RU2730137C1 - Устройство для регулируемой закачки жидкости в пласт - Google Patents
Устройство для регулируемой закачки жидкости в пласт Download PDFInfo
- Publication number
- RU2730137C1 RU2730137C1 RU2019133370A RU2019133370A RU2730137C1 RU 2730137 C1 RU2730137 C1 RU 2730137C1 RU 2019133370 A RU2019133370 A RU 2019133370A RU 2019133370 A RU2019133370 A RU 2019133370A RU 2730137 C1 RU2730137 C1 RU 2730137C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- liquid
- control unit
- injection
- formation
- pipeline
- Prior art date
Links
- 239000007788 liquid Substances 0.000 title claims abstract description 8
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 title abstract description 16
- 238000005086 pumping Methods 0.000 title abstract description 8
- 238000002347 injection Methods 0.000 claims abstract description 32
- 239000007924 injection Substances 0.000 claims abstract description 32
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 claims abstract description 23
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 claims description 15
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims description 8
- 230000005611 electricity Effects 0.000 claims description 7
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 abstract description 3
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 abstract description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 2
- 238000005755 formation reaction Methods 0.000 description 13
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 description 2
- 244000309464 bull Species 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 125000004122 cyclic group Chemical group 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 1
- 230000003137 locomotive effect Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B43/00—Methods or apparatus for obtaining oil, gas, water, soluble or meltable materials or a slurry of minerals from wells
- E21B43/12—Methods or apparatus for controlling the flow of the obtained fluid to or in wells
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F03G—SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS; MECHANICAL-POWER PRODUCING DEVICES OR MECHANISMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR OR USING ENERGY SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F03G7/00—Mechanical-power-producing mechanisms, not otherwise provided for or using energy sources not otherwise provided for
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K7/00—Arrangements for handling mechanical energy structurally associated with dynamo-electric machines, e.g. structural association with mechanical driving motors or auxiliary dynamo-electric machines
- H02K7/18—Structural association of electric generators with mechanical driving motors, e.g. with turbines
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Geology (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Other Liquid Machine Or Engine Such As Wave Power Use (AREA)
Abstract
Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности и может найти применение при разработке нефтяной залежи и работе системы поддержания пластового давления. Устройство для регулируемой закачки жидкости в пласт включает трубопровод, сообщенный с нагнетательной скважиной, с регулирующим механизмом, датчиком давления, функционально связанным с блоком управления для изменения суммарного гидроспротивления в регулирующих механизмах. При этом регулирующий механизм выполнен в виде механического генератора, вырабатывающего электроэнергию из текущего потока жидкости, направляемую к изменяемым по объему потребителям для регулировки блоком управления гидравлического сопротивления, создаваемого генератором в трубопроводе. Техническим результатом является повышение эффективности поддержания необходимых объемов и давления закачки жидкости в соответствующий пласт с аккумуляцией энергии потока в виде электроэнергии, затрачиваемой на преодоление сопротивления механического генератора электрической энергии. 1 ил.
Description
Предложение относится к нефтедобывающей промышленности и может найти применение при разработке нефтяной залежи и работе системы поддержания пластового давления.
Известен механически регулируемый штуцер (патент на RU №2230885, E21B 34/06, E21B 43/12, F16K 47/08, опубл. 20.06.2004 в Бюл. № 17), включающий корпус, цилиндр, шток с уплотнителями, причем цилиндр выполнен перфорированным по всей длине, шток размещен в цилиндре с возможностью перекрытия части перфорационных отверстий и имеет тарельчатый клапан для закрытия входного отверстия, а корпус снабжен стопорными винтами для фиксации положения штока.
Недостатками данного механизма является узкая область применения из-за возможности работы для закачки в пласты, не изменяющие свои характеристики длительное время, сложность регулировки из-за необходимости для этого разборки всего механизма и невозможность регулировки во время закачки жидкости в пласт, при этом это энергия потока, затрачивая на преодоление сопротивление механизма никак не отбирается и не аккумулируется.
Наиболее близким по технической сущности является способ кустовой закачки воды в нагнетательные скважины (патент на RU №2387816, E21B 43/20, 27.04.2010 в Бюл. № 12), включающий регулирование объема закачки с учетом порогового значения при определенном объеме закачки за определенный период времени для закачки за этот период заданного объема закачки, отличающийся тем, что при циклическом режиме закачки воды в нагнетательные скважины подбирают пороговое значение объема закачки для каждой скважины, меньшее заданного для нее объема закачки за определенный период времени, но составляющее основной объем закачки - до 95% заданного объема, после достижения которого в течение оставшегося времени определенного периода закачку производят с меньшим объемом до достижения заданного объема - переходят на режим подкачки с регулированием давления и скорости закачки, в дальнейшем основной режим и режим подкачки чередуют, распределяют по различным скважинам и осуществляют одновременно одними насосами.
В этом способе используют устройство для регулируемой закачки воды в соответствующий пласт, включающее установленные на трубопроводе датчиками объема и давления, функционально связанные с блоком управления для изменения суммарного гидроспротивления в регулирующих механизмах, выполненных в виде регулируемой задвижки или в виде установленных параллельно регулируемой задвижки и дополнительных одного или двух регулируемых вентилей с тарированным гидросопротивлением.
