RU27168U1

RU27168U1 - DEVICE FOR CLEANING THE BOTTOM ZONE OF THE LAYER AND LIFTING OF THE WELL LIQUID

Info

Publication number: RU27168U1
Application number: RU2001123300/20U
Authority: RU
Inventors: каев З.Н. Зи; З.Н. Зиякаев; В.И. Лыков; Р.Г. Ханнанов; В.Р. Салихов
Original assignee: Открытое акционерное общество "Татнефть" им. В.Д. Шашина
Priority date: 2001-08-20
Filing date: 2001-08-20
Publication date: 2003-01-10

Description

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, в частности к способами устройствам для повышенияThe invention relates to the oil industry, in particular to methods of devices for increasing

производительности скважин при отборе скважинной жидкости.well productivity in the selection of well fluid.

Известен штанговый скважинный насос (ШСН), спущенный на трубах, плунжер которого приводится в движение колонной штанг, содержащий цилиндр, с всасывающим клапаном, в котором размещён полый плунжер с нагнетательным клапаном, а также текстолитовый амортизатор, выполненный в виде подвижного стакана и хвостовика (1)A well-known sucker-rod pump (SHS), lowered on pipes, the plunger of which is driven by a rod string containing a cylinder with a suction valve, in which a hollow plunger with a discharge valve is placed, as well as a textolite shock absorber made in the form of a movable cup and a liner (1 )

Недостатком известного насоса является невозможность очистки призабойной зоны пласта и изменения реологических свойств нефти при её подъёме.A disadvantage of the known pump is the impossibility of cleaning the bottom-hole zone of the formation and changing the rheological properties of oil when it is raised.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату, является скважинный штанговый насос, выбранный в качестве прототипа, содержащий цилиндр с всасывающим клапаном и размещённый в цилиндре полый плунжер с нагнетательным клапаном, а цилиндр выполнен двухступенчато под двухступенчато выполненный плунжер. Между стенкой цилиндра ступени с большим диаметром в его нижней части и стенкой плунжераThe closest to the invention in technical essence and the achieved result is a well sucker rod pump selected as a prototype, containing a cylinder with a suction valve and a hollow plunger with a discharge valve placed in the cylinder, and the cylinder is made two-stage for a two-stage made plunger. Between the wall of the cylinder of the stage with a large diameter in its lower part and the wall of the plunger

ступени с меньшим диаметром выполнена камера, сообщённая с наружным пространством через сеть радиальных каналов цилиндра ступени с большим диаметром.of a stage with a smaller diameter, a chamber is connected to the outer space through a network of radial channels of the cylinder of the stage with a large diameter.

Полость цилиндра ступени с меньшим диаметром в верхней части сообщена с наружным пространством.(2)The cavity of the stage cylinder with a smaller diameter in the upper part is in communication with the outer space. (2)

Недостатком данного насоса является то, что он предназначен только для очистки призабойной зоны пласта и может быть использован кратковременно от нескольких часов до нескольких суток.The disadvantage of this pump is that it is intended only for cleaning the bottomhole formation zone and can be used for a short time from several hours to several days.

Цель изобретения: повышение качества очистки призабойной зоны пласта и расширение функциональных возможностей устройства для очистки призабойной зоны пласта.The purpose of the invention: improving the quality of cleaning the bottom-hole zone of the formation and expanding the functionality of the device for cleaning the bottom-hole zone of the formation.

