RU2766485C1 - Насосная установка для регулированного отбора продукции из скважины - Google Patents
Насосная установка для регулированного отбора продукции из скважины Download PDFInfo
- Publication number
- RU2766485C1 RU2766485C1 RU2021117001A RU2021117001A RU2766485C1 RU 2766485 C1 RU2766485 C1 RU 2766485C1 RU 2021117001 A RU2021117001 A RU 2021117001A RU 2021117001 A RU2021117001 A RU 2021117001A RU 2766485 C1 RU2766485 C1 RU 2766485C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- well
- pump
- products
- echo sounder
- controlled extraction
- Prior art date
Links
- 238000000605 extraction Methods 0.000 title abstract 5
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims abstract description 7
- 230000005236 sound signal Effects 0.000 claims abstract description 4
- 238000005086 pumping Methods 0.000 claims description 9
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims description 8
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 claims 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 claims 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 abstract description 14
- 230000007717 exclusion Effects 0.000 abstract description 3
- 238000005259 measurement Methods 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 4
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 2
- 244000309464 bull Species 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 description 1
- 238000003780 insertion Methods 0.000 description 1
- 230000037431 insertion Effects 0.000 description 1
- 238000013021 overheating Methods 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
- 239000003039 volatile agent Substances 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
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04D13/00—Pumping installations or systems
- F04D13/02—Units comprising pumps and their driving means
- F04D13/06—Units comprising pumps and their driving means the pump being electrically driven
- F04D13/08—Units comprising pumps and their driving means the pump being electrically driven for submerged use
- F04D13/10—Units comprising pumps and their driving means the pump being electrically driven for submerged use adapted for use in mining bore holes
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geology (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)
- Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
Abstract
Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности и может быть использовано для добычи продукции из скважин со сложным профилем. Насосная установка для регулированного отбора продукции из скважины, включающая эксплуатационную колонну, внутри которой расположены насосно-компрессорная труба с размещенным в ее нижней части погружным насосом, который функционально соединен с регулятором производительности насоса, установленный на устье эхолот для измерения динамического уровня жидкости в скважине, связанный функционально с блоком управления для управления регулятором. Погружной насос сверху дополнительно оснащен верхним конусом с углом при вершине не более 7° для исключения множественного отражения звукового сигнала эхолота. Технический результат заключается в создании насосной установки для регулированного отбора продукции из скважины, позволяющей производить регулируемый отбор из скважины со сложным профилем (отклонением от основного направления ствола на 5 и более метров в разные стороны или оснащенная как минимум одной летучкой) и с уровнем жидкости, опускающимся ниже верхнего и/или нижнего края насоса в сложных скважинах с исключением многооткликовой эхограммы. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.
Description
Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности и может быть использовано для добычи продукции из скважин со сложным профилем.
Известно устройство автоматического управления процессом добычи нефти (патент RU № 2280151, МПК E21B 43/12, E21B 47/06, опубл. 20.07.2006. Бюл. № 20), включающее электродвигатель, приводящий в движение качалку, соединенную с погружным насосом, датчики объема добываемой жидкости и давления жидкости в скважине, соединенные с блоком управления электродвигателем, причем блок управления содержит соединенные последовательно устройство памяти, регулятор частоты и преобразователь напряжения, устройство управления снабжено также датчиком-эхолотом, определяющим уровень жидкости в скважине, установленным на устье скважины и соединенным с одним из входов регулятора частоты, при этом датчик объема добываемой жидкости соединен с одним из входов устройства памяти, второй вход которого соединен с командным пультом оператора, а датчик давления жидкости в скважине соединен со вторым входом регулятора частоты, выход которого через преобразователь напряжения соединен с электродвигателем.
Недостатками данного устройства являются узкая область применения из-за возможности работы в скважинах с вертикальным профилем и уровнем жидкости, располагаемым выше погружного насоса, низкая точность измерения уровня жидкости эхолотом в таких скважинах из-за большого количества отраженных сигналов (многооткликовая эхограмма).
