RU48377U1

RU48377U1 - OIL LIFTING UNIT

Info

Publication number: RU48377U1
Application number: RU2005106419/22U
Authority: RU
Inventors: П.П. Плотников
Original assignee: Плотников Петр Павлович
Priority date: 2005-03-09
Filing date: 2005-03-09
Publication date: 2005-10-10

Abstract

Полезная модель может быть использована для подъема жидкостей, предпочтительно нефти, с большой глубины. Задача: снижение энергоемкости процесса подъема жидкости. Сущность: нефтеподъемная установка, содержащая нефтеподъемную колонну, размещенную с зазором в полости обсадной трубы, и снабженную герметичным кожухом, связанным с источником рабочего агента и сообщающегося с полостью нефтеподъемной колонны, при этом выпускной конец нефтеподъемной колонны посредством трубопроводов, снабженных задвижками, подключен к герметичным нефтеприемным емкостям, полости которых подключены к средству создания вакуума, например, вакуум-насосу, отличается тем, что с источник рабочего агента выполнен в виде емкости, заправленной нефтью и, посредством трубопровода снабженного задвижкой, подключен к полости герметичного кожуха, который дополнительно снабжен воздухоотводящим патрубком с воздушным краном. Кроме того, нефтеподъемная установка снабжена средствами подогрева рабочего агента.The utility model can be used to lift liquids, preferably oil, from great depths. Objective: reduce the energy intensity of the liquid lifting process. SUBSTANCE: oil lifting installation comprising a lifting column, placed with a gap in the casing cavity, and provided with a sealed casing connected to the source of the working agent and communicating with the cavity of the lifting column, while the outlet end of the lifting column through pipelines equipped with valves is connected to the tight oil receiving containers whose cavities are connected to a means of creating a vacuum, for example, a vacuum pump, characterized in that the source of the working agent is made in the form of containers a tee filled with oil and, through a pipeline equipped with a valve, is connected to the cavity of the sealed casing, which is additionally equipped with an air outlet pipe with an air valve. In addition, the oil lifting unit is equipped with means for heating the working agent.

Description

Полезная модель относится к устройствам, для перекачивания жидкости и может быть использована для подъема жидкостей, предпочтительно нефти, с большой глубины.The invention relates to devices for pumping liquids and can be used to lift liquids, preferably oil, from great depths.

Известна нефтеподъемная установка, содержащая нефтеподъемную колонну, размещенную с зазором в полости обсадной трубы, и снабженную средствами для подвода сжатого газа в полость нефтеподъемной колонны, распределенными по длине последней, выполненными в виде выпускных патрубков, обращенных вверх своими выпускными отверстиями, а своими приемными отверстиями открытыми в концентрично расположенную вокруг нефтеподъемной колонны герметичную полость, связанную с источником сжатого газа (см. пол. модель РФ №21628, кл. F 04 F 1/00, 2001).Known oil lifting installation containing a lifting column, placed with a gap in the cavity of the casing, and equipped with means for supplying compressed gas to the cavity of the lifting column, distributed along the length of the latter, made in the form of exhaust pipes facing up with their outlet openings, and their receiving openings open in a sealed cavity concentrically located around the oil recovery column connected to a source of compressed gas (see floor. RF model No. 21628, class F 04 F 1/00, 2001).

Однако это техническое решение не лишено недостатков, в том числе таких как повышенная энергоемкость процесса (из-за повышенного расхода сжатого воздуха) при подъеме нефти с большой глубины, следствием чего является недостаточная эффективность работы.However, this technical solution is not without drawbacks, including such as increased energy intensity of the process (due to increased consumption of compressed air) when lifting oil from great depths, which results in insufficient work efficiency.

Известна также нефтеподъемная установка, содержащая нефтеподъемную колонну, размещенную с зазором в полости обсадной трубы, и снабженную герметичным кожухом, связанным с источником рабочего агента и сообщающегося с полостью нефтеподъемной колонны, при этом выпускной конец нефтеподъемной колонны посредством трубопроводов, снабженных задвижками, подключен к герметичным нефтеприемным емкостям, полости которых подключены к средству создания вакуума, например, вакуум-насосу (см. пат. на пол. модель РФ №26613, кл. F 04 F 1/00, 2002).An oil lifting device is also known, comprising an oil lifting column placed with a gap in the casing cavity and provided with an airtight casing connected to the source of the working agent and communicating with the cavity of the oil lifting column, while the outlet end of the oil lifting column is connected to the pressurized oil receiver via pipelines equipped with valves. containers whose cavities are connected to a vacuum generating means, for example, a vacuum pump (see US Pat. No. 4,61313, cl. F 04 F 1/00, 2002).