Устройство для очистки призабойной зоны пласта представляет собой спаренный глубинный штанговый насос, цилиндры которого соединены перфорированным соединительным переводником, при этом между стенкой перфорированного соединительного патрубка и полого соединительного переводника выполнена камера, сообщенная с наружным пространством через сеть радиальных каналов в перфорированном соединительном патрубке. Диаметр насосов выбирается 56мм, 68мм,The device for cleaning the bottom-hole zone of the formation is a paired deep-well sucker-rod pump, the cylinders of which are connected by a perforated connecting sub, while a chamber is connected between the wall of the perforated connecting pipe and the hollow connecting sub to the outer space through a network of radial channels in the perforated connecting pipe. The diameter of the pumps is selected 56mm, 68mm,

95мм, а диаметр соединительного полого переводника 28мм, за счет чего объем камеры значительно больший, чем объем камеры в прототипе (2). На фиг.(1) представлен общий вид устройства в частичном разрезе, когда плунжер находится в нижнем положении, на фиг.(2)-то же, что и на фиг.(1), когда плунжер находится в верхнем положении.95 mm, and the diameter of the connecting hollow sub 28 mm, due to which the chamber volume is much larger than the chamber volume in the prototype (2). In Fig. (1) shows a General view of the device in partial section, when the plunger is in the lower position, in Fig. (2) is the same as in Fig. (1), when the plunger is in the upper position.

Устройство для очистки призабойной зоны пласта и подъёма скважинной жидкости, предназначенное для осуществления поставленной цели, состоит из верхнего насоса 2 и нижнего насоса 10, соединенных перфорированным соединительным патрубком 4, спускаемых в скважину при помощи колонны штанг 1, двух полыхA device for cleaning the bottom-hole zone of the formation and raising the borehole fluid, designed to achieve the goal, consists of an upper pump 2 and a lower pump 10 connected by a perforated connecting pipe 4, lowered into the well by a rod string 1, two hollow

плунжеров 3 и 8, соединённых между собой соединительным полым переводником 6, нагнетательного плунжерного клапана 9, всасывающего широкопроходного тарельчатого клапана 11, приёмного фильтра - сетки 12. Между полым соединительным переводником 6 и перфорированным соединительным патрубком - фильтром 4 выполнена камера 5, имеющая сообщение с затрубным пространством скважины через сеть радиальных каналов 7 в теле перфорированного соединительного патрубка и данная конструкция спаренного глубинного штангового насоса позволяет значительно увеличить объём камеры 5. Устройство работает следующим образом:plungers 3 and 8, interconnected by a connecting hollow sub 6, a pressure plunger valve 9, a suction wide-pass poppet valve 11, a receiving filter - mesh 12. Between the hollow connecting sub 6 and the perforated connecting pipe - filter 4 there is a chamber 5, which communicates with the annular the space of the well through a network of radial channels 7 in the body of the perforated connecting pipe and this design of a paired deep-well sucker-rod pump can significantly increase it volume chamber 5. The device operates as follows:

При ходе колонны штанг вверх всасывающий клапан 11 открывается, нагнетательный клапан закрывается, заполняется нижний насос 10 скважинной продукцией. При этом происходит заполнение скважинной жидкостью камеры 5 через сеть радиальных каналов 7. При движении через каналы с большой скоростью происходит изменение реологических свойств жидкости, нефть разжижается, уменьшается кинематическая вязкость, улучшается всасывание ее в цилиндр 10 и вынос ее на дневную поверхность. Подгонку полых плунжеров 3 и 8 осуществляют с таким расчётом, что при ходе колонны штанг 1 вверх, нижний полый плунжер 8, находясь в верхней мёртвой точке, выходит из цилиндра нижнего насоса 10 и через сеть радиальных каналов 7 перфорированного соединительного патрубка- фильтра 4 происходит дополнительное заполнение нижнего насоса 10 разжиженной скважинной жидкостью.When the rod string moves up, the suction valve 11 opens, the discharge valve closes, and the lower pump 10 is filled with well products. In this case, the chamber 5 is filled with the borehole fluid through the network of radial channels 7. When moving through the channels at high speed, the rheological properties of the fluid change, the oil liquefies, the kinematic viscosity decreases, its absorption in the cylinder 10 improves and its removal to the day surface. The hollow plungers 3 and 8 are adjusted in such a way that when the rod string 1 moves up, the lower hollow plunger 8, being at the top dead center, exits the cylinder of the lower pump 10 and through the network of radial channels 7 of the perforated connecting pipe-filter 4 there is an additional filling the bottom pump 10 with a liquefied well fluid.

