для интенсификации работы горизонтальной скважины - Google Patents
Устройство для интенсификации работы горизонтальной скважины Download PDFInfo
- Publication number
- RU2565292C1 RU2565292C1 RU2014140549/03A RU2014140549A RU2565292C1 RU 2565292 C1 RU2565292 C1 RU 2565292C1 RU 2014140549/03 A RU2014140549/03 A RU 2014140549/03A RU 2014140549 A RU2014140549 A RU 2014140549A RU 2565292 C1 RU2565292 C1 RU 2565292C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- coupling
- plug
- valve
- stage
- pipe
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Изобретение относится к нефтяной промышленности и может быть использовано при эксплуатации скважины с большим углом наклона эксплуатационной колонны. Технический результат - повышение надежности работы устройства в горизонтальной скважине и эффективности очистки добываемого продукта, увеличение межремонтного периода работы устройства, а также снижение его металлоемкости. Устройство включает колонну насосно-компрессорных труб с насосом, клапан, хвостовик. В составе колонны насосно-компрессорных труб ниже насоса в вертикальной части горизонтальной скважины размещен клапан. К клапану снизу присоединен хвостовик с фильтром. Клапан выполнен в виде муфты с конусным седлом и установленной в муфте двухступенчатой пробки из пластикового материала со сквозными окнами, выполненными на ее боковой поверхности. Верхняя ступень пробки герметично взаимодействует с муфтой. Между нижней ступенью двухступенчатой пробки и муфтой имеется кольцевой зазор. Нижний торец пробки выполнен в виде конуса и имеет возможность герметичного взаимодействия с конусным седлом муфты. Двухступенчатая пробка имеет возможность ограниченного осевого перемещения относительно муфты. Высота двухступенчатой пробки меньше расстояния от отверстия в муфте до торца нижней трубы колонны насосно-компрессорных труб. На концах трубы с отверстиями диаметром 6-7 мм жестко закреплены опоры. Между опорами на трубе напротив отверстий концентрично установлен фильтрующий элемент. Он выполнен из намотанной витками по спирали проволоки с зазором 1,0 мм между витками, соединенной с проволочными продольными стрингерами, образующими между трубой и фильтрующим элементом дренажные каналы. 4 ил.
Description
Изобретение относится к нефтяной промышленности и может быть использовано при эксплуатации скважины с большим углом наклона эксплуатационной колонны.
Известен скважинный штанговый насос (патент RU №2173381, МПК E21B 43/00 опубл. в бюл №25 от 10.09.2001 г.), состоящий из цилиндра с заглушкой и радиальными отверстиями, соединенного с колонной насосно-компрессорных труб, и плунжера с клапанами, соединенного с колонной насосных штанг, при этом насос снабжен пружиной и толкателем, размещенными на плунжере в верхней клапанной клетке для поджатия клапана к седлу, в котором имеются прорези, а к нижней части плунжера, где его наружная поверхность выполнена конической, присоединена нижняя клапанная клетка с клапаном и седлом, причем седло зафиксировано переводником с внутренним сквозным каналом, перекрытым мембраной, которая закреплена гайкой, имеется также крестовина, ограничивающая перемещение мембраны после ее срабатывания, и радиальное отверстие для выравнивания давлений, при этом на верхний конец цилиндра навинчена муфта, с которой связан фильтр, установленный в интервале размещения радиальных каналов, а на нижний конец цилиндра закреплен с помощью муфты и переводника контейнер с заглушкой для сбора различных частиц и посторонних предметов, которые поступают в него через каналы переводника, в котором на поперечной планке предусмотрен шток для разрушения мембраны.
Недостатками данного устройства являются:
- во-первых, оно не позволяет надежно эксплуатировать скважины с большим углом наклона из-за неравномерного заполнения жидкостью фильтра и хвостовика и влияния газа на работу насоса;
- во-вторых, конструкция подпружиненного клапана не обеспечивает надежную работу насоса при размещении в скважине с большим углом наклона;
- в-третьих, металлоемкость конструкция устройства.
Наиболее близким к предложенному изобретению по технической сущности является устройство для эксплуатации скважины (патент RU №2388901, МПК E21B 43/00, опубл. в бюл №13 от 10.05.2010 г.), включающее колонну насосно-компрессорных труб, насос, хвостовик, оснащенный на нижнем конце клапаном и фильтром, причем в качестве клапана использован клапан с подпружиненным тарельчатым конусом и направляющими, одна из которых снабжена пружиной, другая - ограничителем, фильтр выполнен в виде трубы с отверстиями и заглушенным сферической заглушкой снизу, причем отверстия фильтра выполнены радиальной конической формы, отверстия обращены большим диаметром конуса внутрь фильтра, имеют наружный диаметр 40-60 мм и внутренний диаметр 80-100 мм при толщине стенки 5,5-9,0 мм.
