RU2746331C1 - Downhole rig for simultaneous separate operation of two formations - Google Patents
Downhole rig for simultaneous separate operation of two formations Download PDFInfo
- Publication number
- RU2746331C1 RU2746331C1 RU2020134437A RU2020134437A RU2746331C1 RU 2746331 C1 RU2746331 C1 RU 2746331C1 RU 2020134437 A RU2020134437 A RU 2020134437A RU 2020134437 A RU2020134437 A RU 2020134437A RU 2746331 C1 RU2746331 C1 RU 2746331C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- packer
- nozzle
- formations
- centrifugal pump
- electromagnet
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH DRILLING; MINING
- E21B—EARTH DRILLING, e.g. DEEP 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
- E21B43/14—Obtaining from a multiple-zone well
Abstract
Description
Предложение относится к нефтедобывающей промышленности, а именно, к насосным установкам для добычи нефти, и может быть использована при одновременно-раздельной эксплуатации пластов.The proposal relates to the oil-extracting industry, namely, to pumping units for oil production, and can be used for simultaneous-separate operation of reservoirs.
Известна установка скважинного электроцентробежного насоса для одновременно-раздельной добычи нефти из двух пластов (патент на ПМ RU № 73392, МПК Е21В 43/14, опубл. 20.05.2008 Бюл. № 14), включающая пакер, расположенный между двумя пластами, дополнительный центробежный насос с приводом от одного погружного электродвигателя для отбора части продукции и направление ее через выходные радиальные отверстия на прием основного насоса, причем погружную установку располагают между двумя пластами, дополнительный насос для отбора жидкости из нижнего пласта выполнен из нижних ступеней основного насоса с радиальными отверстиями в верхней части для выхода жидкости в надпакерное пространство, выше которых располагают прием основного насоса, причем пакер выполнен в виде конусной замковой опоры, наружное кольцо которой установлено на эксплуатационной колонне, а внутреннее, через которое герметично проходит электрический кабель, установлено на корпусе насоса между приемом нижнего насоса и выходными радиальными отверстиями.Known installation of a borehole electric centrifugal pump for simultaneous-separate production of oil from two layers (patent for PM RU No. 73392, IPC E21B 43/14, publ. 05/20/2008 Bull. No. 14), including a packer located between two layers, an additional centrifugal pump with a drive from one submersible electric motor for taking a part of the product and directing it through the radial outlet holes to the intake of the main pump, and the submersible installation is located between two layers, an additional pump for taking fluid from the lower layer is made of the lower stages of the main pump with radial holes in the upper part for liquid outlet into the above-packer space, above which the intake of the main pump is located, and the packer is made in the form of a conical lock support, the outer ring of which is installed on the production string, and the inner ring, through which the electric cable passes hermetically, is installed on the pump casing between the intake of the lower pump and weekend sake with other holes.
Недостатками данной установки являются невозможность раздельного исследования и обработки реагентами пластов, изменения пропорционального отбора по пластам, так как основной и дополнительный центробежный насосы имеют один привод с единым валом, что также усложняет конструкцию в целом, делая ее при этом ненадежной, и узкая область применения, так как ее возможно использовать только для высокопродуктивных пластов, отбор из которых возможно осуществлять погружными центробежными насосами.The disadvantages of this installation are the impossibility of separate research and treatment of reservoirs with reagents, changes in proportional selection by reservoirs, since the main and additional centrifugal pumps have one drive with a single shaft, which also complicates the design as a whole, making it unreliable at the same time, and a narrow field of application, since it can only be used for highly productive formations, from which it is possible to extract by submersible centrifugal pumps.
Наиболее близкой по технической сущности является струйная установка для эксплуатации многопластовых месторождений (патент на ПМ RU № 80192, МПК Е21В 43/00, опубл. 27.01.2009 Бюл. № 3), включающая электроцентробежный насос, струйный аппарат, состоящий из корпуса центрального сопла, входных отверстий с запорными элементами, два пакера, разобщающие верхний и нижний пласты, причем между струйным аппаратом и верхним пакером размещены два последовательно расположенных патрубка, нижний из которых заканчивается цилиндром, а верхний - плунжером, образующими вместе герметичную пару трения.The closest in technical essence is a jet installation for the operation of multi-layer fields (patent for PM RU No. 80192, IPC Е21В 43/00, publ. 01/27/2009 Bulletin No. 3), including an electric centrifugal pump, a jet apparatus consisting of a central nozzle body, inlets with shut-off elements, two packers separating the upper and lower layers, and between the jet device and the upper packer there are two successively located branch pipes, the lower one of which ends with a cylinder, and the upper one - with a plunger, which together form a sealed friction pair.
