RU2757842C1 - Способ фиксирования колонны насосно-компрессорных труб якорем в скважинах, эксплуатируемых штанговым насосом - Google Patents
Способ фиксирования колонны насосно-компрессорных труб якорем в скважинах, эксплуатируемых штанговым насосом Download PDFInfo
- Publication number
- RU2757842C1 RU2757842C1 RU2021111362A RU2021111362A RU2757842C1 RU 2757842 C1 RU2757842 C1 RU 2757842C1 RU 2021111362 A RU2021111362 A RU 2021111362A RU 2021111362 A RU2021111362 A RU 2021111362A RU 2757842 C1 RU2757842 C1 RU 2757842C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- tubing
- anchor
- tubing string
- fixing
- rod
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 18
- 238000005086 pumping Methods 0.000 abstract description 6
- 238000009434 installation Methods 0.000 abstract description 3
- 238000005553 drilling Methods 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 4
- 238000004873 anchoring Methods 0.000 description 3
- 244000309464 bull Species 0.000 description 3
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 3
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 2
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 1
- 230000001960 triggered effect Effects 0.000 description 1
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
- E21B23/00—Apparatus for displacing, setting, locking, releasing or removing tools, packers or the like in boreholes or wells
- E21B23/01—Apparatus for displacing, setting, locking, releasing or removing tools, packers or the like in boreholes or wells for anchoring the tools or the like
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
- F04B47/00—Pumps or pumping installations specially adapted for raising fluids from great depths, e.g. well pumps
- F04B47/02—Pumps or pumping installations specially adapted for raising fluids from great depths, e.g. well pumps the driving mechanisms being situated at ground level
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (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)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Earth Drilling (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области фиксирования насосно-компрессорных труб (НКТ) в эксплуатационной колонне, эксплуатируемых штанговыми насосными установками. Техническим результатом является упрощение процесса натяжения колонны НКТ за счет механического натяжения и гидравлической или механической установки якоря в скважине. Способ фиксирования колонны насосно-компрессорных труб якорем в скважинах, эксплуатируемых штанговым насосом, включает спуск в скважину колонны насосно-компрессорных труб - НКТ с насосом и якорем в заданный интервал. Натяжение продольным усилием колонны НКТ с последующей фиксацией в этом положении якорем. Продольное усилие на колонну НКТ создают разгрузкой штанг путем упора плунжера, установленного на колонне штанг, на низ цилиндра штангового насоса.
Description
Изобретение относится к области фиксирования насосно-компрессорных труб (НКТ) в эксплуатационной колонне (ЭК), эксплуатируемых штанговыми насосными установками.
Известен якорь гидравлического действия для фиксации насосно-компрессорных труб в скважинах с штанговыми насосами (патент RU № 2743035, МПК Е21В 23/02, опубл. 12.02.2021 Бюл. № 5), содержащий корпус со сквозным продольным каналом и сообщённую с ним гидравлическую камеру с фиксирующими элементами, срабатывающими под действием перепада давлений, причем в качестве фиксирующих элементов используют эластичный элемент надувного пакера или радиальные плашки-поршни, подпружиненные возвратной пружиной, а гидравлическая камера сообщена с полостью НКТ трубкой через канал в верхней части корпуса и изолирована от продольного сквозного канала корпуса.
Этим якорем осуществляют способ фиксации НКТ в процессе работы штангового насоса, создающего перепад давления выше якоря после натяжения НКТ.
Недостатками этого способа является то, что момент взаимодействия плашек якоря со стенками скважины не контролируем, поэтому возможно недостаточное натяжение труб НКТ для обеспечения снижения потерь на удлинения НКТ в процессе работы штангового насоса.
Известен также якорь для насосно-компрессорных труб (патент RU № 2634316, МПК Е21В 23/06, Е21В 33/1295, опубл. 25.10.2017 Бюл. № 30), включающий корпус, конус, плашки, кожух, срезные штифты, причем на конусе имеется паз в виде ласточкина хвоста, вдоль которого выполнены канавки, в канавках размещены подвижно ролики, установленные в обойму, причем плашки своим основанием опираются на ролики.
Этим якорем осуществляют фиксацию НКТ после натяжения давлением.
