RU2718553C1 - Pumping-ejector plant for downhole fluid transfer from lower to upper formation - Google Patents

Pumping-ejector plant for downhole fluid transfer from lower to upper formation Download PDF

Info

Publication number
RU2718553C1
RU2718553C1 RU2019128615A RU2019128615A RU2718553C1 RU 2718553 C1 RU2718553 C1 RU 2718553C1 RU 2019128615 A RU2019128615 A RU 2019128615A RU 2019128615 A RU2019128615 A RU 2019128615A RU 2718553 C1 RU2718553 C1 RU 2718553C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
packer
formation
well
liquid
ejector
Prior art date
Application number
RU2019128615A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Олег Сергеевич Николаев
Original Assignee
Олег Сергеевич Николаев
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 Олег Сергеевич Николаев filed Critical Олег Сергеевич Николаев
Priority to RU2019128615A priority Critical patent/RU2718553C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2718553C1 publication Critical patent/RU2718553C1/en

Links

Images

Classifications

    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B43/00Methods or apparatus for obtaining oil, gas, water, soluble or meltable materials or a slurry of minerals from wells
    • E21B43/14Obtaining from a multiple-zone well

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Jet Pumps And Other Pumps (AREA)

Abstract

FIELD: mining.
SUBSTANCE: invention relates to mining, in particular to oil industry, and can be used for pumping liquid into upper oil-bearing formation from lower formation of well, especially with high content of associated gas. Pumping-ejector plant for downhole transfer of liquid from lower to upper formation comprises downhole electrically driven centrifugal pump (EDCP) with power cable from control station, which are lowered to casing string on tubing string. Extracted liquid-jet ejector made with through sections of nozzle and mixing chamber, directly proportional to flow rate of lower formation. Lower pulse-mechanical packer separating formations in casing string of well. Upper packer with pressing hydraulic anchor with thrust against lower packer. Ejector inlet nozzle is connected to outlet EDCP branch pipe, and diffuser – with bottom packer barrel and installed channels supplying associated gas at level of upper boundary of under-packer cavity. Upper packer is installed above the upper formation of the well and forms an inter-packer cavity communicating with the upper formation with the lower packer. A filter is mounted in the tubing string at the level of the upper bed, above which a plug is installed in the tubing string excluding release of formation fluid to the surface of the well.
EFFECT: improving operating reliability of centrifugal pump of the plant at downhole transfer of liquid into upper formation from lower formation, especially with high content of associated gas.
6 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к области горного дела, в частности к нефтедобывающей промышленности, и может быть использовано для закачки жидкости в верхний нефтеносный пласт из нижнего пласта скважины, особенно с повышенным содержанием сопутствующего газа.The invention relates to the field of mining, in particular to the oil industry, and can be used to pump fluid into the upper oil reservoir from the lower reservoir, especially with a high content of associated gas.

Известна установка для закачки жидкости из нижнего пласта в верхний пласт скважины, имеющая возможность герметизации устья и содержащая пакер, спущенный в скважину на колонне труб, в которой выполнены радиальные каналы, а на конце колонны труб установлен всасывающий клапан, разобщающий заколонное пространство на две части выше и ниже пакера, электрический погружной насос, образующий в колонне труб верхнюю полость, сообщающуюся с верхним пластом через радиальные каналы, и нижнюю полость, сообщающуюся с нижним пластом через всасывающий клапан, в которой установлен датчик напора жидкости с возможностью включения и выключения электропогружного насоса. (Патент RU №2287671 С1. Установка для закачки жидкости из нижнего пласта в верхний пласт скважины. - МПК: Е21В 43/14. - 20.11.2006).A known installation for pumping fluid from the lower layer into the upper layer of the well, having the ability to seal the wellhead and containing a packer, lowered into the well on a pipe string in which radial channels are made, and at the end of the pipe string, a suction valve is installed that divides the annulus into two parts above and below the packer, an electric submersible pump, forming in the pipe string an upper cavity communicating with the upper layer through radial channels, and a lower cavity communicating with the lower layer through the suction to apan, wherein the fluid pressure sensor is mounted with the possibility of turning on and off electric submersible pump. (Patent RU No. 2278671 C1. Installation for pumping fluid from the lower reservoir into the upper reservoir of the well. - IPC: Е21В 43/14. - 20.11.2006).