Недостатком данного устройства являются невозможность точной регулировки механическими регулируемыми задвижками и/или точная регулировка возможна только ступенчато при использовании тарированных гидросопротивлений, что приводит к невозможности плавного изменения объемов закачки в реальном времени, при этом это энергия потока, затрачивая на преодоление сопротивление задвижек никак не отбирается и не аккумулируется.
Технической задачей предполагаемого изобретения является создание устройства для регулируемой закачки в пласт, позволяющей точно и в реальном времени поддерживать необходимые объемы закачки жидкости в соответствующий пласт с аккумуляцией энергии потока в виде электроэнергии, затрачиваемой на преодоление сопротивления генератора.
Техническая задача решается устройством для регулируемой закачки жидкости в пласт, включающее трубопровод, сообщенный с нагнетательной скважиной, с регулирующим механизмом, датчиком давления, функционально связанным с блоком управления для изменения суммарного гидроспротивления в регулирующих механизмах.
Новым является то, что регулирующий механизм выполнен в виде механического генератора, вырабатывающего электроэнергию из текущего потока жидкости, направляемую к изменяемым по объему потребителям для регулировки блоком управления гидравлического сопротивления, создаваемого генератором в трубопроводе.
На чертеже изображена схема устройства.
Устройство для регулируемой закачки жидкости в пласт включает трубопровод 1, сообщенный с нагнетательной скважиной 2, вскрывающей пласт (не показан), с регулирующим механизмом 3, датчиком давления 4 (например, электронный манометр), функционально связанным с блоком управления 5 для изменения суммарного гидросопротивления в регулирующих механизмах 3. Регулирующий механизм 5 выполнен в виде механического генератора (генератора с механическим приводом, например, осевой турбины в виде ротора и статора вокруг, установленные непосредственно в трубопровод, или тангенциальной турбины – крыльчатки, установленной в трубопроводе 1 и соединенной осевым валом с электрогенератором, или т.п. – на это авторы не претендуют), вырабатывающего электроэнергию из текущего потока жидкости, направляемую к изменяемым по объему потребителям 6 (например, к аккумуляторам или маховикам, соединяемым блоком управления 5 по необходимости последовательно или параллельно – на это авторы не претендуют) для регулировки блоком управления 5 гидравлического сопротивления, создаваемого регулирующим механизмом 3 в трубопроводе 1.
Конструктивные элементы и технологические соединения, не влияющие на работоспособность устройства, на чертеже не показаны или показаны условно
Устройство работает следующим образом.
Исходя из гидродинамического анализа пласта определяют для каждой нагнетательной скважины 2 необходимые режимы закачки жидкости в пласт, в том числе и по оптимальному давлению, которые вносятся в блок управления. В трубопровод 1, соединяющий насосную станцию 7 со скважиной 2, встраивают регулирующий механизм 3 и датчик давления 4, который соединены соответственно с потребителем 6 электроэнергии и блоком управления 5. После чего насосную станцию 7 запускают в работу. В результате жидкость перекачивается с необходимым расходом и давлением в нагнетательную скважину 2 через регулирующий механизм 3, вырабатывающий электроэнергию, которую аккумулирует и/или использует потребитель 6. При изменении свойств пласта скважины 2 происходит рост или падение давления от оптимального в трубопроводе 1, что фиксируется датчиком давления 4 и передается в блок управления 5. Блок управления 5 подает сигнал потребителю 6 на снижение или повышение нагрузки для регулирующего механизма 3 (например, соответственным снижением или повышением объема потребления энергии в потребителе 6), что соответственно плавно, быстро и точно в реальном времени снижает или повышает сопротивление регулирующего механизма 3 и, как следствие, приводит давление в трубопроводе 1 к оптимальному значению. Благодаря чему закачка жидкости в пласт скважины 2 идет в оптимальном режиме (без скачков давления и объема закачки). Вырабатываемая энергия регулирующим механизмом 3 может быть использована потребителем 6 как для внутренних нужд (например, для питания скважинных механизмов, контрольно-измерительных приборов и автоматики), так и питания внешних источников (например, для освещения объектов).
Предлагаемое устройство для регулируемой закачки в пласт позволяет точно и в реальном времени поддерживать необходимые объемы и давление закачки жидкости в соответствующий пласт с аккумуляцией энергии потока в виде электроэнергии, затрачиваемой на преодоление сопротивления механического генератора электрической энергии.