Недостатком данного устройства являются:
- во-первых, низкая эффективность очистки фильтром добываемого продукта, так как отверстия в фильтре обращены большим диаметром конуса внутрь фильтра и имеют наружный диаметр 40-60 мм, внутренний диаметр 80-100 мм при толщине стенки 5,5-9,0 мм. При такой конструкции фильтр свободно пропускает через себя внутрь все загрязняющие частицы: шлам, грязь, окалины с НКТ и механические примеси, которые сначала откладываются на стенке отверстий фильтра, сужая проходное сечение отверстий фильтра, вследствие чего резко снижается дебит добываемого продукта, а впоследствии полностью закупоривают (кольматируются) отверстия трубы фильтра;
- во- вторых, короткий межремонтный период работы устройства в горизонтальной скважине, из-за того что в скважинный штанговый насос и на седло тарельчатого клапана оседают окалины, механические примеси и грязь, свободно прошедшие через фильтр, что вызывает преждевременный износ оборудования (насос, клапан), в связи с чем штанговый насос выходит из строя, а клапан теряет герметичность;
- в-третьих, металлоемкая (пружина, тарелка, ограничитель) конструкция клапана;
- в-четвертых, низкая надежность работы клапана в горизонтальной скважине, обусловленная несовершенством ее конструкции, так как велика вероятность поломки пружины ввиду восприятия ею знакопеременных нагрузок в процессе работы устройства.
Технической задачей изобретения является повышение эффективности очистки фильтром добываемого продукта, увеличение межремонтного периода работы устройства, а также снижение металлоемкости клапана и повышение надежности работы клапана в горизонтальной скважине.
Поставленная техническая задача решается устройством для интенсификации работы горизонтальной скважины, включающим колонну насосно-компрессорных труб с насосом, клапан, хвостовик, оснащенный на нижнем конце фильтром, выполненным в виде трубы с отверстиями и заглушенным сферической заглушкой снизу.
Новым является то, что в составе колонны насосно-компрессорных труб ниже насоса в вертикальной части горизонтальной скважины размещен клапан, причем к клапану снизу присоединен хвостовик с фильтром, при этом клапан выполнен в виде муфты, оснащенной конусным седлом и установленной в муфту двухступенчатой пробки из пластикового материала со сквозными окнами, выполненными на ее боковой поверхности, причем верхняя ступень пробки герметично взаимодействует с муфтой, а между нижней ступенью двухступенчатой пробки и муфтой выполнен кольцевой зазор, причем нижний торец пробки выполнен в виде конуса и имеет возможность герметичного взаимодействия с конусным седлом муфты, а двухступенчатая пробка имеет возможность ограниченного осевого перемещения относительно муфты, при этом высота двухступенчатой пробки меньше расстояния от отверстия в муфте до торца нижней трубы колонны насосно-компрессорных труб, причем на концах трубы с отверстиями диаметром 6-7 мм жестко закреплены опоры, между опорами на трубе напротив отверстий концентрично установлен фильтрующий элемент из намотанной витками по спирали проволоки с зазором 1,0 мм между витками, соединенной с проволочными продольными стрингерами, образующими между трубой и фильтрующим элементом дренажные каналы.
На фигуре 1 схематично изображено предлагаемое устройство.
На фигуре 2 схематично изображен клапан в закрытом положении в увеличенном виде.
На фигуре 3 схематично изображен клапан в открытом положении в увеличенном виде.
На фигуре 4 схематично изображен фильтр в увеличенном виде.
Устройство для интенсификации работы горизонтальной скважины 1 (см. фиг. 1) включает колонну насосно-компрессорных труб 2 с насосом 3. В составе колонны насосно-компрессорных труб 2 ниже насоса 3 в вертикальной части 1′ горизонтальной скважины 1 размещен клапан 4.
В качестве насоса применяют любой известный насос, предназначенный для отбора нефти из горизонтальной скважины 1, например, применяют электроцентробежный насос марки ЭЦНМ5-500-1250.
К клапану 4 снизу присоединен хвостовик 5, оснащенный на нижнем конце фильтром 6, выполненным в виде трубы 7 с отверстиями 8 и заглушенным сферической заглушкой 9 снизу.
Клапан 5 выполнен в виде муфты 10 (см. фиг. 2 и 3), оснащенной конусным седлом 11 и установленной в муфту 10 двухступенчатой пробки 12 из пластикового материала со сквозными окнами 13, выполненными на ее боковой поверхности 14.