Известны два варианта установки для внутрискважинной перекачки воды из нижнего пласта в верхний, которые содержат колонну лифтовых труб, пакер, электропогружной насос с электродвигателем, кабелем и кожухом, охватывающим электродвигатель, снабжен узлом герметизации кабеля, который размещен во входном модуле насоса и сообщен с подпакерным пространством через хвостовик. По первому варианту исполнения на выходе электропогружного насоса установлен обратный клапан, через который насос сообщается с колонной лифтовых труб, выполненных с отверстием для подачи воды в межтрубное пространство и верхний пласт. В промежутке между отверстием в лифтовой трубе и выходом насоса установлен расходомер. По второму варианту, внутри колонны лифтовых труб размещена дополнительная колонна лифтовых труб, сопряженных двухканальной муфтой с посадочным местом, выполненном с ниппелем подвижного соединения для подачи воды в межтрубное пространство и верхний пласт.(Патент RU №2351749 С1. Установка для внутрискважинной перекачки воды из нижнего пласта в верхний (варианты). - МПК: Е21В 43/14. - 10.04.2009).There are two installation options for downhole pumping of water from the lower to the upper layers, which contain a column of lift pipes, a packer, an electric submersible pump with an electric motor, a cable and a casing enclosing the electric motor, equipped with a cable sealing unit that is located in the pump input module and communicates with the under-packer space through the shank. According to the first embodiment, a check valve is installed at the outlet of the electric submersible pump, through which the pump communicates with the column of elevator pipes made with an opening for supplying water to the annulus and the upper formation. A flow meter is installed between the hole in the elevator pipe and the pump outlet. According to the second embodiment, an additional column of elevator pipes is placed inside the column of elevator pipes, coupled by a two-channel coupling with a seat made with a nipple of a movable connection for supplying water to the annulus and the upper layer. (Patent RU No. 2351749 C1. Installation for downhole pumping of water from the lower reservoir in the upper (options). - IPC: Е21В 43/14. - 04/10/2009).

Известна установка для закачки жидкости в верхний пласт скважины из нижнего, содержащая пакер, установленный между пластами, электропогружной насос с электроприводом и входным модулем, с кабелем, проходящим через узел герметизации кабеля входного модуля, и обратным клапаном на выходе для сообщения с колонной лифтовых труб и внутрискважинным пространством, кожух, выполненный с охватом электропогружного насоса, герметично соединенный с входным модулем электропогружного насоса, сообщающийся с подпакерным пространством через хвостовик, и расходомер. Выше клапана закачки на лифтовой колонне размещен дополнительный пакер с узлом герметизации кабеля, установленный выше верхнего пласта. Между насосом и электроприводом расположен гидрокомпенсатор. Колонна лифтовых труб сообщена с внутрискважинным пространством через клапан закачки, пропускающий изнутри наружу. Электропривод снизу оснащен измерительным блоком, выполненным с возможностью передачи информации по кабелю электропогружного насоса, измерительный блок снабжен демпфирующей втулкой для центрирования и гашения вибраций в кожухе. (Патент RU №2436939 С1 на изобретение. Установка для закачки жидкости в верхний пласт скважины из нижнего. - МПК: Е21В 43/14. - 20.12.2011).A known installation for pumping fluid into the upper layer of the well from the bottom, containing a packer installed between the layers, an electric submersible pump with an electric drive and an input module, with a cable passing through the cable sealing assembly of the input module, and a check valve at the outlet for communication with the lift pipe string and downhole space, a casing made with the coverage of the electric submersible pump, hermetically connected to the input module of the electric submersible pump, communicating with the under-packer space through the shank, and flow meter. Above the injection valve, an additional packer with a cable sealing unit located above the upper layer is placed on the elevator string. A hydraulic compensator is located between the pump and the electric drive. The column of elevator pipes communicated with the downhole space through the injection valve, passing from the inside out. The electric drive below is equipped with a measuring unit, configured to transmit information through the cable of the electric submersible pump, the measuring unit is equipped with a damping sleeve for centering and damping vibrations in the casing. (Patent RU No. 2436939 C1 for the invention. Installation for pumping fluid into the upper wellbore from the lower one. - IPC: ЕВВ 43/14. - 12/20/2011).

Известна установка для перекачки жидкости из нижнего в верхние пласты скважины, содержащая лифтовые трубы, связанные пакером, разобщающим межпластовое пространство, электропогружной насос, включающий электропривод, оснащенный блоком телеметрии, герметически соединенных силовым кабелем со станцией управления, приемный модуль и рабочие секции с обратным клапаном на выходе, и опорным пакером с кабельным вводом над нефтеносным пластом. Насос расположен блоком телеметрии над обводненным пластом скважины и обратным клапаном присоединен лифтовыми трубами к стволу межпластового пакера, выполненным с кабельным вводом и опорным якорем. Межпакерные лифтовые трубы на уровне нефтеносного пласта соединены скважинной проточной камерой, в стенке которой выполнены радиальные проточные отверстия, сообщающие полости лифтовых труб с нефтеносным пластом через межпакерное пространство скважины. (Патент RU №2591061 С2. Установка для перекачки жидкости из нижнего в верхние пласты скважины. - МПК: Е21В 43/14, F04B 47/06. - 10.07.2016).A well-known installation for pumping fluid from the lower to the upper layers of the well, containing lift pipes connected by a packer separating the interstratal space, an electric submersible pump including an electric drive equipped with a telemetry unit, hermetically connected by a power cable to the control station, a receiving module and working sections with a check valve on output, and reference packer with cable entry above the oil reservoir. The pump is located by a telemetry unit above the flooded wellbore and a non-return valve is connected by lift pipes to the trunk of the interstratal packer, made with a cable entry and a reference armature. The interpacker lift pipes at the level of the oil reservoir are connected by a borehole flow chamber, in the wall of which radial flow holes are made, communicating the cavity of the elevator pipe with the oil reservoir through the interpacker space of the well. (Patent RU No. 2591061 C2. Installation for pumping fluid from the lower to the upper layers of the well. - IPC: Е21В 43/14, F04B 47/06. - 07/10/2016).

