RU61786U1

RU61786U1 - INSTALLATION FOR FLUID FILLING FROM A WATER PUMP FOR A WELL IN A PETROLEUM

Info

Publication number: RU61786U1
Application number: RU2006140110/22U
Authority: RU
Inventors: Рафиль Гиниятуллович Абдулмазитов; Рашит Газнавиевич Рамазанов; Дмитрий Витальевич Страхов; Радик Зяузятович Зиятдинов; Владимир Борисович Оснос
Original assignee: Открытое акционерное общество "Татнефть" им. В.Д. Шашина
Priority date: 2006-11-13
Filing date: 2006-11-13
Publication date: 2007-03-10
Also published as: RU61786U8

Abstract

Предложение относится к технике и технологии циклической закачки жидкости из водоносного пласта в нефтеносный пласт при его заводнении. Установка для закачки жидкости из водоносного пласта скважины в нефтеносный пласт содержит колонну труб с пакером, установленным между водоносным и нефтеносным пластами. Пакер выполнен самоуплотняющимся, не пропускающим жидкость (пластовую воду) сверху вниз. В составе колонны труб установлен насос, выполненный плунжерным и состоящий из поршня со сквозными продольными каналами и клапана, при этом поршень жестко соединен с колонной насосных штанг. Пространство колонны труб ниже плунжерного насоса сообщено с водоносным пластом через радиальные отверстия, выполненные в колонне труб ниже пакера и заколонное пространство колонны труб ниже пакера. Заколонное пространство выше пакера сообщено с нефтеносным пластом и с пространством колонны труб выше насоса сквозными отверстиями, выполненными в колонне труб выше насоса. Заколонное пространство выше пакера, а также колонна труб с насосными штангами плунжерного насоса имеют возможность герметизации на устье скважины. Предлагаемая установка для закачки жидкости из водоносного пласта скважины в нефтеносный пласт имеет простую конструкцию, кроме того, насос глубинного исполнения устанавливается непосредственно в интервале водоносного и нефтеносного пластов скважины, что позволяет повысить эффективность работы насоса. Установка позволяет экономить электроэнергию, так как в процессе цикла нагнетания происходит движение колонны штанг, жестко связанной с поршнем вниз, при этом насос работает в рекуперативном режиме с отдачей электроэнергии в промысловую сеть. 1 илл. на 1 л.The proposal relates to techniques and technology for cyclic fluid injection from an aquifer into an oil reservoir during flooding. Installation for pumping fluid from the aquifer of the well into the oil reservoir contains a pipe string with a packer installed between the aquifer and the oil reservoir. The packer is self-sealing, not passing liquid (formation water) from top to bottom. As part of the pipe string, a pump is installed, made by a plunger and consisting of a piston with through longitudinal channels and a valve, while the piston is rigidly connected to the string of pump rods. The space of the pipe string below the plunger pump is communicated with the aquifer through radial holes made in the pipe string below the packer and the annular space of the pipe string below the packer. The annular space above the packer is in communication with the oil reservoir and with the space of the pipe string above the pump through holes made in the pipe string above the pump. The annular space above the packer, as well as the pipe string with pump rods of the plunger pump, have the ability to seal at the wellhead. The proposed installation for pumping fluid from the aquifer of the well into the oil reservoir has a simple design, in addition, a deep-well pump is installed directly in the interval of the aquifer and oil strata of the well, which improves the efficiency of the pump. The installation allows you to save electricity, since during the injection cycle there is a movement of the rod string, rigidly connected with the piston down, while the pump operates in a regenerative mode with the release of electricity to the field network. 1 ill. for 1 liter

Description

Предложение относится к технике и технологии циклической закачки жидкости из водоносного пласта в нефтеносный пласт при его заводнении.The proposal relates to techniques and technology for cyclic fluid injection from an aquifer into an oil reservoir during flooding.