Недостатками данной установки являются невозможность раздельного исследования и обработки реагентами пластов, изменения пропорционального отбора по пластам, так как центробежный насос располагается над верхним пакером, который усложняет конструкцию и установку в скважине установки в целом, и узкая область применения, так как ее возможно использовать только тогда, когда нижний пласт имеет высокое пластовое давление, достаточное для преодоления расстояния между пакерами, чтобы исключить срыв потока жидкости на входе центробежного насоса, расположенного выше.The disadvantages of this installation are the impossibility of separate research and treatment of reservoirs with reagents, changes in proportional selection by reservoirs, since the centrifugal pump is located above the upper packer, which complicates the design and installation in the well of the installation as a whole, and a narrow field of application, since it can only be used then when the lower formation has a high formation pressure, sufficient to overcome the distance between the packers to avoid stalling the fluid flow at the inlet of the centrifugal pump located above.
Технической задачей предлагаемого технического решения является создание конструкции скважинной установки для одновременно раздельной эксплуатации двух пластов, позволяющей раздельно исследовать и обрабатывать реагентами каждый пласт за счет управляемого клапана на сопле, упростить установку в скважине и расширить функциональные возможности за счет использования только одного пакера и эксплуатации пластов с любым пластовым давлением и расстоянием между ними соответственно.The technical objective of the proposed technical solution is to create a design of a downhole unit for simultaneous separate operation of two formations, which makes it possible to separately examine and treat each formation with reagents due to a controlled valve on the nozzle, to simplify installation in the well and expand functionality by using only one packer and operating formations with any reservoir pressure and distance between them, respectively.
Техническая задача решается скважинной установкой для одновременно раздельной эксплуатации двух пластов, включающей пакер, устанавливаемый между пластами, электроцентробежный насос с управляющим кабелем, прокачивающий продукцию нижнего пласта через струйный аппарат, расположенный выше пакера и состоящий из корпуса центрального сопла, входных отверстий с запорными элементами в виде обратных клапанов.The technical problem is solved by a downhole installation for simultaneous separate operation of two layers, including a packer installed between the layers, an electric centrifugal pump with a control cable, pumping the products of the lower layer through a jet device located above the packer and consisting of a central nozzle body, inlet holes with locking elements in the form check valves.
Новым является то, что электроцентробежный насос расположен ниже пакера, снаружи корпуса струйного аппарата по периметру напротив сопла установлен электромагнит, соединенный с одной из жил управляющего кабеля, а сопло снабжено радиальными отверстиями, перекрытыми снаружи подпружиненным клапаном, изготовленным из магнитомягкого материала или сердечника с намоткой из магнитомягкого материала и выполненного с возможность продольного перемещения и сжатия пружины с открытием радиальных отверстий под действием магнитного поля, создаваемого электромагнитом.The novelty is that the electric centrifugal pump is located below the packer, an electromagnet is installed outside the body of the jet apparatus along the perimeter opposite the nozzle, connected to one of the cores of the control cable, and the nozzle is equipped with radial holes, closed from the outside by a spring-loaded valve made of soft magnetic material or a core wound from soft magnetic material and made with the possibility of longitudinal movement and compression of the spring with the opening of the radial holes under the action of the magnetic field created by the electromagnet.
На фиг. 1 изображена схема установки в скважине.FIG. 1 shows a diagram of the installation in the well.
На фиг. 2 изображена схема струйного аппарата.FIG. 2 shows a diagram of the jet apparatus.