Верхняя ступень 15 двухступенчатой пробки 12 герметично взаимодействует с муфтой 10, а между нижней ступенью 16 двухступенчатой пробки 12 и муфтой 10 выполнен кольцевой зазор 17.
Нижний торец двухступенчатой пробки 12 выполнен в виде конуса 18 и имеет возможность герметичного взаимодействия с конусным седлом 11 муфты 10.
Двухступенчатая пробка 12 имеет возможность ограниченного осевого перемещения относительно муфты 10.
Высота - h двухступенчатой пробки 12 из пластикового материала меньше расстояния - H от отверстия 19 в муфте 10 до торца нижней трубы колонны насосно-компрессорных труб 2. Например, высота двухступенчатой пробки 12: h=150 мм, а расстояние от отверстия 19 в муфте 10 до торца нижней трубы колонны насосно-компрессорных труб 2: H=200 мм.
В фильтре 6 на концах трубы 7, в качестве которой, например, применяют патрубок наружным диметром 73 мм с толщиной стенки 5,5 мм и длиной 1-2 м (см. фиг. 1 и 4) с отверстиями 8 диаметром 5-7 мм, например диаметром d=6 мм, жестко закреплены опоры 20 и 21, соответственно.
Опытным путем установлено, что пропускная способность отверстий 8, выполненных в трубе 7, диаметром d=5-7 исключает отложение частиц при фильтрации добываемого продукта на стенках отверстий 8 и как следствие сужение и кольматацию отверстий 8 трубы 7 фильтра 6 в процессе работы устройства.
Между опорами 20 и 21 (см. фиг. 4) на трубе 7 напротив отверстий концентрично установлен фильтрующий элемент 22 из намотанной витками по спирали проволоки 23, например, круглого сечения с диаметром проволоки 2,5 мм с зазором: a=1,0 мм между витками, соединенной, например, при помощи точечной сварки с проволочными продольными стрингерами 24, образующими между трубой 7 и фильтрующим элементом 22 дренажные каналы 25.
Устройство работает следующим образом.
Производят монтаж устройства в горизонтальной скважине 1, как показано на фигуре 1. После монтажа устройства в горизонтальной скважине 1 клапан 4 остается в закрытом положении (см. фиг. 2), т.е. двухступенчатая пробка 12 из пластикового материала своим нижним торцом, выполненным в виде конуса 13, герметично взаимодействует с конусным седлом 11 муфты 10.
Далее запускают насос 3 (см. фиг. 1) в работу. Добываемый продукт (скважинная жидкость), содержащий частицы (шлама, грязи, механических примесей и прочее), проходит через зазор: a=1 мм между витками намотанной по спирали проволоки 23 фильтрующего элемента 22 и попадает в дренажные каналы 25. В дренажных каналах 25 добываемый продукт растекается вдоль трубы 7 и поступает через отверстия 8 диаметром d=6 мм трубы 7 внутрь фильтра 6.
Крупные частицы (более 1,0 мм), содержащиеся в скважинной жидкости, оседают в стволе горизонтальной скважины 1 вне фильтра 6, а частицы, имеющие размер как ширина зазора a=1,0 мм и менее, проходят между витками намотанной по спирали проволоки 23 фильтрующего элемента 22, оседают в дренажных каналах 25 и не попадают через отверстия 8 внутрь фильтра 6.
Предлагаемая конструкция фильтра 6 позволяет повысить эффективность очистки фильтром 6 добываемого продукта, так как наличие фильтрующего элемента 22 и дренажных каналов 25, в котором растекается добываемый продукт, предотвращает поступление внутрь фильтра 6 частиц, оседающих на скважинном оборудовании (клапане 4, насосе 3, хвостовике 5 и в колонне насосно-компрессорных труб 2).
Благодаря усовершенствованной конструкции фильтра 6, оснащенной фильтрующим элементом 22 из намотанной витками по спирали проволоки 23 с зазором a=1,0 мм между витками, соединенной с проволочными продольными стрингерами 24, образующими между трубой 7 и фильтрующим элементом 22 дренажные каналы 25, частицы, содержащиеся в скважинной жидкости, отфильтровываются и не попадают в клапан 4 и в насос 3, что предотвращает их преждевременный износ и позволяет продлить межремонтный период работы оборудования (насоса, клапана).
Двухступенчатая пробка 12 (см. фиг. 2 и 3) поднимается вверх потоком добываемого продукта на расстояние, равное разности H-h=200 мм - 150 мм=50 мм, при этом двухступенчатая пробка 12 упирается в торец нижней трубы колонны насосно-компрессорных труб 2.