Известна насосно-эжекторная установка, содержащая спускаемые в скважину на насосно-компрессорных трубах электроприводной центробежный насос и жидкоструйный эжектор, соединенные между собой трубой. На входе центробежного насоса установлен газовый сепаратор, а в канале подвода перекачиваемой среды из затрубного пространства скважины в приемную камеру эжектора - обратный клапан. На выходе центробежного насоса установлен ресивер с обратным клапаном. Жидкоструйный эжектор выполнен с проходными сечениями сопла и камеры смешения, прямо пропорциональными дебиту и объему газа и обратно пропорциональными глубине динамического уровня скважинного флюида. Центробежный насос выбран с напором из условия распределения давления на подъем масс газожидкостной смеси по колонне насосно-компрессорных труб и сепарированной жидкости по трубе между центробежным насосом и жидкоструйным эжектором и на работу жидкоструйного эжектора. На колонне насосно-компрессорных труб может быть установлен пакер с кабельным вводом выше канала подвода перекачиваемой среды из затрубного пространства скважины в приемную камеру жидкоструйного эжектора. (Патент RU №2553110 С2. Способ добычи однопластового скважинного флюида и насосно-эжекторная установка для его осуществления. - МПК: Е21В 43/12, F04F 5/54. - 10.06.2015).Known pump-ejector installation containing lowered into the well at the tubing of an electric drive centrifugal pump and a liquid jet ejector, interconnected by a pipe. A gas separator is installed at the inlet of the centrifugal pump, and a non-return valve is installed in the channel for supplying the pumped medium from the annulus of the well to the receiving chamber of the ejector. At the outlet of the centrifugal pump, a receiver with a check valve is installed. The liquid-jet ejector is made with flow sections of the nozzle and mixing chamber, directly proportional to the flow rate and volume of gas and inversely proportional to the depth of the dynamic level of the well fluid. A centrifugal pump is selected with a pressure from the condition of the pressure distribution to lift the masses of gas-liquid mixture along the tubing string and the separated liquid through the pipe between the centrifugal pump and the liquid jet ejector and to operate the liquid jet ejector. A packer can be installed on the tubing string with a cable entry above the channel for supplying the pumped medium from the annulus of the well to the receiving chamber of the liquid jet ejector. (Patent RU No. 2553110 C2. Method for the production of a single-layer borehole fluid and a pump-ejector installation for its implementation. - IPC: Е21В 43/12, F04F 5/54. - 10.06.2015).

Наиболее близким аналогом, принятым за прототип, является насосно-эжекторная установка для добычи нефти из двух пластов одной скважины, содержащая спускаемые в скважину на колонне насосно-компрессорных труб электроприводной центробежный насос с силовым кабелем, жидкоструйный эжектор, соединенный входом в сопло с трубой, в которой установлен обратный клапан, и, по крайней мере, один пакер с кабельным вводом, разобщающий пласты скважины. На выходе центробежного насоса установлен ресивер, соединенный трубой с входом в сопло жидкоструйного эжектора, на выходе из ресивера установлен вышеупомянутый обратный клапан, а в канале подвода флюида из верхнего пласта скважины в приемную камеру эжектора установлен второй обратный клапан, при этом жидкоструйный эжектор выполнен с проходными сечениями сопла и камеры смешения прямо пропорциональными дебиту нижнего пласта и дебиту обоих пластов скважины соответственно. На колонне насосно-компрессорных труб может быть установлен дополнительный пакер с кабельным вводом на уровне выше канала подвода нефти из верхнего пласта скважины в приемную камеру жидкоструйного эжектора. (Патент RU №2550613 С2. Способ добычи флюида из двух пластов одной скважины и насосно-эжекторная установка для его осуществления. - МПК: Е21В 43/14, Е21В 43/12. - 10.05.2015).The closest analogue adopted for the prototype is a pump-ejector unit for oil production from two layers of one well, containing an electric drive centrifugal pump with a power cable being lowered into a well on a tubing string, a liquid jet ejector connected to the pipe inlet to the nozzle which is equipped with a check valve, and at least one packer with cable entry, separating the wellbore. A receiver is installed at the outlet of the centrifugal pump, connected by a pipe to the inlet of the liquid jet ejector, the aforementioned check valve is installed at the outlet of the receiver, and a second non-return valve is installed in the channel for supplying fluid from the upper formation to the receiving chamber of the ejector, while the liquid jet ejector is made with sections of the nozzle and mixing chamber are directly proportional to the flow rate of the lower layer and the flow rate of both layers of the well, respectively. An additional packer can be installed on the tubing string with cable entry at a level higher than the oil supply channel from the upper wellbore to the receiving chamber of the liquid ejector. (Patent RU No. 2550613 C2. A method for producing fluid from two layers of one well and a pump-ejector installation for its implementation. - IPC: Е21В 43/14, Е21В 43/12. - 05/10/2015).