Однако это техническое решение характеризуется повышенной энергоемкостью процесса подъема (из-за повышенного расхода сжатого воздуха), при этом наличие больших объемов сжатого воздуха в поднимаемой нефтевоздушной However, this technical solution is characterized by increased energy intensity of the lifting process (due to the increased consumption of compressed air), while the presence of large volumes of compressed air in the lifted oil-air

массе практически сразу после старта установки делает работу средств создания вакуума малоэффективной.the mass almost immediately after the start of the installation makes the work of means of creating a vacuum ineffective.

Задача, на решение которой направлена заявленная полезная модель, выражается в снижении энергоемкости процесса подъема нефти.The problem to which the claimed utility model is directed is expressed in reducing the energy intensity of the oil recovery process.

Технический результат, получаемый при решении названной задачи, выражается в отсутствии расхода сжатого воздуха при подъеме жидкости (нефти) с большой глубины либо в увеличении предельной глубины подъема.The technical result obtained by solving the aforementioned problem is expressed in the absence of compressed air consumption when lifting liquid (oil) from a great depth or in increasing the maximum depth of rise.

Для решения поставленной задачи нефтеподъемная установка, содержащая нефтеподъемную колонну, размещенную с зазором в полости обсадной трубы, и снабженную герметичным кожухом, связанным с источником рабочего агента и сообщающегося с полостью нефтеподъемной колонны, при этом выпускной конец нефтеподъемной колонны посредством трубопроводов, снабженных задвижками, подключен к герметичным нефтеприемным емкостям, полости которых подключены к средству создания вакуума, например, вакуум-насосу, отличается тем, что с источник рабочего агента выполнен в виде емкости, заправленной нефтью и, посредством трубопровода снабженного задвижкой, подключен к полости герметичного кожуха, который дополнительно снабжен воздухоотводящим патрубком с воздушным краном. Кроме того, нефтеподъемная установка снабжена средствами подогрева рабочего агента.To solve the problem, an oil lifting installation containing an oil lifting column, placed with a gap in the casing cavity, and provided with a sealed casing connected to the source of the working agent and communicating with the cavity of the oil lifting column, while the outlet end of the oil lifting column through pipelines equipped with valves, is connected to sealed oil receptacles, the cavities of which are connected to a means of creating a vacuum, for example, a vacuum pump, characterized in that with the source of the working agent and it is made in the form of a tank filled with oil and, by means of a pipeline equipped with a valve, is connected to the cavity of the hermetic casing, which is additionally equipped with an air outlet pipe with an air valve. In addition, the oil lifting unit is equipped with means for heating the working agent.

Сопоставительный анализ признаков заявленного и известных технических решений подтверждает его соответствие критерию "новизна".A comparative analysis of the features of the claimed and well-known technical solutions confirms its compliance with the criterion of "novelty."

Признаки первого пункта формулы полезной модели обеспечивают решение поставленной задачи за счет исключения подачи сжатого воздуха и, тем самым, снижения энергоемкости процесса подъема нефти.The signs of the first paragraph of the utility model formula provide a solution to the problem by eliminating the supply of compressed air and, thereby, reducing the energy consumption of the oil lifting process.

Признаки второго пункта формулы полезной модели обеспечивают возможность регулирования вязкости выдаваемой нефтяной массы и тем самым, также способствуют снижению энергоемкости процесса подъема нефти.The signs of the second paragraph of the utility model formula provide the ability to control the viscosity of the produced oil mass and thereby also help to reduce the energy intensity of the oil recovery process.

Заявленное устройство иллюстрируется чертежом, на котором показана общая схема подземного установки.The claimed device is illustrated by a drawing, which shows a general diagram of an underground installation.

На чертеже показаны обсадная труба 1, нефтеподъемная колонна 2, герметичный кожух 3 нефтеподъемной колонны, герметизирующие втулки 4, отверстия 5 в стенках нефтеподъемной колонны 2, трубопровод 6, выпускной нефтепровод 7, источник рабочего агента 8, забой скважины 9, вышележащие нефтесодержащие пласты 10, воздухоотводящий патрубок 11, соединительные нефтепроводы 12, герметичные нефтеприемные емкости 13, вакуум-насос 14, воздушные краны 15, воздуховоды 16, гидравлические краны 17, сливные патрубки 18, теплообменник 19.The drawing shows a casing 1, a lifting string 2, a tight casing 3 of the lifting string, sealing sleeves 4, holes 5 in the walls of the lifting string 2, pipeline 6, the exhaust pipe 7, the source of the working agent 8, the bottom hole 9, overlying oil-bearing formations 10, air exhaust pipe 11, connecting oil pipelines 12, sealed oil receiving tanks 13, vacuum pump 14, air valves 15, air ducts 16, hydraulic valves 17, drain pipes 18, heat exchanger 19.