В результате добываемый продукт попадает в кольцевой зазор 17, выполненный между нижней ступенью 16 пробки 12 и муфтой 10, откуда добываемый продукт через сквозные окна 13, выполненные на боковой поверхности 14 двухступенчатой пробки 12, поступает в колонну насосно-компрессорных труб 2 и попадет на прием насоса 3, который перекачивает добываемый продукт по колонне насосно-компрессорных труб 2 на устье скважины, откуда добываемый продукт направляется на сборный пункт (на фиг. 1, 2, 3,4 не показано).
При остановке насоса 3 жидкость из колонны насосно-компрессорных труб 2 под действием сил тяжести устремляется обратно в горизонтальную скважину 1 и, воздействуя на двухступенчатую пробку 12, сажает ее нижним торцом в конусное седло 11 муфты 10 клапана 4, герметично закрывая отверстие 19. Из-за относительной ползучести пластикового материала двухступенчатой пробки 12 она герметично закрывает отверстие 4, какой бы коррозионный и абразивный износ конусное седло 11 муфты 10 не имело. Таким образом, предлагаемая конструкция клапана исключает негерметичность закрытия клапана 4 и упрощает его конструкцию.
В предлагаемой конструкции клапана исключены пружина, тарелка, ограничитель, при этом двухступенчатая пробка клапана выполнена из пластикового материала, за счет чего значительно снижается металлоемкость клапана.
Повышается надежность работы клапана, размещенного в вертикальной части в горизонтальной скважине, так как отсутствие пружины в конструкции клапана исключает восприятие знакопеременных нагрузок клапаном, при этом клапан срабатывает под действием давления жидкости, воспринимаемого двухступенчатой пробкой из пластикового материала.
Предлагаемое устройство для интенсификации работы горизонтальной скважины позволяет:
- повысить межремонтный период работы устройства в горизонтальной скважине;
- повысить эффективность очистки фильтром добываемого продукта;
- снизить металлоемкость конструкция клапана;
- повысить надежность работы клапана в горизонтальной скважине.
Claims (1)
- Устройство для интенсификации работы горизонтальной скважины, включающее колонну насосно-компрессорных труб с насосом, клапан, хвостовик, оснащенный на нижнем конце фильтром, выполненным в виде трубы с отверстиями и заглушенным сферической заглушкой снизу, отличающееся тем, что в составе колонны насосно-компрессорных труб ниже насоса в вертикальной части горизонтальной скважины размещен клапан, причем к клапану снизу присоединен хвостовик с фильтром, при этом клапан выполнен в виде муфты, оснащенной конусным седлом и установленной в муфту двухступенчатой пробки из пластикового материала со сквозными окнами, выполненными на ее боковой поверхности, причем верхняя ступень пробки герметично взаимодействует с муфтой, а между нижней ступенью двухступенчатой пробки и муфтой выполнен кольцевой зазор, причем нижний торец пробки выполнен в виде конуса и имеет возможность герметичного взаимодействия с конусным седлом муфты, а двухступенчатая пробка имеет возможность ограниченного осевого перемещения относительно муфты, при этом высота двухступенчатой пробки меньше расстояния от отверстия в муфте до торца нижней трубы колонны насосно-компрессорных труб, причем на концах трубы с отверстиями диаметром 6-7 мм жестко закреплены опоры, между опорами на трубе напротив отверстий концентрично установлен фильтрующий элемент из намотанной витками по спирали проволоки с зазором 1,0 мм между витками, соединенной с проволочными продольными стрингерами, образующими между трубой и фильтрующим элементом дренажные каналы.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2014140549/03A RU2565292C1 (ru) | 2014-10-07 | 2014-10-07 | Устройство для интенсификации работы горизонтальной скважины |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2014140549/03A RU2565292C1 (ru) | 2014-10-07 | 2014-10-07 | Устройство для интенсификации работы горизонтальной скважины |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2565292C1 true RU2565292C1 (ru) | 2015-10-20 |
Family
ID=54327140
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2014140549/03A RU2565292C1 (ru) | 2014-10-07 | 2014-10-07 | Устройство для интенсификации работы горизонтальной скважины |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2565292C1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2811846C1 (ru) * | 2023-02-13 | 2024-01-18 | федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Северо-Кавказский федеральный университет" | Фильтр подземных хранилищ газа |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB2381811A (en) * | 2001-11-13 | 2003-05-14 | Schlumberger Holdings | An expandable well completion |