Недостатком известных установок является образование газовой шапки из сопутствующего газа в подпакерной полости, который накапливается по мере добычи нефти и снижает динамический уровень пластовой жидкости в забое скважины, обнажая центробежный насос, что приводит к отключению установки, тем самым снижается эффективность эксплуатации установки и срок службы центробежного насоса.A disadvantage of the known installations is the formation of a gas cap from the associated gas in the sub-packer cavity, which accumulates as oil is produced and reduces the dynamic level of the reservoir fluid in the bottom of the well, exposing the centrifugal pump, which leads to the shutdown of the installation, thereby reducing the operational efficiency of the installation and the service life of the centrifugal pump.

Основной задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является исключение в подпакерной полости образования газовой шапки, вызывающей сбои в работе центробежного насоса установки, путем отсоса сопутствующего газа из подпакерной полости непосредственно в колонну насосно-компрессорных труб при внутрискважинной перекачке жидкости из нижнего в верхний пласт скважины.The main task to be solved by the claimed invention is aimed at eliminating the formation of a gas cap in the sub-packer cavity, which causes the centrifugal pump of the installation to malfunction by suctioning the associated gas from the sub-packer cavity directly into the tubing string during downhole pumping of liquid from the lower to the upper layer wells.

Техническим результатом является повышение надежности работы центробежного насоса установки при внутрискважинной перекачке жидкости в верхний пласт из нижнего пласта, особенно с повышенным содержанием сопутствующего газа.The technical result is to increase the reliability of the centrifugal pump of the installation during downhole pumping of liquid into the upper layer from the lower layer, especially with a high content of associated gas.

Указанный технический результат достигается тем, что, в известной насосно-эжекторной установке для внутрискважинной перекачки жидкости из нижнего в верхний пласт, содержащей спускаемые в обсадную колонну скважины на колонне насосно-компрессорных труб электроприводной центробежный насос с силовым кабелем электропитания от станции управления, жидкоструйный эжектор, выполненный с проходными сечениями сопла и камеры смешения, прямо пропорциональными дебиту нижнего пласта, и пакеры с кабельным вводом, один из которых разобщает пласты в обсадной колонне скважины, согласно предложенному техническому решению,The specified technical result is achieved by the fact that, in the known pump-ejector installation for downhole fluid pumping from the lower to the upper formation, containing electric drive centrifugal pump with a power supply cable from the control station, a liquid ejector, made with flow sections of the nozzle and mixing chamber, directly proportional to the flow rate of the lower layer, and packers with cable entry, one of which divides the layers into bsadnoy column wells, according to the proposed technical solution,

жидкоструйный эжектор входом в сопло соединен патрубком с выходом центробежного насоса, а диффузором - со стволом нижнего пакера, разобщающего пласты в обсадной колонне скважины, и каналами подвода сопутствующего газа установлен на уровне верхней границы подпакерной полости, при этом верхний пакер установлен выше верхнего пласта и образует с нижним пакером межпакерную полость, сообщающуюся с верхним пластом скважины, причем в колонну насосно-компрессорных труб на уровне верхнего пласта вмонтирован фильтр, выше которого в колонне установлена заглушка, исключающая выброс пластовой жидкости на поверхность скважины и создающая дополнительное давление газо-жидкостной смеси в верхний пласт;the liquid-jet ejector is connected by the nozzle inlet to the outlet of the centrifugal pump, and the diffuser is connected to the lower packer barrel separating the strata in the well casing, and the accompanying gas supply channels are installed at the level of the upper boundary of the sub-packer cavity, while the upper packer is installed above the upper stratum and forms with the lower packer, an interpacker cavity communicating with the upper wellbore, and a filter is mounted in the tubing string at the level of the upper reservoir, above which the column is installed a stub has been plugged in, eliminating the release of formation fluid to the surface of the well and creating additional pressure of the gas-liquid mixture in the upper formation;

в колонну насосно-компрессорных труб между нижним пакером и фильтром встроен аварийный разъединитель колонны и силового кабеля;in the tubing string between the lower packer and the filter, an emergency disconnector of the string and power cable is integrated;

нижний пакер выполнен импульсно-механическим;the lower packer is made of pulse-mechanical;

верхний пакер выполнен с нажимным гидравлическим якорем с упором в нижний пакер;the upper packer is made with a hydraulic pressure anchor with emphasis in the lower packer;

электропривод центробежного насоса выполнен частотно-регулируемым;electric centrifugal pump is frequency-adjustable;

электропривод центробежного насоса снабжен блоком телеметрии.electric centrifugal pump is equipped with a telemetry unit.