Количество герметичных нефтеприемных емкостей 13 должно быть не менее двух для обеспечения возможности одновременного приема выдаваемой нефти и ее отгрузки потребителю.The number of sealed oil receiving tanks 13 should be at least two to ensure the possibility of simultaneous reception of the produced oil and its shipment to the consumer.

Обсадная труба 1, нефтеподъемная колонна 2, герметичный кожух 3, герметизирующие втулки 4, трубопровод 6, выпускной нефтепровод 7, источник рабочего агента 8, воздухоотводящий патрубок 11, соединительные нефтепроводы 12, герметичные нефтеприемные емкости 13 и сливные патрубки 18 выполнены из стального проката или листа, используемых при нефтедобыче. Воздушные краны 15, расположены на сопряжении воздуховодов 16, обеспечивающих поочередное подключение к вакуум-насосу 14 тех или иных герметичных нефтеприемных емкостей 13, а также на конце воздухоотводящего патрубка 11 конструктивно не отличаются от известных узлов.Casing pipe 1, oil lifting column 2, hermetic casing 3, sealing sleeves 4, pipeline 6, oil outlet 7, source of working agent 8, air exhaust pipe 11, connecting oil pipelines 12, sealed oil receiving containers 13 and drain pipes 18 are made of rolled steel or sheet used in oil production. Air taps 15 are located at the interface of the air ducts 16, providing alternate connection to the vacuum pump 14 of one or another sealed oil receptacle 13, as well as at the end of the exhaust pipe 11 structurally do not differ from known nodes.

Верхний конец нефтеподъемной колонны 2 выполнен коленообразным (т.е. плавно изогнутым) и посредством выпускного нефтепровода 7 связан с соединительными нефтепроводами 12 (снабженными гидравлическими кранами 17), обеспечивающим сброс нефти в герметичные нефтеприемные емкости 13.The upper end of the oil lifting column 2 is made knee-shaped (i.e. smoothly curved) and, through the oil outlet pipe 7, is connected to connecting oil pipelines 12 (equipped with hydraulic valves 17), which ensures the discharge of oil into sealed oil reception tanks 13.

Такой же по конструкции гидравлический кран 17 установлен на трубопроводе 6, соединяющем источник рабочего агента 8 и полость герметичного кожуха 3.The same hydraulic design 17 is installed on the pipeline 6, connecting the source of the working agent 8 and the cavity of the sealed casing 3.

Патрубки для подключения вакуум-насоса 14, размещены в верхних частях герметичных нефтеприемных емкостей 13 и отделены от их остального пространства Pipes for connecting a vacuum pump 14 are located in the upper parts of the sealed oil receiving tanks 13 and are separated from their rest

диафрагмами, выполненными в виде перфорированых металлических пластин.diaphragms made in the form of perforated metal plates.

Заявленное устройство работает следующим образом.The claimed device operates as follows.

Бурение, обустройство скважины и монтаж оборудования осуществляют известным образом в обычном порядке. Нижний конец нефтеподъемной колонны 2 погружают под уровень нефти не более чем на 1% от ее общей длины, кроме того, при наличии нескольких нефтеносных пластов 10, перед монтажом нефтеподъемной колонны 2 производят перфорирование (например, взрывное) обсадной трубы 1 на участках ее сопряжения с вышележащими пластами 10. Кроме того, целесообразно (особенно, при большой глубине скважин), чтобы в нефтеприемных емкостях 13 поддерживалось давление, хотя бы на 30-50% ни-же атмосферного.Drilling, arrangement of wells and installation of equipment is carried out in a known manner in the usual manner. The lower end of the lifting string 2 is immersed under the oil level by no more than 1% of its total length, in addition, if there are several oil-bearing strata 10, perforation (for example, blasting) of the casing 1 is carried out in the sections of its interface with overlying strata 10. In addition, it is advisable (especially with a large depth of wells) that in the oil receiving tanks 13 pressure was maintained, at least 30-50% below atmospheric pressure.