К моменту выхода плунжера 8 из насоса 10 происходит максимальное разряжение под плунжером за счет того, что при ходе вверх весь объем под плунжером не успевает заполняться скважинной жидкостью. При выходе плунжера 8 из насоса 10 нефть мгновенно заполняет полость цилиндра 10 под плунжером 8, происходитBy the time the plunger 8 exits the pump 10, the maximum discharge under the plunger occurs due to the fact that when moving up, the entire volume under the plunger does not have time to fill up with the borehole fluid. When the plunger 8 exits the pump 10, oil instantly fills the cavity of the cylinder 10 under the plunger 8, occurs

импульсное разряжение в призабойной зоне, т.е. создается депрессия на пласт, из пласта выносятся загрязнения, происходит дополнительная очистка ПЗП.pulsed discharge in the bottomhole zone, i.e. a depression is created on the formation, contaminants are removed from the formation, additional PZP is cleaned.

При ходе колонны штанг 1 и двух полых плунжеров 3 и 8 вниз, нагнетательный плунжерный клапан 9 открывается, а всасывающий широкопроходной тарельчатый клапан 11 закрывается, скважинная жидкость вытесняется во внутреннее пространство полых плунжеров 3 и 8. При этом скважинная жидкость, попавшая в камеру 5, через сеть радиальных каналов 7 с большой скоростью выдавливается в зону перфорации пласта в затрубном пространстве между эксплуатационной колонной и обсадной колонной, с большой силой ударяясь о стенки обсадной колонны, проникает в перфорационные каналы (поры призабойной зоны пласта). При интенсивном движении скважинной жидкости из камеры 5 через сеть радиальных каналов 7 и удары о стенки обсадной колонны высоковязкая парафинистая скважинная жидкость изменяет свои реологические свойства (разжижается ещё в большей степени), что приводит к снижению её кинематической вязкости. При обработке призабойной зоны пласта колонну насоснокомпрессорных труб опускают таким образом, что перфорированный соединительный патрубок - фильтр 4 находится в зоне перфорации пласта и промытая скважинная жидкость, поднятая на земную поверхность вместе с шламом сливается в технологическую ёмкость.When the column string 1 and two hollow plungers 3 and 8 are down, the injection plunger valve 9 is opened, and the suction wide-flow poppet valve 11 is closed, the borehole fluid is forced into the interior of the hollow plungers 3 and 8. In this case, the borehole fluid entering the chamber 5, through a network of radial channels 7, it is extruded at high speed into the formation perforation zone in the annulus between the production string and the casing, striking the casing walls with great force and penetrates the perforation ion channels (pores of the bottomhole formation zone). When the well fluid moves intensively from chamber 5 through a network of radial channels 7 and impacts on the casing walls, the highly viscous paraffinic well fluid changes its rheological properties (liquefies even more), which leads to a decrease in its kinematic viscosity. When processing the bottom-hole zone of the formation, the tubing string is lowered in such a way that the perforated connecting pipe - filter 4 is located in the zone of perforation of the formation and the washed well liquid raised to the earth's surface together with the sludge is discharged into the technological tank.

Спуск - подъём скважинного оборудования производят подъёмным агрегатом (Азинмаш-37, А-50 и др.). По окончании работ по очистке призабойной зоны пласта колонна штанг 1 вместе со спаренным глубинным штанговым насосом поднимают до уровня подвески, собирают верхнее оборудование станка - качалки, скважинное оборудование запускают в работу.Descent - lifting the downhole equipment is carried out by a lifting unit (Azinmash-37, A-50, etc.). At the end of the work on cleaning the bottom-hole zone of the formation, the rod string 1 together with the paired deep-well rod pump is raised to the suspension level, the upper equipment of the machine-rocker is assembled, and the downhole equipment is put into operation.