Приведенный заявителем анализ уровня техники позволил установить, что аналоги, характеризующиеся совокупностями признаков, тождественными всем признакам заявленной насосно-эжекторной установки для внутрискважинной перекачки жидкости из нижнего в верхний пласт, отсутствует. Следовательно, заявляемое техническое решение соответствует условию патентоспособности «новизна».The analysis of the prior art cited by the applicant made it possible to establish that there are no analogs characterized by sets of features identical to all the features of the claimed pump-ejector installation for downhole pumping of fluid from the lower to the upper reservoir. Therefore, the claimed technical solution meets the condition of patentability "novelty."

Результаты поиска известных решений в данной области техники с целью выявления признаков, совпадающих с отличительными от прототипа признаками заявляемого технического решения, показали, что они не следуют явным образом из уровня техники. Из определенного заявителем уровня техники не выявлена известность влияния предусматриваемых существенными признаками заявляемого технического решения преобразования на достижение указанного технического результата. Следовательно, заявляемое техническое решение соответствует условию патентоспособности «изобретательский уровень».The search results for known solutions in the art in order to identify features that match the distinctive features of the prototype of the features of the claimed technical solution have shown that they do not follow explicitly from the prior art. From the prior art determined by the applicant, the influence of the transformation provided for by the essential features of the claimed technical solution on the achievement of the specified technical result is not revealed. Therefore, the claimed technical solution meets the condition of patentability "inventive step".

Заявленное техническое решение испытано и реализовано на нефтяных скважинах. Следовательно, заявляемая насосно-эжекторная установка для внутрискважинной перекачки жидкости из нижнего в верхний пласт соответствует условию патентоспособности «промышленная применимость».The claimed technical solution is tested and implemented in oil wells. Therefore, the inventive pump-ejector installation for downhole pumping of fluid from the lower to the upper reservoir meets the condition of patentability "industrial applicability".

На фиг. 1 схематично представлена насосно-эжекторная установка для внутрискважинной перекачки жидкости из нижнего в верхний пласт.In FIG. 1 schematically shows a pump-ejector installation for downhole fluid pumping from the lower to the upper reservoir.

Насосно-эжекторная установка для внутрискважинной перекачки жидкости из нижнего в верхний пласт содержит спускаемые в обсадную колонну скважины на колонне насосно-компрессорных труб (НКТ) 1 погружной электроприводной центробежный насос (ЭЦН) 2 с силовым кабелем 3 электропитания от станции управления 4, извлекаемый жидкоструйный эжектор 5, выполненный с проходными сечениями сопла 6 и камеры смешения 7, прямо пропорциональными дебиту нижнего пласта I, нижний импульсно-механический пакер 8, разобщающий нижний I и верхний II пласты в обсадной колонне скважины, и верхний пакер 9 с нажимным гидравлическим якорем 10 с упором в нижний пакер 8. Электропривод 11 ЭЦН 2 выполнен частотно-регулируемым и снабжен блоком телеметрии 12. Эжектор 5 соединен входом в сопло 6 с выходом ЭЦН 2 патрубком 13, а диффузором 14 - со стволом нижнего пакера 8, и расположен каналами 15 подвода сопутствующего газа, стравливаемого из подпакерной полости 16 в приемную камеру 17 на уровне верхней границы подпакерной полости 16. Верхний пакер 9 установлен выше верхнего пласта II и образует с нижним пакером 8 межпакерную полость 18, сообщающуюся с верхним пластом II. В колонну НКТ 1 на уровне верхнего пласта II скважины вмонтирован фильтр 19, выше которого в колонне НКТ 1 установлена заглушка 20, исключающая выброс пластовой жидкости на поверхность скважины и усиливающая рабочее давление скважинной жидкости в верхний пласт II и гидравлический якорь 10 для закрепления пакера 9. Установка выполнена с возможностью монтажа и демонтажа ее за два приема, для чего в колонну НКТ 1 между фильтром 19 и нижним пакером 8 встроен аварийный разъединитель 21 колонны НКТ 1 и силового кабеля 3.The pump-ejector installation for downhole fluid pumping from the lower to the upper reservoir contains wells lowered into the casing string on a tubing string (1 tubing) 1 submersible electric drive centrifugal pump (ESP) 2 with a power cable 3 to the power supply from the control station 4, a removable liquid-jet ejector 5, made with the passage sections of the nozzle 6 and the mixing chamber 7, directly proportional to the flow rate of the lower formation I, the lower pulse-mechanical packer 8, disconnecting the lower I and upper II layers in the casing it is not a well, and the upper packer 9 with a hydraulic pressure armature 10 with an emphasis on the lower packer 8. The electric drive 11 of the ESP 2 is frequency-controlled and equipped with a telemetry unit 12. The ejector 5 is connected to the outlet of the ESP 2 with the outlet of the ESP 2 by a pipe 13, and a diffuser 14 - with the trunk of the lower packer 8, and is arranged with channels 15 for supplying concomitant gas, bleed from the under-packer cavity 16 to the receiving chamber 17 at the level of the upper boundary of the under-packer cavity 16. The upper packer 9 is installed above the upper formation II and forms an inter-packer cavity 18 with the lower packer 8 communicating with the upper layer II. A filter 19 is mounted in the tubing string 1 at the level of the upper formation II of the well above which a plug 20 is installed in the tubing string 1, eliminating the release of formation fluid to the surface of the well and increasing the working pressure of the well fluid in the upper formation II and a hydraulic armature 10 to secure the packer 9. The installation was made with the possibility of mounting and dismounting it in two steps, for which an emergency disconnector 21 of the tubing string 1 and power cable 3 is integrated in the tubing string 1 between the filter 19 and the lower packer 8.