Наиболее близким по технической сущности является установка для откачки из скважины нефти с высоким значением попутного газа (патент RU № 2380521, МПК E21B 43/00, F04D 15/00, опубл. 27.01.2010. Бюл. № 3), содержащая эксплуатационную колонну, внутри которой расположены насосно-компрессорная труба с размещенным в ее нижней части центробежным насосом, с валом которого жестко соединен погружной асинхронный электродвигатель, устьевая часть колонны через первую задвижку и патрубок связана с расположенной на поверхности скважины насосно-компрессорной установкой для закачки инертного газа, а через вторую задвижку, обратный клапан – с узлом штуцерной камеры и системой нефтесбора, эхолот для определения текущего значения динамического уровня, размещенный на арматуре устья скважины, станция управления, установленная на поверхности скважины, включающая преобразователь частоты, соединенный через трансформатор, силовой кабель, снабженный высокотемпературной кабельной вставкой, с погружным асинхронным электродвигателем, контроллер, выходом подключенный через ПИ-регулятор к управляющему входу преобразователя частоты, а входом - к блоку погружной телеметрии, установленном на погружном асинхронном электродвигателе.
Недостатками данного установки являются узкая область применения из-за возможности работы в скважинах с вертикальным профилем и уровнем жидкости, располагаемым выше погружного насоса, низкая точность измерения уровня жидкости эхолотом в таких скважинах из-за большого количества отраженных сигналов (многооткликовая эхограмма).
Технической задачей предполагаемого изобретения является создание насосной установки для регулированного отбора продукции из скважины, позволяющей производить регулируемый отбор из скважины со сложным профилем (отклонением от основного направления ствола на 5 и более метров в разные стороны или оснащенная как минимум одной летучкой) и с уровнем жидкости, опускающимся ниже верхнего и/или нижнего края насоса в сложных скважинах с исключением многооткликовой эхограммы благодаря наличию сверху или сверху и снизу конусов – отражателей сигнала эхолота.
На чертеже изображена схема погружного насоса с верхним и нижним конусами.
Насосная установка для регулированного отбора продукции из скважины 1 включает эксплуатационную колонну 2, внутри которой расположены насосно-компрессорная труба (НКТ) 3 с размещенным в ее нижней части погружным насосом 4, который функционально соединен с регулятором производительности насоса (не показан), установленный на устье эхолот (не показан) для измерения динамического уровня 5 жидкости в скважине 1, связанный функционально с блоком управления (не показан) для управления регулятором. Устьевое оборудование (регулятор, эхолот и блок управления) не показаны, так как их известно большое количество из открытых источников (в том числе и аналоги) и авторы на их конструкцию и принцип действия не претендуют. При работе погружного насоса 4 (любой известной конструкции – авторы не претендуют) в добывающих скважинах со сложным профилем (отклонением от основного направления ствола на 5 и более метров в разные стороны или оснащенная как минимум одной летучкой 6) и с уровнем жидкости 5, опускающимся ниже верхнего и/или нижнего края насоса 4 часто наблюдается многооткликовая эхограмма, снимаемая эхолотом, что делает не правильной регулировку производительности насоса 4 и, как следствие, снижает его коэффициент полезного действия (КПД) или приводит к перегреву и выходу из строя из-за отсутствия охлаждающей его жидкости. Как показали практические исследования то наличие переходов с углом при вершине не более 7º практически полностью исключает множественные отражения звукового сигнала эхолота. Поэтому при постоянном снижении уровня 5 жидкости ниже верхнего края насоса 4, его сверху оснащают верхним конусом 7 с углом A при вершине не более 7º. При постоянном снижении уровня 5 жидкости также ниже нижнего края насоса 4, его снизу дополнительно оснащают нижним конусом 8 с углом B при вершине не более 7º. Для простоты изготовления и ограничения длин конусов 7 и 8 по высоте рекомендуется ограничить углы A и B при их вершине не менее 4º, чтобы конусы умещались в длину одной трубы НКТ 3 или хвостовика 9, устанавливаемого снизу насоса 4.
Насосная установка для регулированного отбора продукции из скважины работает следующим образом.
