RU2673894C1

RU2673894C1 - Installation for dual oil production from two layers of one well

Info

Publication number: RU2673894C1
Application number: RU2018103806A
Authority: RU
Inventors: Макмун Адгамович Музитов; Салават Самимович Валеев
Original assignee: Макмун Адгамович Музитов; Салават Самимович Валеев
Priority date: 2018-01-31
Filing date: 2018-01-31
Publication date: 2018-12-03

Abstract

FIELD: oil and gas industry.

SUBSTANCE: invention relates to installations for dual production of oil from two layers of one well. Installation contains lift pipes with two adjustable electric motors (valve), mounted in series, with actuators on a pump with an output module with a check valve and a pump with an input module, a packer, which is located between two layers, a flowmeter module with pressure and temperature sensors, as well as a shank, the intake part of which is in the sub-packer zone.

EFFECT: technical result is to increase the efficiency of dual oil production.

1 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к нефтедобыче, а именно к установкам для одновременно-раздельной добычи нефти из двух пластов одной скважины.The invention relates to oil production, and in particular to installations for simultaneous and separate oil production from two layers of the same well.

Известно устройство для одновременно-раздельной добычи нефти из двух пластов одной скважины / Изобретение RU 2473790 С1, МПК, Е21В 43/00 (2006.01). Заявл.: 22.08.2011. Опубл.: 27.01.2013/, содержащее установленные на насосно-компрессорной трубе два пакера, один из которых расположен выше нижнего пласта, второй - выше верхнего, а также установленный в нижней части трубы электроцентробежный насос, достигается тем, что оба пакера выполнены с кабельным электровводом, при этом пакер, расположенный выше нижнего пласта, выполнен с возможностью механической посадки в скважине посредством осевого движения (вверх-вниз) насосно-компрессорной трубы, а пакер, расположенный выше верхнего пласта, выполнен с возможностью посадки в скважине посредством осевой разгрузки веса насосно-компрессорной трубы и снабжен механическим якорем с возможностью фиксации, а также гидравлическим якорем с кабельным вводом.A device for simultaneous and separate oil production from two layers of one well / Invention RU 2473790 C1, IPC, EV 43/00 (2006.01). Declared: 08/22/2011. Published: 01/27/2013 /, containing two packers installed on the tubing, one of which is located above the lower layer, the second is above the upper one, and an electric centrifugal pump installed in the lower part of the pipe is achieved by the fact that both packers are made with cable with an electric input, wherein the packer located above the lower layer is made with the possibility of mechanical landing in the well by axial movement (up and down) of the tubing, and the packer located above the upper layer is configured to cages in the well by axial unloading of the weight of the tubing and is equipped with a mechanical anchor with the possibility of fixation, as well as a hydraulic anchor with cable entry.

Недостатком известного устройства является недостаточная эффективность процесса добычи нефти, обусловленная тем, что данная установка предусматривает использование большого количества элементов, в том числе дополнительного пакера. Кроме того, данная установка не предусматривает использование эффекта естественного фонтанирования разрабатываемых пластов. Кроме того, данная установка не обеспечивает максимально допустимого извлечения флюида из пластов с учетом их индивидуальных геолого-технических характеристик.A disadvantage of the known device is the lack of efficiency of the oil production process, due to the fact that this installation involves the use of a large number of elements, including an additional packer. In addition, this installation does not provide for the use of the natural flowing effect of the developed formations. In addition, this installation does not provide the maximum allowable extraction of fluid from the formations, taking into account their individual geological and technical characteristics.

Известна также установка для одновременно-раздельной добычи нефти, включающий в себя колонну труб, пакер, располагаемый между двумя пластами, электроприводной насос, снабженный входным модулем, погружной электродвигатель и, по меньшей мере один управляемый электрический клапан с запорным элементом. Его открытием регулируют поток флюида, проходящего через клапан к вышерасположенному входному модулю электроприводного насоса. Причем электрический клапан располагают над пакером. При этом электрический клапан обеспечивает гидравлическую связь входного модуля электроприводного насоса или с подпакерным пространством, или с пространством над пакером, или одновременно с обоими пространствами. / Патент RU 2385409 С2 МПК Е21В 43/00 (2006.01) Е21В 47/12 (2006.01) Заявл.: 13.05.2007. Опубл.: 27.03.2010/.There is also known an installation for simultaneous and separate oil production, including a pipe string, a packer located between two layers, an electric drive pump equipped with an input module, a submersible electric motor and at least one controlled electric valve with a shut-off element. By opening it, the flow of fluid passing through the valve to the upstream inlet module of the electric drive pump is controlled. Moreover, the electric valve is located above the packer. In this case, the electric valve provides hydraulic communication of the input module of the electric drive pump with either the under-packer space, or with the space above the packer, or simultaneously with both spaces. / Patent RU 2385409 C2 IPC Е21В 43/00 (2006.01) Е21В 47/12 (2006.01) Application: 05.13.2007. Published: 03/27/2010 /.