Насосно-эжекторная установка для внутрискважинной перекачки жидкости из нижнего в верхний пласт работает следующим образом.Pump-ejector installation for downhole fluid pumping from the lower to the upper reservoir works as follows.

После монтажа насосно-эжекторной установки для внутрискважинной перекачки жидкости из нижнего в верхний пласт в стволе скважины путем соединения его нижней и верхней частей аварийным разъединителем 21 НКТ 1 и силового кабеля 3, со станции управления 4 включают работу погружного ЭЦН 2, подавая электропитание электроприводу 11 ЭЦН 2 по силовому кабелю 3. Погружной ЭЦН 2 начинает извлекать жидкость из нижнего пласта I и перекачивать с напором через патрубок 13 на вход в сопло 6, затем в приемную камеру 17 жидкоструйного эжектора 5. Часть сопутствующего газа из нижнего пласта I перетекает в подпакерную полость 16, из верхней части которой сопутствующий газ по каналам 15 стравливается в приемную камеру 17 жидкоструйного эжектора 5, исключая тем самым образование в подпакерной полости 16 газовой шапки. Под напором струи жидкости, создаваемой соплом 6, из приемной камеры 17 одновременно с жидкостью из подпакерной полости 16 в камеру смешения 7 поступает стравливаемый сопутствующий газ. Затем диффузором 14 жидкоструйного эжектора 5 газожидкостная смесь перемещается по колонне НКТ 1 в фильтр 19, из которого через межпакерную полость 18 газожидкостная смесь перекачивается в верхний пласт II скважины. Заглушка 20, установленная в колонне НКТ 1, исключает выброс пластовой жидкости на поверхность скважины и усиливает в колонне НКТ 1 рабочее давление скважинной жидкости, которое воздействует на гидравлический якорь 10 с упором в нижний пакер 8, усиливая закрепление верхнего пакера 9 в обсадной колонне скважины. Внутрискважинная перекачка газо-воздушной смеси из нижнего I в верхний II пласт осуществляется под контролем блока телеметрии 12 ЭЦН 2, который реагирует на давление, соответствующее уровню жидкости в подпакерной полости 16, сообщающейся с пластом I. По реакции блока телеметрии 12 сигнал передается по силовому кабелю 3 на станцию управления 4, последняя, при необходимости, изменяет частоту вращения приводного вала частотно-регулируемого электропривода 11 погружного ЭЦН 2. В процессе эксплуатации и при аварийных ситуациях, демонтаж установки выполняют также частями, разъединяя колонну НКТ 1 и силовой кабель 3 аварийным разъединителем 21.After installing the pump-ejector installation for downhole fluid pumping from the lower to the upper layer in the wellbore by connecting its lower and upper parts with an emergency disconnector 21 of the tubing 1 and power cable 3, from the control station 4 they turn on the work of the submersible ESP 2, supplying power to the electric drive 11 of the ESP 2 along the power cable 3. The submersible ESP 2 starts to extract fluid from the lower reservoir I and pumps with pressure through the nozzle 13 to the inlet to the nozzle 6, then to the receiving chamber 17 of the liquid-jet ejector 5. Part is concomitant gas from the lower reservoir I flows into the under-packer cavity 16, from the upper part of which the associated gas is discharged through the channels 15 into the receiving chamber 17 of the liquid-jet ejector 5, thereby eliminating the formation of a gas cap in the under-packer cavity 16. Under the pressure of the jet of fluid created by the nozzle 6, the bleed associated gas enters the mixing chamber 7 at the same time as the fluid from the under-packer cavity 16 from the receiving chamber 17. Then, the diffuser 14 of the liquid-jet ejector 5 moves the gas-liquid mixture along the tubing string 1 into the filter 19, from which the gas-liquid mixture is pumped through the interpacker cavity 18 to the upper layer of the II well. A plug 20 installed in the tubing string 1 eliminates the release of formation fluid on the surface of the well and increases the working fluid pressure in the tubing string 1, which acts on the hydraulic armature 10 with an emphasis in the lower packer 8, reinforcing the fixing of the upper packer 9 in the well casing. The downhole pumping of the gas-air mixture from the lower I to the upper II layer is carried out under the control of the telemetry unit 12 ESP 2, which responds to pressure corresponding to the liquid level in the sub-packer cavity 16, which communicates with the formation I. According to the reaction of the telemetry unit 12, the signal is transmitted via a power cable 3 to the control station 4, the latter, if necessary, changes the frequency of rotation of the drive shaft of the frequency-controlled electric drive 11 of the submersible ESP 2. During operation and in emergency situations, the dismantling of the installation olnyayut also parts severing the tubing 1 and the power cable 3 emergency disconnector 21.