Предварительно гидродинамическими расчетами определяют интервал уровня жидкости 5 в скважине 1, при котором максимально эффективно будет работать насос 4 (данные насоса берутся из паспорта завода изготовителя), а также интервал установки насоса 4 в скважине 1 в зависимости от ее структуры и наличия летучек 6. Исходя из этих данный принимают решение на установку нижнего конуса 8 на хвостовик 9 и низ насоса 4. Хвостовик 9 с нижним конусом 8 или без него присоединяют к насосу 4 и припускают в обсадную колонну 2 скважины 1, к верху насоса присоединяют верхний конус 7 с первой трубой НКТ 3 и далее на НКТ 3 спускают в обсадную колонну 2 в интервал установки насоса 4 в скважине 1. Насос 4 присоединяют к регулятору производительности насоса 4, например, для штангового глубинного насоса (ШГН) 4 – регулятором является механический привод с частотно-регулируемым электродвигателем, для электроцентробежного насоса (ЭЦН) 4 – регулятором является частотно-регулируемый электродвигатель погружного насоса 4 или т.п. Герметизируют устье (не показано) скважины с установленным на устье эхолотом, который контролирует уровень 5 жидкости в скважине 1 и передает сигнал на блок управления (любой известной конструкции: программный модуль, электро-вычислительная машина, радио-релейный блок или т.п.), который в зависимости от получаемого сигнала меняет, например, частоту подаваемую на частотно-регулируемый электродвигатель. При увеличении уровня 5 жидкости выше допустимого интервала повышает производительность насоса 4, при снижении ниже допустимого уровня 5 - снижает.
Как показала практика наличие верхнего 7 и нижнего 8 конусов соответственно сверху и снизу насоса 4 полностью исключило появление многооткликовой эхограммы даже в самых сложных профилях скважины 1 и, как следствие, позволило повысить корректность работы всех устройств (как устьевых, так и погружных) и КПД насоса 4.
Предлагаемым изобретением является создание насосной установки для регулированного отбора продукции из скважины позволяющее производить регулируемый отбор из скважины со сложным профилем (отклонением от основного направления ствола на 5 и более метров в разные стороны или оснащенная как минимум одной летучкой) и с уровнем жидкости, опускающимся ниже верхнего и/или нижнего края насоса в сложных скважинах с исключением многооткликовой эхограммы благодаря наличию сверху или сверху и снизу конусов – отражателей сигнала эхолота.
Claims (3)
1. Насосная установка для регулированного отбора продукции из скважины, включающая эксплуатационную колонну, внутри которой расположены насосно-компрессорная труба с размещенным в ее нижней части погружным насосом, который функционально соединен с регулятором производительности насоса, установленный на устье эхолот для измерения динамического уровня жидкости в скважине, связанный функционально с блоком управления для управления регулятором, отличающаяся тем, что погружной насос сверху дополнительно оснащен верхним конусом с углом при вершине не более 7° для исключения множественного отражения звукового сигнала эхолота.
2. Насосная установка для регулированного отбора продукции из скважины по п. 1, отличающаяся тем, что насос снизу дополнительно оснащен нижним конусом с углом при вершине не более 7° для исключения множественного отражения звукового сигнала эхолота.
3. Насосная установка для регулированного отбора продукции из скважины по одному из пп. 1 или 2, отличающаяся тем, что угол при вершине конуса не менее 4°.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2021117001A RU2766485C1 (ru) | 2021-06-11 | 2021-06-11 | Насосная установка для регулированного отбора продукции из скважины |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2021117001A RU2766485C1 (ru) | 2021-06-11 | 2021-06-11 | Насосная установка для регулированного отбора продукции из скважины |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2766485C1 true RU2766485C1 (ru) | 2022-03-15 |
Family
ID=80736516
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2021117001A RU2766485C1 (ru) | 2021-06-11 | 2021-06-11 | Насосная установка для регулированного отбора продукции из скважины |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2766485C1 (ru) |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4558737A (en) * | 1981-12-18 | 1985-12-17 | Kuznetsov Oleg L | Downhole thermoacoustic device |
RU2140519C1 (ru) * | 1998-03-11 | 1999-10-27 | Подобед Виктор Сергеевич | Устройство для акустического воздействия на нефтегазоносный пласт |
