RU27651U1 - Глубинно-насосная установка для добычи высоковязкой нефти - Google Patents

Description

ГЛУБИННО-НАСОСНАЯ УСТАНОВКА ДЛЯ ДОБЫЧИ ВЫСОКОВЯЗКОЙ НЕФТИ.

Полезная модель относится к нефтедобьшающей промьшшенности и может быть использована для эксплуатации скважин с высоковязкой продукцией.

Известна глубинно-насосная установка для добычи высоковязкой продукции, включающая штанговый насос, колонну НКТ, колонну штанг, пакер со скользяпщм разъемом и перфорированную трубу, расположенную над насосом. Колонна НКТ заполняется легкой маловязкой нефтью, а подьем высоковязкой продукции осуш,ествляется по межтрубному пространству /Валеев М.Д., Хасанов М.М. Глубинно-насосная добыча вязкой нефти. - Уфа: Баппснигоиздат, 1992. - стр. 119-121/.

Недостатком установки является то, что в процессе работы скважинная жидкость попадает через перфорированную трубу в колонну НКТ. Из скважинной жидкости вьщеляется газ, который скапливается в верхней части колонны НКТ под устьевым сальником, вытесняя при этом маловязкую нефть через перфорированный патрубок в межтрубное пространство., что вызьшает выход сальника из строя и требует долива маловязкой нефти. В большей мере это проявляется при добыче высоковязкой жидкости, имеюш;ей повьпденный газовый фактор, где расход маловязкой жидкости становится значительным, что сужает область применения установки.

Известна глубинно-насосная установка фирмы HOPS /Габрюлов Л.В. Новые технические средства для добычи высоковязкой нефти. М.: ВНИИОЭНГ, 1985. - стр.10/, включаюш;ая штанговый насос, колонну НКТ, колонну штанг, пакер, а также специальный сальник, герметизирующий специальный полированный шток, соединяющий колонну штанг и плунжер насоса. Между сальником и ш нжером установлены обратные клапаны, соединяющие полость над плунжером с затрубным пространством, по которому ведется подьем высоковязкой нефти. Колонна НКТ заполняется маловязкой жидкостью, в которой двигаются штанги. Сальник исключает попадание скважинной высоковязкой продукции в колонну НКТ при работе установки.

J г о л г V г г

Объект-устрой хзв

М1СИ F 04 В 47/02

Недостатком установки является трудность замещения скважинной жидкости, попадающей в колонну НКТ при монтаже установки в скважине, маловязкой жидкостью, поскольку подвод замещающей маловязкой жидкости и отвод замещаемой скважинной жидкости производится через устьевое оборудование по сообщающимся между собой полостям. При этом возможно заполнение колонны НКТ маловязкой жидкостью, имеющей плотность, превьппающую плотность скважинной жидкости, то есть водой. Однако величина механического трения колонны щтанг о колонну HDKT в воде значительно превышает величину механического трения в нефти, что при работе установки приводит к ускоренному механическому и коррозионному износу колонны штанг и НКТ и снижает межремонтный период (МРН) работы установки. Кроме того, поскольку пакер отсекает фильтровую часть скважины от нагнетательной, весь газ, поступающий из продуктивного пласта вместе с жидкостью, попадает в насос. Это снижает коэффициент наполнения насоса и может блокировать его работу.

Целью создания полезной модели яв.пяется увеличение МРИ работы установки и расширение области ее применения за счет использования ее в скважинах с повьппенным газовым фактором, а также снижение трудоемкости заполнения колонны НКТ маловязкой жидкостью.

Указанная цель достигается глубинно-насосной установкой, включающей скважинный штанговый насос, колонну штанг, колонну НКТ, обратный клапан, перфорированный патрубок, пакер со скользящим разъемом и шток, соединяюпщй колонну щтанг с плунжером насоса.

Новым является то, что между перфорированным патрубком и обратным клапаном размещен разобщитель, в отверстии которого шток расположен с минимальным гарантированным радиальным зазором, обратный клапан расположен над разобпщтелем, а плунжер скважинного штангового насоса вьшолнен с управляемым нагнетательным клапаном.

На фиг. схематично показан обпщй вид установки.

Глубинно-насосная установка (см. фиг.) включает скважинный штанговый насос 1, колонну штанг 2, колонну НКТ 3, обратный клапан 4, перфорированный патрубок 5, пакер 6 со скользящим разъемом 7, щток 8, соединяющий колонну штанг 2 с плунжером 9 насоса 1 и разобпщтель 10, в отверстии которого шток 8 расположен с минимальным гарантированным радиальным зазором 11. Обратный

клалан 4 расположен над разобщителем 10. 9 скважинного штангового насоса 1 выполнен с управляемым нагнетательным клапаном 12.

Установка работает следующим образом.