Наиболее близким является способ заякоривания насосно-компрессорных труб в скважинах, эксплуатируемых штанговыми насосными установками (патент RU № 2681770, МПК Е21В 23/01, F04В 47/02, опубл. 12.03.2019 Бюл. № 8), включающий спуск в скважину колонны насосно-компрессорных труб - НКТ с якорем в заданный интервал, создание избыточного давления за счет закачки жидкости в колонну НКТ с устья скважины, причем предварительно рассчитывают величину устьевого избыточного давления, определяющего натяжение колонны НКТ при заякоривании, и производят заякоривание созданием расчетного устьевого избыточного давления, такого, чтобы после выхода скважины на установившийся режим эксплуатации результирующая осевая нагрузка, действующая на обсадную колонну со стороны плашек якоря, создаваемая давлением жидкости в межтрубном пространстве и колонне НКТ, а также силой упругости колонны НКТ, принимала минимально возможное значение за весь цикл работы скважинного штангового насоса, включающий ход плунжера вверх и вниз, при этом расчетную величину устьевого избыточного давления определяют по формуле:
где рз - устьевое избыточное давление;
Руст - устьевое давление;
ρсм - плотность газожидкостной смеси в НКТ;
g - ускорение свободного падения;
L - глубина спуска насоса;
Sвнутр - площадь поперечного сечения по внутреннему диаметру НКТ;
pзатр - давление газа в затрубном пространстве;
ρн - плотность нефти в затрубном пространстве;
Ндин - динамический уровень жидкости;
Sвнеш - площадь поперечного сечения по внешнему диаметру НКТ;
ρгл - плотность жидкости глушения.
Недостатками последних патентов является сложность реализации и подготовки так как требуется соблюдение точного соотношения усилия растяжения НКТ и давления установки якоря, при этом узкая область применения из-за невозможности реализации для НКТ диаметром равным 73 мм более и/или с толщиной стенок более 5,5 мм, связанная с ограничением по предельному давлению, которое можно оказывать на НКТ и/или на устьевое оборудование (обычно не более 12 – 15 МПа).
Технической задачей предлагаемого изобретения является создание способа фиксирования колонны насосно-компрессорных труб якорем в скважинах, эксплуатируемых штанговым насосом, позволяющим расширить область применения за счет использования с НКТ диаметром 73 мм и более с толщиной стенки 5,5 мм и более, а также упросить процесс реализации за счет механического натяжения и гидравлической или механической установки якоря в скважине.
Техническая задача решается способом фиксирования колонны насосно-компрессорных труб якорем в скважинах, эксплуатируемых штанговым насосом, включающим спуск в скважину колонны насосно-компрессорных труб - НКТ с насосом и якорем в заданный интервал, натяжение продольным усилием колонны НКТ с последующей фиксацией в этом положении якорем.
Новым является то, что продольное усилие на колонну НКТ создают разгрузкой штанг, путем упора плунжера, установленного на колонне штанг, на низ цилиндра штангового насоса.
Способ реализуется в следующей последовательности (с примером конкретного осуществления).
В скважину на глубину 1200 м на колонне НКТ диаметром 60 мм толщиной 5,5 мм спустили цилиндр штангового глубинного насоса (ШГН) с якорем (например, патенты RU №№ 2743035, 2634316, 125252 или т.п.) снаружи. После чего в колонну НКТ спустили плунжер на колонне штанг. Колонну штанг использовали составную: 700 м штанги диаметром 22 мм и 500 м диаметром 19 мм. Скважина была заглушена жидкостью с плотностью 1,1 г/см3, поэтому вес колонны штанг с учетом выталкивающей силы составил – 27,587 кН. Плунжер уперли на низ цилиндра, разгрузив вес штанг. Загерметизировав штанги на устье, закачкой жидкости в колонну НКТ давлением 5,0 МПа, осуществили посадку якоря (фиксацию якоря и низа колонны НКТ относительно стенок скважины). В результате этих действий зафиксировали колонну НКТ с натяжением 27,587 кН, независимо от диаметра и толщины труб НКТ, что предотвращает изгибные нагрузки и износ штанг и НКТ. Затем приподняли колонну штанг, соединили ее с устьевым приводом (станок-качалка, цепной привод, гидравлический привод или т.п.) и начали эксплуатацию скважины при помощи ШГН.