Устройство для очистки призабойной зоны пласта и подъёма скважинкой жидкости позволяет значительно улучшить коллекторские свойства пласта, благодаря большому объёму камеры 5, сообщающейся с затрубным пространством через сеть радиальных каналов 7 в перфорированном соединительном патрубке - фильтре 4, где при ходе колонны штанг 1 вверх образуется разрежение, а при ходе колонны штанг 1 вниз избыточное давление и вследствие изменения кинематической вязкости скважинной жидкости, облегчается вынос скважинной жидкости на поверхность, значительно уменьшаются отложения асфальто-смолистые и парафинистые отложения на внутренней поверхности насосно- компрессорных труб и поверхности колонны штанг. При ходе колонны штанг 1 вверх нижний плунжер выходит из нижнего насоса 10 и происходит дополнительное заполнение нижнего насоса разжиженной скважинной жидкостью, происходит резкое изменение давления в затрубном пространстве, что равносильно вибровоздействию на призабойную зону пласта.A device for cleaning the bottom-hole zone of a formation and raising a well by a well can significantly improve the reservoir properties of the formation, due to the large volume of the chamber 5 communicating with the annular space through a network of radial channels 7 in a perforated connecting pipe - filter 4, where a vacuum forms during the course of the rod string 1, and during the course of the rod string 1 downward overpressure and due to changes in the kinematic viscosity of the borehole fluid, the removal of the borehole fluid to the surface is facilitated, mean deposits of asphalt-resinous and paraffin deposits on the inner surface of the tubing and the surface of the rod string are reduced. When the rod string 1 moves up, the lower plunger leaves the lower pump 10 and the lower pump is additionally filled with liquefied well fluid, there is a sharp change in pressure in the annulus, which is equivalent to vibration on the bottomhole formation zone.

Испытание показали, что данная конструкция насоса позволяет одновременно осуществлять и эффективную очистку ПЗП и отбор жидкости из скважины и вынос ее на дневную поверхность, применение широкопроходного тарельчатого клапана уменьшает потери напора на входе в насос, соответствующая подгонка полых плунжеров, когда при ходе вверх нижний плунжер выходит из цилиндра нижнего насоса, приводит к полному заполнению насоса скважинной жидкостью, камера между перфорированным соединительным патрубком и полым соединительным патрубком большого объема позволяет за один цикл хода колонны штанг вверх-вниз производить уменьшение кинематической вязкости большего объема нефти.Tests have shown that this pump design allows both effective cleaning of the bottom hole and the selection of fluid from the well and its removal to the day surface, the use of a wide-pass poppet valve reduces the pressure loss at the pump inlet, and the corresponding fit of the hollow plungers when the lower plunger leaves when moving up from the cylinder of the lower pump, leads to a complete filling of the pump with borehole fluid, the chamber between the perforated connecting pipe and the hollow connecting pipe of a large bemsya allows for one stroke cycle of the column bars up and down to produce a greater reduction in the kinematic viscosity of oil volume.

Данное устройство хорошо зарекомендовало себя при освоении из бурения скважин со слабым пластовым давлением, при освоении скважин, находившихся в бездействии.This device has proven itself in the development of drilling wells with low reservoir pressure, in the development of wells that were inactive.

Claims

A device for cleaning the bottom-hole zone of the formation and raising the borehole fluid, comprising a cylinder with a suction valve and a hollow plunger with a discharge valve located in the cylinder, as well as a chamber communicated with the outer space through radial channels, characterized in that the device is further provided with a second hollow plunger connected with the first connecting hollow sub, with the formation of the upper and lower pumps connected using a perforated connecting pipe, while the camera is in communication with the outer space through the radial channels is formed between the plungers, the connecting pipe and the connecting sub.