После монтажа установки в скважине 13 в полость колонны НКТ 3 закачивается легкая маловязкая нефть 14, плотность которой заведомо меньще шютности скважинкой жидкости. Количество легкой маловязкой нефти определяется в зависимости от обьема полости НКТ и должно быть не меньще этого обьема. При этом скважшшая жидкость, попавщая в полость колонны НКТ 3 при монтаже установки, через открьшпшйся обратный клапан 4 выдавливается в межтрубное пространство 15 скважины 13, что обеспечивает полное замещение жидкостей в полости .колонны НКТ 3. По окончании закачки легкой маловязкой нефти обратный клапан 4 закрывается, что исключает попадание в полость колонны НКТ 3 скважшшой жидкости из межтрубного пространства скважины.

Затем установка пускается в работу. Привод (на фиг. не показан) через колонну щтанг 2 и щток 8 сообщает плунжеру 9 возвратно поступательное движение. Скважинная жидкость поступает в насос из фильтровой части скважины, расположенной ниже пакераб и через перфорированный патрубок 5 нагнетается в межтрубное пространство 15 скважины, расположенное вьппе пакера 6. По межтрубному пространству 15 осуществляется подьем скважинной жидкости к устью скважгоп. и далее в напорную jnonno. Скользяпщй разъем 7 в месте соединения насоса 1 с пакером 6 исключает передачу на пакер осевых знакопеременных циклических нагрузок, возникающих вследствие упругих деформаций колонны НКТ при работе установки.

Разобщитель 10, расположенный вьппе перфорированного патрубка 5, предотвращает перемепшвание скважинной жидкости, выходящей из насоса 1, с легкой маловязкой жидкостью 14, которой заполнена полость колонны НКТЗ. Предотвращение перемешивания жидкостей достигается тем, что ппок8 соверщает возвратно-поступательное движение в отверстии разобщителя 10 с минимальным гарантированным радиальным зазором 11, вследствие чего вязкая скважинная жидкость счищается со штока и не увлекается вместе с ним в полость колонны НКТ 3. Кроме того, гарантированный зазор 11 обеспечивает выравпивание давлений жидкостей в полости колонны НКТ 3 и межтрубном пространстве 15 скважины. Равенство давлений исключает попадание скважинной жидкости через зазор 11 между

штоком 8 и отверстием разобщителя 10 в полость колоины НКТ 3, в тоже время маловязкая жидкость не может вытекать из полости колониы НКТ 3, поскольку имеет меньшую плотность, чем скважинная жидкость в межтрубном пространстве 15.

Наличие в межтрубном пространстве 15 избыточного давления, равного давлению в иапорной линии обеспечивает избыточность давления легкой маловязкой жидкости 14 в полости колонны НКТ 3, за счет чего достигается гарантированная смазка полированного штока 16, и создаются предпосылки для надежной работы устьевого сальникового узла 17.

В насосе 1 применен плунжер 9 с управляемым нагнетательным клапаном 12, открьшаюпщмся в начале движения хода колонны штанг 2 вниз независимо от перепада давления над и под плунжером 9. Это достигается жесткой связью запираюш;его элемента нагнетательного клапана 12 со штоком 8 и колонной штанг 2. Попавший в насос вместе с продукцией газ при этом через открытый нагнетательный клапан 12 поступает в надплунжерную полость насоса 1 и далее в межтрубное пространство 15. С началом хода колонны штанг 2 вверх нагнетательный клапан 12 закрьшается, давление под плунжером 9 снижается, открьшается всасьшаюпщй клапан 18, и продукция скважины поступает в насос 1.

Далее циклы повторяются.

Конструкция установки позволяет упростить процесс, снизить трудоемкость и сократить время заполнения полости колонны НКТ маловязкой жидкостью.

Возможность применения в качестве маловязкой жидкости вместо воды легкой маловязкой нефти позволяет свести к минимуму величину механического трения колонны штанг о колонну НКТ, снизить механический и коррозионный износ колонны штанг и НКТ и повысить МРП работы установки.

Избыточность давления легкой маловязкой жидкости в колонне НКТ обеспечивает смазку полированного штока, что повьппает надежность работы устьевого сальникового узла.

Применение плунжера с управляемым клапаном позволяет снизить влияние газа, все содержание которого в продукции вместе с последней неизбежно попадает в насос, повысить коэффициент наполнения насоса и исключить блокирование газом работу насоса, что расширяет область применения установки в скважинах с повьппенным газовым фактором.

Claims (1)

1. Глубинно-насосная установка для добычи высоковязкой нефти, включающая скважинный штанговый насос, колонну штанг, колонну НКТ, обратный клапан, перфорированный патрубок, пакер со скользящим разъемом и шток, соединяющий колонну штанг с плунжером насоса, отличающаяся тем, что между перфорированным патрубком и обратным клапаном размещен разобщитель, в отверстии которого шток расположен с минимальным гарантированным радиальным зазором, обратный клапан расположен над разобщителем, а плунжер скважинного штангового насоса выполнен с управляемым нагнетательным клапаном.