Открывают гидравлический кран 17 установленный на трубопроводе 6, соединяющем источник рабочего агента 8 и полость герметичного кожуха 3 и воздушный кран 15, расположенный на конце воздухоотводящего патрубка 11, в результате этого нефть перетекает в полость кожуха 3, и через отверстия 5 попадает в полостью нефтеподъемной колонны 2, вследствие чего уровень нефти в нефтеподъемной колонне повышается (при этом, воздух, имеющийся в полости кожуха 3 выдавливается из нее через воздухоотводящий патрубок 11). После заполнения полости нефтеподъемной колонны 2 до уровня поверхности включают в работу вакуум-насос 14.Open the hydraulic valve 17 mounted on the pipeline 6 connecting the source of the working agent 8 and the cavity of the sealed casing 3 and the air valve 15 located on the end of the air outlet pipe 11, as a result of this oil flows into the cavity of the casing 3, and through the holes 5 enters the cavity of the oil lifting column 2, as a result of which the oil level in the oil lifting column rises (in this case, the air available in the cavity of the casing 3 is squeezed out of it through the air exhaust pipe 11). After filling the cavity of the oil lifting column 2 to the surface level, a vacuum pump 14 is turned on.

Перед включением вакуум-насоса 14, одним из гидравлических кранов 17 перекрывают один из соединительных нефтепроводов 12, оставляя подключенной к выпускному нефтепроводу 7 только одну из герметичных нефтеприемных емкостей 13, кроме того, посредством соответствующих воздушных кранов 15 к вакуум-насосу 14 подключают эту же герметичную нефтеприемную емкость 13. В результате этого в герметичной нефтеприемной емкости 13 образуется разряжение, т.е. создается сила, засасывающая нефть из нефтеподъемной колонны, поскольку объем «завоздушенного» пространства в нефтеподъемной колонне минимизирован, эффективность работы вакуум-насоса повышается.Before turning on the vacuum pump 14, one of the hydraulic taps 17 shuts off one of the connecting oil pipelines 12, leaving only one of the sealed oil reception tanks 13 connected to the outlet oil pipeline 7, in addition, through the corresponding air taps 15, the same tight oil receiving tank 13. As a result, a vacuum forms in the sealed oil receiving tank 13, i.e. a force is created that draws in oil from the oil lifting column, since the volume of “air” space in the oil lifting column is minimized, and the efficiency of the vacuum pump increases.

Оптимальное рабочее дразряжение определяют на месте, по устойчивому режиму работы подъемника, обеспечивающему стабильную выдачу нефти на поверхность.The optimal working pressure is determined on the spot, according to the stable operating mode of the elevator, which ensures the stable delivery of oil to the surface.

При подъеме нефти с высокой вязкостью или большим содержанием парафинов, нефть (используемую как рабочий агент) перед подачей в нефтеподъемную колонну 2 подогревают известным способом, например поместив трубопровод 6 в теплообменник 19 известной конструкции, например паровой.When lifting oil with a high viscosity or a high content of paraffins, the oil (used as a working agent) is heated in a known manner before being fed to the oil recovery column 2, for example, by placing the pipe 6 in a heat exchanger 19 of known construction, for example, steam.

В случае отработки многопластового месторождения, нефть из вышележащих пластов 10, через перфорацию в стенках обсадной трубы стекает вниз, по зазору между кожухом 3 и обсадной трубой 1 к приемному отверстию нефтеподъемной колонны 2, откуда и забирается.In the case of developing a multilayer field, oil from the overlying formations 10 flows down through the perforation in the walls of the casing, along the gap between the casing 3 and the casing 1 to the inlet of the oil lifting column 2, from where it is taken.

При наполнении герметичной нефтеприемной емкости 13, работу переключают на порожнюю емкость. Слив нефти (при отгрузке потребителю) производят через сливные патрубки 18, предварительно, подключив полость этой емкости к атмосфере, посредством воздушного крана 15, расположенного на ее воздуховоде 16.When filling a sealed oil receiving tank 13, the work is switched to an empty tank. Oil is drained (when shipped to the consumer) through drain pipes 18, after connecting the cavity of this tank to the atmosphere, through an air valve 15 located on its duct 16.

Claims

1. An oil lifting installation comprising an oil lifting column placed with a gap in the casing cavity and provided with a sealed casing connected to the source of the working agent and communicating with the cavity of the oil lifting column, while the outlet end of the oil lifting column is connected to the pressurized oil receiving pipe via valves provided with valves containers whose cavities are connected to a means of creating a vacuum, for example, a vacuum pump, characterized in that the source of the working agent is made in the form of a tank, oil, and, through a pipeline equipped with a valve, is connected to the cavity of the sealed casing, which is additionally equipped with an exhaust pipe with an air valve.

2. Oil lifting installation according to claim 1, characterized in that the oil lifting installation is equipped with means for heating the working agent.