Недостатком данной установки является недостаточная эффективность процесса добычи нефти, обусловленная тем, что данное устройство не предусматривает использование эффекта естественного фонтанирования разрабатываемых пластов. Кроме того, данная установка не обеспечивает максимально допустимого извлечения флюида из пластов, т.к. при одновременном извлечении флюида из обоих пластов при разнице давлений в них происходит перетекание продукта из пласта в пласт и возможно блокирование притока из одного пласта. Также, при изменении (уменьшение/увеличение) добычных характеристик одного или обоих пластов возможно "голодание" насоса, что приводит к выходу его из строя и требует его замены путем извлечения.The disadvantage of this installation is the lack of efficiency of the oil production process, due to the fact that this device does not provide for the use of the natural gushing effect of the developed formations. In addition, this installation does not provide the maximum allowable extraction of fluid from the reservoirs, because while simultaneously extracting fluid from both reservoirs with a pressure difference in them, product flows from the reservoir into the reservoir and blocking the influx from one reservoir is possible. Also, with a change (decrease / increase) in the production characteristics of one or both layers, the pump may starve, which leads to failure and requires replacement by extraction.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является установка для одновременно-раздельной добычи нефти/ Патент RU 2520315 С2 МПК Е21В 43/14 (2006.01) F04D 13/14 (2006.01) Заявл.: 17.09.2012. Опубл.: 20.06.2014/, включающее в себя пакер, который располагают между двумя пластами, колонну лифтовых труб с одним электродвигателем с приводом на два насоса и хвостовик, нижний насос при спуске располагают на расстоянии от пакера равному расчетному динамическому уровню флюида нижнего пласта. При этом продукт нижнего пласта за счет давления в подпакерной зоне поступает на прием нижнего насоса и далее через обратный клапан (регулятор давления) подается в межтрубное пространство, перемешивается с флюидом верхнего пласта и верхним насосом откачивается на поверхность.The closest in technical essence and the achieved result is a unit for simultaneous and separate oil production / Patent RU 2520315 C2 MPK Е21В 43/14 (2006.01) F04D 13/14 (2006.01) Claim: 09/17/2012. Published: 06/20/2014 /, which includes a packer that is located between two layers, a column of elevator pipes with one electric motor driven by two pumps and a liner, the lower pump is placed at a distance from the packer at a distance from the packer equal to the calculated dynamic level of the lower layer fluid. At the same time, the product of the lower reservoir due to the pressure in the sub-packer zone enters the intake of the lower pump and then through the check valve (pressure regulator) is fed into the annulus, mixed with the fluid of the upper reservoir and is pumped to the surface by the upper pump.

Недостатком данной установки является недостаточная эффективность процесса добычи нефти, обусловленная тем, что данное устройство не обеспечивает максимально допустимого извлечения флюида из пластов, т.к. при одновременном извлечении флюида из обоих пластов при разнице давлений в них возможно перетекание продукта из пласта в пласт и блокирование притока из одного пласта. Невозможность регулирования производительности откачки флюида из пластов с учетом их индивидуальных геолого-технических показателей, что приводит к тому, что при изменении (уменьшение/увеличение) добычных характеристик одного или обоих пластов возможно "голодание" одного или обоих насосов. Это приводит к выходу их из строя и требует их замены путем извлечения на поверхность, монтажа других насосов с напорной характеристикой в соответствии с геолого-техническими характеристиками каждого пласта, с последующим спуском в скважину.The disadvantage of this installation is the lack of efficiency of the oil production process, due to the fact that this device does not provide the maximum allowable extraction of fluid from the reservoirs, because while simultaneously extracting fluid from both reservoirs with a pressure difference in them, product may flow from the reservoir into the reservoir and block inflow from one reservoir. The impossibility of controlling the productivity of pumping fluid from the reservoirs, taking into account their individual geological and technical indicators, which leads to the fact that when you change (decrease / increase) in the production characteristics of one or both reservoirs, one or both pumps will starve. This leads to their failure and requires their replacement by extraction to the surface, installation of other pumps with a pressure characteristic in accordance with the geological and technical characteristics of each formation, followed by descent into the well.

Задачей заявляемого изобретения является повышение эффективности одновременно-раздельной добычи нефти путем обеспечения максимально допустимого извлечения флюида из пластов с учетом их индивидуальных геолого-технических характеристик и изменяемым, по мере эксплуатации, дебитом.The task of the invention is to increase the efficiency of simultaneous-separate oil production by ensuring the maximum allowable fluid extraction from the reservoirs, taking into account their individual geological and technical characteristics and variable flow rate during operation.