Использование предложенной насосно-эжекторной установки для внутрискважинной перекачки жидкости из нижнего в верхний пласт позволит значительно повысит эффективность эксплуатации скважин на нефтедобывающих промыслах.The use of the proposed pump-ejector unit for downhole pumping of fluid from the lower to the upper reservoir will significantly increase the efficiency of wells in oil fields.

Claims (6)

1. Насосно-эжекторная установка для внутрискважинной перекачки жидкости из нижнего в верхний пласт, содержащая спускаемые в обсадную колонну скважины на колонне насосно-компрессорных труб электроприводной центробежный насос с силовым кабелем электропитания от станции управления, жидкоструйный эжектор, выполненный с проходными сечениями сопла и камеры смешения, прямо пропорциональными дебиту нижнего пласта, и пакеры с кабельным вводом, один из которых разобщает пласты в обсадной колонне скважины, отличающаяся тем, что жидкоструйный эжектор входом в сопло соединен патрубком с выходом центробежного насоса, а диффузором - со стволом нижнего пакера, разобщающего пласты в обсадной колонне скважины, и каналами подвода сопутствующего газа установлен на уровне верхней границы подпакерной полости, при этом верхний пакер установлен выше верхнего пласта и образует с нижним пакером межпакерную полость, сообщающуюся с верхним пластом скважины, причем в колонну насосно-компрессорных труб на уровне верхнего пласта вмонтирован фильтр, выше которого в колонне установлена заглушка, исключающая выброс пластовой жидкости на поверхность скважины и создающая дополнительное давление газо-жидкостной смеси в верхний пласт.1. Pump-ejector installation for downhole fluid pumping from the lower to the upper layer, containing electric wells, a centrifugal pump with a power supply cable from a control station, and a liquid-jet ejector made with passage sections of a nozzle and a mixing chamber , directly proportional to the flow rate of the lower formation, and packers with cable entry, one of which separates the formation in the casing of the well, characterized in that the liquid-jet the inlet to the nozzle is connected by a nozzle to the outlet of the centrifugal pump, and the diffuser is connected to the lower packer barrel separating the strata in the well casing and the accompanying gas supply channels are installed at the level of the upper boundary of the sub-packer cavity, while the upper packer is installed above the upper stratum and forms by the lower packer, an interpacker cavity communicating with the upper wellbore, and a filter is mounted in the tubing string at the level of the upper reservoir, above which a plug is installed in the string, eliminating the release of formation fluid to the surface of the well and creating additional pressure of the gas-liquid mixture into the upper formation. 2. Установка по п. 1, отличающаяся тем, что в колонну насосно-компрессорных труб между фильтром и нижним пакером встроен аварийный разъединитель колонны и силового кабеля.2. Installation according to claim 1, characterized in that an emergency disconnector of the column and the power cable is built into the tubing string between the filter and the lower packer. 3. Установка по п. 1, отличающаяся тем, что нижний пакер выполнен импульсно-механическим.3. Installation according to claim 1, characterized in that the lower packer is made of pulse-mechanical. 4. Установка по п. 1, отличающаяся тем, что верхний пакер выполнен с нажимным гидравлическим якорем с упором в нижний пакер.4. Installation according to claim 1, characterized in that the upper packer is made with a hydraulic push arm with an emphasis in the lower packer. 5. Установка по п. 1, отличающаяся тем, что электропривод центробежного насоса выполнен частотно-регулируемым.5. Installation according to claim 1, characterized in that the electric drive of the centrifugal pump is frequency-adjustable. 6. Установка по п. 1, отличающаяся тем, что электропривод центробежного насоса снабжен блоком телеметрии.6. Installation according to claim 1, characterized in that the electric centrifugal pump is equipped with a telemetry unit.
RU2019128615A 2019-09-11 2019-09-11 Pumping-ejector plant for downhole fluid transfer from lower to upper formation RU2718553C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019128615A RU2718553C1 (en) 2019-09-11 2019-09-11 Pumping-ejector plant for downhole fluid transfer from lower to upper formation