Исходя из расчета необходимой нагрузки для предотвращения изгибных нагрузок для колонн штанг и НКТ, эта нагрузка может оказаться меньше суммарного веса колонны штанг. Тогда штанги разгружают на величину необходимой нагрузки, которую контролируют устьевым индикатором вес (УИВ) показания которого рассчитывают по формуле:
где РУИВ – показания УИВ после разргузки колонны штанг, кН;
Рш – суммарный вес штанг, кН;
Рн – необходимая нагрузка, кН.
Также способ может быть применён в сочетании с гидравлическим способом при недостаточности усилий, создаваемым колонной штанг.
Способ применим и при использовании якорей механического действия (например, патенты RU №№ 2148147, 2352752, 154947 или т.п.) с посадкой вращением колонны НКТ с последующей герметизацией штанг на устье скважины.
При этом отсутствие необходимости использования специального и/или сложного оборудования для натяжения колонны НКТ и установки (посадки) якоря значительно упрощает процесс реализации способа.
Предлагаемый способ фиксирования колонны насосно-компрессорных труб якорем в скважинах, эксплуатируемых штанговым насосом, позволяет расширить область применения за счет использования с НКТ диаметром 73 мм и более с толщиной стенки 5,5 мм и более, а также упросить процесс реализации за счет механического натяжения и гидравлической или механической установки якоря в скважине.
Claims (1)
- Способ фиксирования колонны насосно-компрессорных труб якорем в скважинах, эксплуатируемых штанговым насосом, включающий спуск в скважину колонны насосно-компрессорных труб - НКТ с насосом и якорем в заданный интервал, натяжение продольным усилием колонны НКТ с последующей фиксацией в этом положении якорем, отличающийся тем, что продольное усилие на колонну НКТ создают разгрузкой штанг путем упора плунжера, установленного на колонне штанг, на низ цилиндра штангового насоса.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2021111362A RU2757842C1 (ru) | 2021-04-21 | 2021-04-21 | Способ фиксирования колонны насосно-компрессорных труб якорем в скважинах, эксплуатируемых штанговым насосом |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2021111362A RU2757842C1 (ru) | 2021-04-21 | 2021-04-21 | Способ фиксирования колонны насосно-компрессорных труб якорем в скважинах, эксплуатируемых штанговым насосом |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2757842C1 true RU2757842C1 (ru) | 2021-10-21 |
Family
ID=78289617
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2021111362A RU2757842C1 (ru) | 2021-04-21 | 2021-04-21 | Способ фиксирования колонны насосно-компрессорных труб якорем в скважинах, эксплуатируемых штанговым насосом |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2757842C1 (ru) |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1209832A1 (ru) * | 1983-07-27 | 1986-02-07 | Башкирский государственный научно-исследовательский и проектный институт нефтяной промышленности | Установка дл исследовани сил сопротивлени движению колонны штанг в стволе скважины |
| SU1562422A1 (ru) * | 1988-01-26 | 1990-05-07 | Украинский научно-исследовательский институт природных газов | Устройство дл разгрузки веса колонны насосно-компрессорных труб |
| US5372197A (en) * | 1993-05-27 | 1994-12-13 | Gcw Development | Tubing unloader apparatus and method |
| US20140110130A1 (en) * | 2012-10-24 | 2014-04-24 | Weatherford/Lamb, Inc. | Anchor Latch on Off For Sucker Rods |
| RU2574655C1 (ru) * | 2014-12-30 | 2016-02-10 | Открытое акционерное общество "Татнефть" им. В.Д. Шашина | Штанговая насосная установка для одновременно-раздельной эксплуатации двух пластов |
| RU2681770C1 (ru) * | 2018-06-13 | 2019-03-12 | Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственная фирма "Пакер" | Способ заякоривания насосно-компрессорных труб в скважинах, эксплуатируемых штанговыми насосными установками |