RU2007133904A (ru) * | 2007-09-11 | 2009-03-20 | Общество с ограниченной ответственностью "Белые ночи" (RU) | Способ откачки нефти из скважин с большим газосодержанием и электропогружная установка для его осуществления |
RU2427705C1 (ru) * | 2010-05-24 | 2011-08-27 | Открытое акционерное общество "Татнефть" им. В.Д. Шашина | Насосная установка для одновременной раздельной эксплуатации двух пластов в скважине |
RU2013119367A (ru) * | 2013-04-25 | 2014-10-27 | Андрей Анатольевич Вахрушев | Способ добычи пластового флюида из нефтяных скважин (варианты) и установка для его осуществления (варианты) |
RU2630014C1 (ru) * | 2016-06-28 | 2017-09-05 | Ильдар Зафирович Денисламов | Способ определения массы растворителя в нефтедобывающей скважине |
-
2021
- 2021-06-11 RU RU2021117001A patent/RU2766485C1/ru active
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4558737A (en) * | 1981-12-18 | 1985-12-17 | Kuznetsov Oleg L | Downhole thermoacoustic device |
RU2140519C1 (ru) * | 1998-03-11 | 1999-10-27 | Подобед Виктор Сергеевич | Устройство для акустического воздействия на нефтегазоносный пласт |
RU2007133904A (ru) * | 2007-09-11 | 2009-03-20 | Общество с ограниченной ответственностью "Белые ночи" (RU) | Способ откачки нефти из скважин с большим газосодержанием и электропогружная установка для его осуществления |
RU2380521C2 (ru) * | 2007-09-11 | 2010-01-27 | Общество с ограниченной ответственностью "Белые ночи" | Способ откачки нефти из скважин с большим газосодержанием и электропогружная установка для его осуществления |
RU2427705C1 (ru) * | 2010-05-24 | 2011-08-27 | Открытое акционерное общество "Татнефть" им. В.Д. Шашина | Насосная установка для одновременной раздельной эксплуатации двух пластов в скважине |
RU2013119367A (ru) * | 2013-04-25 | 2014-10-27 | Андрей Анатольевич Вахрушев | Способ добычи пластового флюида из нефтяных скважин (варианты) и установка для его осуществления (варианты) |
RU2630014C1 (ru) * | 2016-06-28 | 2017-09-05 | Ильдар Зафирович Денисламов | Способ определения массы растворителя в нефтедобывающей скважине |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2475633C2 (ru) | Способ и система для повышения добычи нефти (варианты) | |
RU2421605C1 (ru) | Способ эксплуатации скважины, оборудованной установкой электроцентробежного насоса с частотно-регулируемым приводом | |
US3568771A (en) | Method and apparatus for lifting foaming crude by a variable rpm submersible pump | |
US6631762B2 (en) | System and method for the production of oil from low volume wells | |
US8684078B2 (en) | System and method for controlling fluid pumps to achieve desired levels | |
US8028753B2 (en) | System, method and apparatus for controlling the flow rate of an electrical submersible pump based on fluid density | |
RU111190U1 (ru) | Нефтедобывающая скважина с искусственным интеллектом | |
RU2766485C1 (ru) | Насосная установка для регулированного отбора продукции из скважины | |
CA2762269C (en) | Method and apparatus for determining a level of a fluid in communication with a downhole pump | |
CN113027387B (zh) | 一种油井间抽控制系统及方法 | |
CN107939378B (zh) | 一种地面驱动螺杆泵井动液面实时获取方法 | |
US20180202432A1 (en) | Subsea pump and system and methods for control | |
RU2674351C1 (ru) | Способ оценки обводненности скважинной нефти | |
US20220098971A1 (en) | System and Method for Determining Pump Intake Pressure or Reservoir Pressure in an Oil and Gas Well | |
RU2700738C1 (ru) | Способ повышения достоверности контроля обводненности продукции нефтедобывающих скважин, оборудованных штанговыми глубинными насосами | |
US20230098068A1 (en) | Well pump control system and method | |
WO2017010891A1 (en) | Subsea pump and system and methods for control | |
CA2768128C (en) | Gas production using a pump and dip tube | |
US20240060403A1 (en) | Electric submersible pump | |
CN105089527A (zh) | 用于控制井筒压力的设备及方法 | |
RU2601685C1 (ru) | Способ эксплуатации высокообводненных скважин и система для его осуществления | |
US11714210B2 (en) | Determining gas-oil and oil-water shut-in interfaces for an undulating well | |
RU2775186C1 (ru) | Способ определения содержания свободного газа на приеме скважинного насоса | |
US11414968B2 (en) | Method and system for subsurface to subsurface water injection | |
SU1049660A1 (ru) | Способ определени коэффициента продуктивности скважины,оборудованной погружным центробежным электронасосом |