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019128615A RU2718553C1 (en) 2019-09-11 2019-09-11 Pumping-ejector plant for downhole fluid transfer from lower to upper formation

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2718553C1 true RU2718553C1 (en) 2020-04-08

Family

ID=70156617

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2019128615A RU2718553C1 (en) 2019-09-11 2019-09-11 Pumping-ejector plant for downhole fluid transfer from lower to upper formation

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2718553C1 (en)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6138758A (en) * 1996-09-27 2000-10-31 Baker Hughes Incorporated Method and apparatus for downhole hydro-carbon separation
RU2473790C1 (en) * 2011-08-22 2013-01-27 Общество с ограниченной ответственностью "Торговый дом "Нефтекамский машиностроительный завод" System of well operation using submersible electric pump by means of packers with cable entry
RU2550613C2 (en) * 2014-05-15 2015-05-10 Олег Сергеевич Николаев Method of extraction of fluid from two layers of one well and pump-ejector unit for its implementation
RU2553110C2 (en) * 2014-05-12 2015-06-10 Олег Сергеевич Николаев Method of production of single-formation borehole fluid and pumping and ejecting unit for its implementation
RU2591061C2 (en) * 2015-05-06 2016-07-10 Олег Сергеевич Николаев Apparatus for pumping liquid from lower to upper well formations (versions)
RU2642738C1 (en) * 2017-03-06 2018-01-25 Виталий Вячеславович Сергеев Method of multi-stage treatment of injection well bottomhole zone in terrigenous and carbonate formations

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6138758A (en) * 1996-09-27 2000-10-31 Baker Hughes Incorporated Method and apparatus for downhole hydro-carbon separation
RU2473790C1 (en) * 2011-08-22 2013-01-27 Общество с ограниченной ответственностью "Торговый дом "Нефтекамский машиностроительный завод" System of well operation using submersible electric pump by means of packers with cable entry
RU2553110C2 (en) * 2014-05-12 2015-06-10 Олег Сергеевич Николаев Method of production of single-formation borehole fluid and pumping and ejecting unit for its implementation
RU2550613C2 (en) * 2014-05-15 2015-05-10 Олег Сергеевич Николаев Method of extraction of fluid from two layers of one well and pump-ejector unit for its implementation
RU2591061C2 (en) * 2015-05-06 2016-07-10 Олег Сергеевич Николаев Apparatus for pumping liquid from lower to upper well formations (versions)
RU2642738C1 (en) * 2017-03-06 2018-01-25 Виталий Вячеславович Сергеев Method of multi-stage treatment of injection well bottomhole zone in terrigenous and carbonate formations

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7594543B2 (en) Method and apparatus for production in oil wells
RU2620667C1 (en) Method of application of electrical centrifugal pump with multiphase pump and packer
RU2335625C1 (en) Facility for operating of well
RU2546685C2 (en) Downhole plant for simultaneous-separate operation of two beds of single well (versions)
RU2296213C2 (en) Packer pumping plant for well formations operation
RU2368764C1 (en) Pump plant for simultaneous separate operation of two beds in well
CN110593846A (en) Gas well gas-liquid separate production well completion pipe string
RU2488689C1 (en) Dowhnole pump unit for simultaneous and separate operation of two formations
RU2485292C2 (en) Device for simultaneous and separate operation of well with two formations
RU2718553C1 (en) Pumping-ejector plant for downhole fluid transfer from lower to upper formation
RU2405924C1 (en) Pumping unit for simultaneous-separate operation of two reservoirs in well
RU2611786C2 (en) Single packer pump facility for fluid production from two well formations
RU2522837C1 (en) Device for dual production of wellbore fluid and liquid injection
RU2674042C1 (en) Pumping-ejector unit for operating wells
RU2691423C1 (en) Method of development and operation of wells
RU2542999C2 (en) Dowhnole pump unit for simultaneous and separate operation of two formations
RU2569526C1 (en) Unit for dual operation of wells
RU2532501C1 (en) Multifunctional packer
RU165135U1 (en) SUBMERSIBLE PUMP INSTALLATION
RU2591061C2 (en) Apparatus for pumping liquid from lower to upper well formations (versions)
RU2405923C1 (en) Pumping unit for simultaneous-separate operation of two reservoirs in well
RU2351749C1 (en) Installation for intra-well transfer of water from lower reservoir into upper one (version)
RU2732319C1 (en) Method of gas separation combined with cooling of submersible electric motor
RU2460869C1 (en) Down-hole installation for effect on bottomhole formation zone
RU184048U1 (en) DEVICE FOR GAS SEPARATION OF SUBMERSIBLE ELECTRIC CENTRIFUGAL PUMP IN CASING