Скважинная установка для одновременно раздельной эксплуатации двух пластов 1 (фиг. 1) и 2 включает пакер 3, устанавливаемый между пластами 1 и 2, электроцентробежный насос 4, расположенный ниже пакера 3, с управляющим кабелем 5, прокачивающий продукцию нижнего пласта 2 через струйный аппарат 6, расположенный выше пакера 3 и состоящий из корпуса 7 (фиг. 2) центрального сопла 8, входных отверстий с запорными элементами в виде обратных клапанов 9. Снаружи корпуса 7 струйного аппарата 6 по периметру напротив сопла 8 установлен электромагнит 10, соединенный с одной из жил (не показано) управляющего кабеля 5. Сопло 8 оснащено радиальными отверстиями 11, перекрытыми снаружи клапаном 12 поджатым пружиной 13. Клапан 12 может быть изготовлен из магнитомягкого материала или сердечника с намоткой из магнитомягкого материала (не показано) и выполнен с возможность продольного перемещения и сжатия пружины 13 с открытием радиальных отверстий 11 под действием магнитного поля, создаваемого электромагнитом 10.The downhole installation for simultaneous separate operation of two layers 1 (Fig. 1) and 2 includes a
Конструктивные элементы и технологические соединения, не влияющие на работоспособность установки, на фиг. 1 и 2 не показаны или показаны условно.Structural elements and process connections that do not affect the performance of the installation are shown in Fig. 1 and 2 are not shown or are shown schematically.
Скважинная установка работает следующим образом.The downhole installation works as follows.
Перед спуском в скважину 14 (фиг. 1) сначала собирают электроцентробежный насос 4 с электродвигателем 15, при необходимости его также оснащают системой телеметрии 16, передающей данные о состоянии пласта 2 по кабелю 5, компенсатором 17, протектором 18, газосепаратором 19 и обратным клапаном 20. Электроцентробежный насос 4 с электродвигателем 15 спускают в скважину 14 на лифтовых трубах 21, которые снабжают последовательно пакером 3 и струйным аппаратом 6. Устанавливают пакер 3 между пластами 1 и 2. На вид пакера 3 и способы его установки авторы не претендуют, так как всё это известно в большом количестве из открытых источников. Расположение электроцентробежного насоса 4 ниже пакера 3 позволяет использовать скважинную установку в любых скважинах 14, в том числе и при большом расстоянии между вскрытыми пластами 1 и 2 и с нижним высокопродуктивным пластом 2, имеющим низкое пластовое давление, так как может находится и ниже пласта 2.Before running into well 14 (Fig. 1), first, an electric
Подают электрическое питание по кабелю 5 на электродвигатель 15, запуская в работу электроцентробежный насос 4, который отбирает продукцию нижнего пласта 2 из подпакерного пространства 22 скважины 14, перекачивая ее по лифтовым трубам 21 на поверхность (не показана). При этом жидкость (продукция нижнего пласта) проходит через струйный аппарат 6, в котором выходя с высокой скоростью из центрального сопла 8 (фиг. 2) создает пониженное давление в корпусе 7. В результате обратный клапан 9 открывается и продукция верхнего пласта 1 (фиг. 1) из надпакерного пространства 23 скважины 14 засасывается в корпус 7 струйного аппарата 6, где перемешивается с продукцией нижнего пласта 2 (фиг. 1) и по колонне лифтовых труб 21 поднимается на поверхность.Electric power is supplied through the
При необходимости исследования продуктивности нижнего пласта 2 и/или проведения анализа состава продукции этого пласта 2 по жиле кабеля 5 подают электрический ток на электромагнит 10 (фиг. 2) для создания магнитного поля. Так как клапан 12 изготовлен из магнитомягкого материала или сердечника с намоткой из магнитомягкого материала, то под действием магнитного поля электромагнита 10 перемещается вдоль сопла 8, сжимая пружину 13 и открывая радиальные отверстия 11 сопла 8. В результате скорость потока, выходящего из сопла 8 уменьшается, давление в корпусе 7 повышается и клапан 9 закрывается. После чего продукции только нижнего пласта 2 (фиг. 1) поднимается по лифтовым трубам 21 на поверхность, где проводят анализ состава продукции нижнего пласта 2. За анализом состояния и продуктивности пласта 2 следят при помощи показателей, снимаемых системой телеметрии 16. После чего электрический ток передаваемый по жиле кабеля 5 перестают подавать, электромагнит 10 (фиг. 2) перестаёт инициировать магнитное поле и клапан 12 под действием пружины 13 возвращается в исходно состояние, перекрывая радиальные отверстия 11 сопла 8. После чего установка продолжает отбирать одновременно продукцию верхнего 1 (фиг. 1) и нижнего 2 пластов.If it is necessary to study the productivity of the