| RU2685252C1 (ru) * | 2019-01-21 | 2019-04-17 | Ильшат Асгатович Талипов | Противополетное устройство для насосно-компрессорных труб |
-
2021
- 2021-04-21 RU RU2021111362A patent/RU2757842C1/ru active
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1209832A1 (ru) * | 1983-07-27 | 1986-02-07 | Башкирский государственный научно-исследовательский и проектный институт нефтяной промышленности | Установка дл исследовани сил сопротивлени движению колонны штанг в стволе скважины |
| SU1562422A1 (ru) * | 1988-01-26 | 1990-05-07 | Украинский научно-исследовательский институт природных газов | Устройство дл разгрузки веса колонны насосно-компрессорных труб |
| US5372197A (en) * | 1993-05-27 | 1994-12-13 | Gcw Development | Tubing unloader apparatus and method |
| US20140110130A1 (en) * | 2012-10-24 | 2014-04-24 | Weatherford/Lamb, Inc. | Anchor Latch on Off For Sucker Rods |
| RU2574655C1 (ru) * | 2014-12-30 | 2016-02-10 | Открытое акционерное общество "Татнефть" им. В.Д. Шашина | Штанговая насосная установка для одновременно-раздельной эксплуатации двух пластов |
| RU2681770C1 (ru) * | 2018-06-13 | 2019-03-12 | Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственная фирма "Пакер" | Способ заякоривания насосно-компрессорных труб в скважинах, эксплуатируемых штанговыми насосными установками |
| RU2685252C1 (ru) * | 2019-01-21 | 2019-04-17 | Ильшат Асгатович Талипов | Противополетное устройство для насосно-компрессорных труб |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US3528500A (en) | Tubing anchor | |
| RU2757842C1 (ru) | Способ фиксирования колонны насосно-компрессорных труб якорем в скважинах, эксплуатируемых штанговым насосом | |
| RU2681770C1 (ru) | Способ заякоривания насосно-компрессорных труб в скважинах, эксплуатируемых штанговыми насосными установками | |
| RU2312985C1 (ru) | Газосепаратор вставного насоса | |
| RU2738615C1 (ru) | Способ одновременно-раздельной добычи нефти из двух пластов одной скважины по эксплуатационной колонне | |
| RU2484240C1 (ru) | Способ установки хвостовика обсадной колонны в скважине | |
| NO20180149A1 (en) | Apparatus for transferring a reciprocating movement from a machinery arranged at a surface to a device located downhole in a subterranean well, and method of producing well fluids | |
| RU73030U1 (ru) | Устройство для гидродинамического воздействия на призабойную зону | |
| RU2583804C1 (ru) | Устройство для импульсного воздействия на пласт | |
| RU2652400C1 (ru) | Способ и устройство для поинтервального исследования горизонтального ствола скважины | |
| RU2724715C1 (ru) | Способ эксплуатации обводненного нефтяного пласта | |
| RU2014428C1 (ru) | Устройство для оборудования низа обсадной колонны | |
| RU2757835C1 (ru) | Способ цементирования стеклопластиковой обсадной трубы и устройство для его осуществления | |
| RU2796714C1 (ru) | Способ эксплуатации вставного скважинного штангового насоса | |
| SU1709082A1 (ru) | Глубинно-насосна установка | |
| RU2263771C1 (ru) | Способ разработки участка нефтяной залежи | |
| RU2144136C1 (ru) | Способ изоляции водопритоков в эксплуатационных скважинах | |
| RU2737805C1 (ru) | Способ добычи нефти с высоким газовым фактором | |
| RU2714542C1 (ru) | Способ установки расширяемой колонны с резьбовыми соединениями | |
| RU33180U1 (ru) | Глубинно-насосная установка для эксплуатации добывающих скважин | |
| RU2740375C1 (ru) | Скважинная насосная установка с якорным узлом для беструбной эксплуатации скважин малого диаметра | |
| SU470584A1 (ru) | Способ бурени скважин | |
| RU2330947C1 (ru) | Способ интенсификации притока из пласта понижением уровня скважинной жидкости новых и отремонтированных нефтяных фонтанных скважин с последующим поддержанием статического уровня | |
| SU1087689A1 (ru) | Комбинированный подъемник жидкости | |
| RU41810U1 (ru) | Скважинный штанговый насос для добычи пластовых жидкостей |