RU2377391C1 (ru) * | 2008-09-19 | 2009-12-27 | Открытое акционерное общество "Татнефть" им. В.Д. Шашина | Устройство для установки и герметизации хвостовика обсадной колонны в скважине |
RU2388901C1 (ru) * | 2009-05-12 | 2010-05-10 | Открытое акционерное общество "Татнефть" им. В.Д. Шашина | Устройство для эксплуатации скважины |
RU2398103C1 (ru) * | 2009-10-09 | 2010-08-27 | Открытое акционерное общество "Татнефть" им. В.Д. Шашина | Способ и устройство для разработки месторождения тяжелой нефти или битума с регулированием отбора продукции скважины |
RU2412343C1 (ru) * | 2009-10-27 | 2011-02-20 | Открытое акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина | Способ разработки месторождения тяжелой нефти или битума с регулированием отбора продукции скважины |
RU2516062C1 (ru) * | 2012-12-28 | 2014-05-20 | Открытое акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина | Способ заканчивания строительства добывающей горизонтальной скважины |
-
2014
- 2014-10-07 RU RU2014140549/03A patent/RU2565292C1/ru active
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB2381811A (en) * | 2001-11-13 | 2003-05-14 | Schlumberger Holdings | An expandable well completion |
RU2377391C1 (ru) * | 2008-09-19 | 2009-12-27 | Открытое акционерное общество "Татнефть" им. В.Д. Шашина | Устройство для установки и герметизации хвостовика обсадной колонны в скважине |
RU2388901C1 (ru) * | 2009-05-12 | 2010-05-10 | Открытое акционерное общество "Татнефть" им. В.Д. Шашина | Устройство для эксплуатации скважины |
RU2398103C1 (ru) * | 2009-10-09 | 2010-08-27 | Открытое акционерное общество "Татнефть" им. В.Д. Шашина | Способ и устройство для разработки месторождения тяжелой нефти или битума с регулированием отбора продукции скважины |
RU2412343C1 (ru) * | 2009-10-27 | 2011-02-20 | Открытое акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина | Способ разработки месторождения тяжелой нефти или битума с регулированием отбора продукции скважины |
RU2516062C1 (ru) * | 2012-12-28 | 2014-05-20 | Открытое акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина | Способ заканчивания строительства добывающей горизонтальной скважины |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2811846C1 (ru) * | 2023-02-13 | 2024-01-18 | федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Северо-Кавказский федеральный университет" | Фильтр подземных хранилищ газа |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2544930C1 (ru) | Клапан обратный электроцентробежной установки и способ очистки фильтра на приеме насоса | |
CA3076495C (en) | Downhole sand and gas separation system for use with a rod pump | |
US9249653B1 (en) | Separator device | |
CA2618934C (en) | Gas anchor and solids separator assembly for use with sucker rod pump | |
RU2415253C1 (ru) | Погружной насос с очищаемым в скважине фильтром | |
US20150144328A1 (en) | Downhole Gas and Solids Separator | |
RU141160U1 (ru) | Обратный клапан электроцентробежной установки для скважинной добычи нефти | |
RU2565292C1 (ru) | Устройство для интенсификации работы горизонтальной скважины | |
RU2568617C1 (ru) | Устройство для интенсификации работы горизонтальной скважины | |
RU157711U1 (ru) | Сепаратор скважинный | |
RU2388901C1 (ru) | Устройство для эксплуатации скважины | |
RU2374433C2 (ru) | Скважинный фильтр с низким гидравлическим сопротивлением | |
RU2590924C1 (ru) | Фильтр очистки скважинной жидкости | |
RU168316U1 (ru) | Скважинная насосная установка для эксплуатационных колонн малого диаметра | |
CA2899495C (en) | Dump valve assembly and method therefor | |
CN104074495A (zh) | 一种石油筛管的使用方法 | |
RU2483211C1 (ru) | Установка для внутрискважинной сепарации водогазонефтяной смеси от воды | |
RU2677772C1 (ru) | Скважинный штанговый насос | |
RU2531228C1 (ru) | Установка для эксплуатации скважины | |
RU2514057C1 (ru) | Фильтр скважинный | |
RU2593847C2 (ru) | Устройство для очистки скважинного фильтра | |
RU48579U1 (ru) | Путевой газопесочный скважинный сепаратор | |
US20140131993A1 (en) | Bushing/collet nut component, plunger adaptor/collet nut component and top seal assembly for use with a downhole pump | |
RU50595U1 (ru) | Устройство для очистки внутренней поверхности труб в скважине от аспо | |
RU161651U1 (ru) | Клапан обратный шариковый |