Если в ходе добычи продукции из пластов 1 и 2 продуктивность верхнего пласта 1 из-за его кольматации (что бывает на практике очень часто) снижается, то для исключения критического падения уровня жидкости в надпакерном пространстве 23 скважины 14, периодически обор продукции верхнего пласта 1 из надпакерного пространства 23 периодически прекращают. Для этого по жиле кабеля 5 подают электрический ток на электромагнит 10 (фиг. 2) для создания магнитного поля, клапан 12 перемещается вдоль сопла 8, сжимая пружину 13 и открывая радиальные отверстия 11 сопла 8 и закрывая обратный клапан 9. После чего продукции только нижнего пласта 2 (фиг. 1) поднимается по лифтовым трубам 21 на поверхность. После выдержки времени достаточной для восстановления уровня жидкости в надпакерном пространстве 23 электрический ток, передаваемый по жиле кабеля 5, перестают подавать, электромагнит 10 (фиг. 2) перестаёт инициировать магнитное поле и клапан 12 под действием пружины 13 возвращается в исходно состояние, перекрывая радиальные отверстия 11 сопла 8. После чего установка продолжает отбирать одновременно продукцию верхнего 1 (фиг. 1) и нижнего 2 пластов.If during the production of products from
Для обработки верхнего пласта 1 реагентами для восстановления его продуктивности и/или изоляции водопритоков (определяется анализом подымаемой продукции пластов 1 и 2 на поверхности и/или геофизическими исследованиями) перестают подавать электрическое питание по кабелю 5 на электродвигатель 15, останавливая электроцентробежный насос 4. В лифтовой колонне 21 создают избыточное давление, надежно закрывая обратные клапаны 9 (фиг. 2) и 20 (фиг. 1). По напакерному пространству 23 закачивают необходимые реагенты в верхний пласт 1. На виды реагентов, способы закачки их в пласт 1 и время реагирования в пласте 1 авторы не претендуют. После технологической выдержки установку запускают в работу, снимая избыточное давление в лифтовых трубах 23, подавая электрическое питание по кабелю 5 на электродвигатель 15 и запуская в работу электроцентробежный насос 4.To treat the
Предлагаемая скважинная установка для одновременно раздельной эксплуатации двух пластов позволяет раздельно исследовать и обрабатывать реагентами пласты за счет управляемого клапана на сопле, упростить установку в скважине и расширить функциональные возможности за счет использования только одного пакера и эксплуатации пластов с любым пластовым давлением и расстоянием между ними.The proposed downhole installation for the simultaneous separate operation of two formations allows separate exploration and treatment of formations with reagents due to a controlled valve on the nozzle, simplify installation in the well and expand functionality by using only one packer and operating formations with any formation pressure and distance between them.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2020134437A RU2746331C1 (en) | 2020-10-20 | 2020-10-20 | Downhole rig for simultaneous separate operation of two formations |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2020134437A RU2746331C1 (en) | 2020-10-20 | 2020-10-20 | Downhole rig for simultaneous separate operation of two formations |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2746331C1 true RU2746331C1 (en) | 2021-04-12 |
Family
ID=75521147
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2020134437A RU2746331C1 (en) | 2020-10-20 | 2020-10-20 | Downhole rig for simultaneous separate operation of two formations |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2746331C1 (en) |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5211241A (en) * | 1991-04-01 | 1993-05-18 | Otis Engineering Corporation | Variable flow sliding sleeve valve and positioning shifting tool therefor |
RU2009U1 (en) * | 1995-01-24 | 1996-04-16 | Акционерное общество открытого типа "Варьеганефтегаз" | LIQUID PUMPING DEVICE |
RU2296213C2 (en) * | 2005-04-27 | 2007-03-27 | Махир Зафар оглы Шарифов | Packer pumping plant for well formations operation |