Поставленная задача достигается использованием установки, принципиальная компоновочная схема которой приведена на фиг. 1.The task is achieved using the installation, the basic layout diagram of which is shown in FIG. one.

Установка одновременно-раздельная насосная содержит лифтовые трубы 1 с двумя регулируемыми электродвигателями (вентильные) 2 и 3 с приводами на насос 4 с выходным модулем с обратным клапаном 5 и насос 6 с входным модулем 7, пакер 8, который располагается между двумя пластами 9 и 10, расходометрический модуль 11 с датчиками давления и температуры, а также хвостовик 12, заборная часть которого находится в подпакерной зоне 13. Установка работает следующим образом. Нижний насос 4 при спуске располагают на расстоянии «А» от пакера 8 равному расчетному динамическому уровню флюида нижнего пласта. При этом продукт нижнего пласта за счет давления в подпакерной зоне 13 через расходометрический модуль 11 поступает на прием нижнего насоса 4, приводимого регулируемым электродвигателем 2 и далее через выходной модуль с обратным клапаном 5 (регулятор давления) подается в межтрубное пространство, перемешивается с флюидом верхнего пласта и через входной модуль 7 верхнего насоса 6 с приводом от регулируемого электродвигателя 3 откачивается на поверхность.The simultaneous-separate pump installation contains elevator pipes 1 with two adjustable electric motors (valve) 2 and 3 with actuators for pump 4 with an output module with a check valve 5 and pump 6 with an input module 7, a packer 8, which is located between two layers 9 and 10 , flowmeter module 11 with pressure and temperature sensors, as well as a shank 12, the intake part of which is located in the sub-packer zone 13. The installation works as follows. The lower pump 4 during descent is placed at a distance "A" from the packer 8 equal to the calculated dynamic fluid level of the lower reservoir. In this case, the product of the lower reservoir due to the pressure in the sub-packer zone 13 through the flow meter module 11 enters the intake of the lower pump 4 driven by an adjustable electric motor 2 and then through the output module with a check valve 5 (pressure regulator) is fed into the annulus, mixed with the fluid of the upper reservoir and through the input module 7 of the upper pump 6 driven by an adjustable motor 3 is pumped to the surface.

Предложенная установка одновременно-раздельная насосная для добычи нефти исключает недостатки, присущие как аналогу, так и прототипу. Кроме того, данная установка обеспечивает максимально допустимое извлечение флюида из пластов, т.к. использование индивидуальных приводов насосов 4 и 6 от регулируемых (вентильных) электродвигателей 2 и 3 обеспечивает: возможность регулирования откачки жидкости из каждого пласта в широком диапазоне при смене частоты вращения каждого насосного агрегата независимо от друг друга с учетом показания датчика давления расходометрического модуля 11, что исключает необходимость извлечения на поверхность, монтажа других насосов с напорной характеристикой в соответствии с геолого-техническими характеристиками каждого пласта, с последующим спуском в скважину; возможность работы установки при добычи высоковязкой нефти т.к. можно насосный агрегат скомплектовать винтовыми - объемными, низкооборотными насосами; возможность работы установки с малодебитными пластами на низких оборотах насосов (для охлаждения вентильного двигателя достаточно небольшого объема добываемой охлаждающей его пластовой жидкости, тогда как для высокооборотных двигателей этого недостаточно).The proposed installation at the same time separate pumping station for oil production eliminates the disadvantages inherent in both analog and prototype. In addition, this installation provides the maximum allowable recovery of fluid from the reservoir, because the use of individual drives of pumps 4 and 6 from adjustable (valve) motors 2 and 3 provides: the ability to control pumping fluid from each reservoir in a wide range when changing the speed of each pump unit independently of each other, taking into account the pressure sensor flowmeter module 11, which eliminates the need to remove to the surface, install other pumps with a pressure characteristic in accordance with the geological and technical characteristics of each layer, followed by skom into the well; the ability of the unit to operate during the production of high viscosity oil it is possible to complete the pumping unit with screw - volumetric, low-speed pumps; the ability of the installation to work with low-rate formations at low pump speeds (for cooling a valve motor, a small volume of produced formation cooling fluid is sufficient, while this is not enough for high-speed engines).

Таким образом, заявляемое изобретение позволяет повысить эффективность одновременно-раздельной добычи нефти.Thus, the claimed invention improves the efficiency of simultaneous-separate oil production.

Claims

A simultaneous and separate pumping unit for oil production from two layers of one well, containing lift pipes with one electric motor driven by a pump with an output module with a check valve, a packer located between the two layers, a liner, the intake part of which is located in the sub-packer zone, characterized in that the electric motor is made adjustable (for example, valve), contains a second adjustable electric motor mounted in series with the first with a drive to the pump with an input module, flowmeter rd module with pressure and temperature sensors mounted to the pump inlet with the outlet module.