Claims (1)
- Устройство для регулируемой закачки жидкости в пласт, включающее трубопровод, сообщенный с нагнетательной скважиной, с регулирующим механизмом, датчиком давления, функционально связанным с блоком управления для изменения суммарного гидросопротивления в регулирующих механизмах, отличающееся тем, что регулирующий механизм выполнен в виде механического генератора, вырабатывающего электроэнергию из текущего потока жидкости, направляемую к изменяемым по объему потребителям для регулировки блоком управления гидравлического сопротивления, создаваемого генератором в трубопроводе.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2019133370A RU2730137C1 (ru) | 2019-10-22 | 2019-10-22 | Устройство для регулируемой закачки жидкости в пласт |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2019133370A RU2730137C1 (ru) | 2019-10-22 | 2019-10-22 | Устройство для регулируемой закачки жидкости в пласт |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2730137C1 true RU2730137C1 (ru) | 2020-08-19 |
Family
ID=72086365
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2019133370A RU2730137C1 (ru) | 2019-10-22 | 2019-10-22 | Устройство для регулируемой закачки жидкости в пласт |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2730137C1 (ru) |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4809510A (en) * | 1985-01-24 | 1989-03-07 | Baker Cac, Inc. | Flowline power generator |
| RU2361066C2 (ru) * | 2004-02-18 | 2009-07-10 | Фмс Конгсберг Сабси Ас | Энергетическая система |
| RU2387816C1 (ru) * | 2009-04-23 | 2010-04-27 | Открытое акционерное общество "Татнефть" им. В.Д. Шашина | Способ кустовой закачки воды в нагнетательные скважины |
| US20160341174A1 (en) * | 2015-05-22 | 2016-11-24 | Wai Hung Lam | Water pressure power-generating system |
| RU2616198C2 (ru) * | 2012-12-28 | 2017-04-13 | Халлибертон Энерджи Сервисез Инк. | Система скважинного электрического генератора, система ствола скважины, содержащая систему скважинного электрического генератора, и способ генерирования электроэнергии с помощью системы ствола скважины |
| US20180149133A1 (en) * | 2016-11-28 | 2018-05-31 | Disposal Power Systems Inc | Well-bore generator |
-
2019
- 2019-10-22 RU RU2019133370A patent/RU2730137C1/ru active
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4809510A (en) * | 1985-01-24 | 1989-03-07 | Baker Cac, Inc. | Flowline power generator |
| RU2361066C2 (ru) * | 2004-02-18 | 2009-07-10 | Фмс Конгсберг Сабси Ас | Энергетическая система |
| RU2387816C1 (ru) * | 2009-04-23 | 2010-04-27 | Открытое акционерное общество "Татнефть" им. В.Д. Шашина | Способ кустовой закачки воды в нагнетательные скважины |
| RU2616198C2 (ru) * | 2012-12-28 | 2017-04-13 | Халлибертон Энерджи Сервисез Инк. | Система скважинного электрического генератора, система ствола скважины, содержащая систему скважинного электрического генератора, и способ генерирования электроэнергии с помощью системы ствола скважины |
| US20160341174A1 (en) * | 2015-05-22 | 2016-11-24 | Wai Hung Lam | Water pressure power-generating system |
| US20180149133A1 (en) * | 2016-11-28 | 2018-05-31 | Disposal Power Systems Inc | Well-bore generator |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US9945349B2 (en) | Hydraulic apparatus | |
| RU2706897C2 (ru) | Способ работы для насоса, в особенности для мультифазного насоса, и насос | |
| RU2007146447A (ru) | Питание топливом двигателя летательного аппарата | |
| RU2007135649A (ru) | Маслозаполненный винтовой компрессор с устройством осевой разгрузки | |
| CA2594925A1 (en) | Pump control for formation testing | |
| Suh et al. | A study on multistage centrifugal pump performance characteristics for variable speed drive system | |
| CN103485386A (zh) | 一种基于灰色关联法的变频恒压供水系统控制方法 | |
| FI3857070T3 (fi) | Öljyruiskutettu monivaiheinen kompressorilaite ja menetelmä sellaisen kompressorilaitteen ohjaamiseksi | |
| RU2730137C1 (ru) | Устройство для регулируемой закачки жидкости в пласт | |
| KR101455032B1 (ko) | 유량 대응형 소수력발전장치 | |
| CN100561043C (zh) | 一种锅炉给水流量控制及压力补偿系统 | |
| RU2012150741A (ru) | Устройство управления секцией механизированной крепи в очистном забое шахты | |
| RU2673477C2 (ru) | Система винтового насоса с гидромуфтой | |
| CN103488082A (zh) | 一种基于反求法的高效变频恒压供水系统控制方法 | |
| JP5058857B2 (ja) | フェイルフリーズサーボ弁を使用したアクチュエータの位置制御装置 | |
| CN102966407B (zh) | 一种机油泵及应用其的发动机 | |
| EP3832140B1 (en) | Method for operating a pump, in particular a multiphase pump | |
| Morrison et al. | Evaluation of a twin screw pump for use in high gas volume fraction flows | |
| CN202501672U (zh) | 设有水力平衡自动控制装置的水源热泵回灌系统 | |
| Fiebig et al. | Innovative solution of an integrated motor pump assembly | |
| CN201159076Y (zh) | 智能流量测控装置 | |
| JP2016108967A (ja) | ポンプ逆転水車型発電装置 | |
| RU2007129518A (ru) | Способ минимизации расходов электроэнергии при обеспечении заданного дебита жидкости и устройство управления для его реализации | |
| Tapper | A fatigue investigation in a Kaplan hydropower station operated in frequency regulating mode | |
| Ko et al. | Modelling and experimental validation of a controllable energy harvester for pressure regulation |