RU2344274C1 (en) * | 2007-04-16 | 2009-01-20 | ООО НИИ "СибГеоТех" | Method of dual oil production from layers of one well with submersible pump set (versions) |
RU80192U1 (en) * | 2008-08-20 | 2009-01-27 | Владимир Яковлевич Ведерников | MULTI-PLASTIC DEPOSITS FOR OPERATION |
RU2517287C1 (en) * | 2012-11-19 | 2014-05-27 | Государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Альметьевский государственный нефтяной институт" | Jet device for annular gas bypassing |
EA030727B1 (en) * | 2015-12-31 | 2018-09-28 | Республиканское Унитарное Предприятие "Производственное Объединение "Белоруснефть" | Method for selective periodical exploitation of low-permeable formations and device for implementing the same |
-
2020
- 2020-10-20 RU RU2020134437A patent/RU2746331C1/en active
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5211241A (en) * | 1991-04-01 | 1993-05-18 | Otis Engineering Corporation | Variable flow sliding sleeve valve and positioning shifting tool therefor |
RU2009U1 (en) * | 1995-01-24 | 1996-04-16 | Акционерное общество открытого типа "Варьеганефтегаз" | LIQUID PUMPING DEVICE |
RU2296213C2 (en) * | 2005-04-27 | 2007-03-27 | Махир Зафар оглы Шарифов | Packer pumping plant for well formations operation |
RU2344274C1 (en) * | 2007-04-16 | 2009-01-20 | ООО НИИ "СибГеоТех" | Method of dual oil production from layers of one well with submersible pump set (versions) |
RU80192U1 (en) * | 2008-08-20 | 2009-01-27 | Владимир Яковлевич Ведерников | MULTI-PLASTIC DEPOSITS FOR OPERATION |
RU2517287C1 (en) * | 2012-11-19 | 2014-05-27 | Государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Альметьевский государственный нефтяной институт" | Jet device for annular gas bypassing |
EA030727B1 (en) * | 2015-12-31 | 2018-09-28 | Республиканское Унитарное Предприятие "Производственное Объединение "Белоруснефть" | Method for selective periodical exploitation of low-permeable formations and device for implementing the same |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2380522C1 (en) | Equipment for multi-reservoir well sumultanious-separate recearch and production with electircal submersible pump (versions) | |
US7231978B2 (en) | Chemical injection well completion apparatus and method | |
US6179056B1 (en) | Artificial lift, concentric tubing production system for wells and method of using same | |
EP3788233B1 (en) | By-pass system and method for inverted esp completion | |
US20030066643A1 (en) | Methods of downhole testing subterranean formations and associated apparatus therefor | |
US20070095542A1 (en) | Injection valve | |
US10612350B2 (en) | Crossover valve system and method for gas production | |
EP3240941B1 (en) | Hydraulically assisted esp deployment system | |
RU2594235C2 (en) | Method of simultaneous separate operation of multi layer deposit and device for realizing said method | |
RU2552555C1 (en) | Method of simultaneous separate or successive production of reservoir fluid from well of multipay fields with preliminary installation of packers | |
US20170226822A1 (en) | Straddle Frac Tool with Pump Through Feature Apparatus and Method | |
RU2550633C1 (en) | Aggregate for dual bed operation in well | |
RU2746331C1 (en) | Downhole rig for simultaneous separate operation of two formations | |
RU2513566C2 (en) | Dual string production method in well with increased gas ratio and device for its implementation | |
WO2011106579A2 (en) | Wellbore valve, wellbore system, and method of producing reservoir fluids | |
RU2604897C1 (en) | Pump unit for beds in well operation | |
RU2598256C1 (en) | Method for hydrodynamic tests of exploitation well formation (versions) | |
WO2021029786A1 (en) | Method for interval action on horizontal wells | |
RU2425961C1 (en) | Well operation method | |
RU2330936C2 (en) | Method of lifting of fluid from well | |
RU2465442C1 (en) | Method of lifting water from wells | |
EP0859126B1 (en) | Method and apparatus for loading fluid into subterranean formations | |
US10570714B2 (en) | System and method for enhanced oil recovery | |
RU2539053C1 (en) | Unit for dual operation of several production facilities at one well (versions) and shutdown valve of revolving type | |
RU2680563C1 (en) | Method and device for formation geomechanical impact |