Известен способ закачки воды в нефтяной пласт (авторское свидетельство SU №283120, Е 21 В 43/00, опубл. БИ №31 от 06.10.1970 г.), осуществляемый с помощью установки для закачки жидкости в пласт, содержащей пакер, колонну насосно-компрессорных труб (НКТ) и емкость, сообщающиеся с электроцентробежным насосом.A known method of pumping water into an oil reservoir (copyright certificate SU No. 283120, E 21 B 43/00, publ. BI No. 31 of 10/06/1970), carried out using the installation for pumping fluid into a reservoir containing a packer, a pump string compressor pipes (tubing) and capacity, communicating with an electric centrifugal pump.

Недостатками данной конструкции являются:The disadvantages of this design are:

во-первых, водостойкая обмотка электродвигателя при заполнении статора водой обладает достаточной работоспособностью лишь при невысокой температуре воды, не более +25°С. Увеличение температуры воды до 35-40°С существенно сокращает срок службы обмотки двигателя, а при более высокой температуре двигатель теряет работоспособность;firstly, the waterproof winding of the electric motor when filling the stator with water has sufficient performance only at a low water temperature, not more than + 25 ° C. Increasing the water temperature to 35-40 ° C significantly reduces the service life of the motor winding, and at a higher temperature the motor loses its functionality;

во-вторых, электроцентробежный насос находится в водной среде под большим давлением, что ухудшает условия его эксплуатации, при этом растворенные соли разрушают кабель, сокращая срок его службы.secondly, the electric centrifugal pump is in an aqueous medium under high pressure, which worsens its operating conditions, while dissolved salts destroy the cable, reducing its service life.

Вышеперечисленные причины снижают долговечность установки в целом, кроме того, с помощью такой установки невозможно закачивать в нефтяной пласт химически агрессивные реагенты, например, кислоты (соляную, азотную и т.п.), при этом установка непрерывно закачивает жидкость в пласт практически без изменений давления нагнетания, что способствует возникновению в капиллярных отверстиях и щелях пласта слоя облитерации, постоянно снижающей приемистость скважины, порой до полного прекращения поглощения жидкости.The above reasons reduce the durability of the installation as a whole, in addition, with the help of such an installation it is impossible to pump chemically aggressive reagents into the oil reservoir, for example, acids (hydrochloric, nitric, etc.), while the installation continuously pumps liquid into the reservoir with practically no pressure injection, which contributes to the occurrence of an obliteration layer in the capillary holes and crevices of the formation, which constantly reduces the injectivity of the well, sometimes until the liquid is completely stopped.

Наиболее близким к предлагаемому техническому решению является установка для закачки жидкости в пласт (авторское свидетельство №729336, Е 21 В 43/00, 1986 г. опубл. БИ №15 от 25.04.1980 г.), содержащая пакер, колонну НКТ и емкость, сообщающуюся с насосом, при этом она снабжена установленными на колонне насосно-компрессорных труб нагнетательным и всасывающим клапанами, размещенными соответственно ниже и выше пакера, причем верхняя полость колонны насосно-компрессорных труб и емкость частично заполнены маслом.Closest to the proposed technical solution is the installation for pumping fluid into the reservoir (copyright certificate No. 729336, E 21 B 43/00, 1986 published. BI No. 15 of 04.25.1980), containing a packer, tubing string and capacity, communicating with the pump, while it is equipped with discharge and suction valves installed on the tubing string located lower and higher, respectively, of the packer, the upper cavity of the tubing string and the container being partially filled with oil.

Недостатками данной конструкции устройства являются:The disadvantages of this device design are:

во-первых, масло, находящееся в колонне НКТ и используемое в качестве рабочей жидкости для привода в действие закачиваемой в пласт жидкости, в процессе работы теряет свои химико-физические свойства из-за контакта и перемешивания с закачиваемой в пласт жидкостью, в связи с чем в процессе работы установки требуется постоянный и строгий контроль химического состава масла;firstly, the oil located in the tubing string and used as a working fluid to drive the fluid injected into the reservoir, during operation loses its chemical and physical properties due to contact and mixing with the fluid injected into the reservoir, and therefore during the operation of the installation, constant and strict control of the chemical composition of the oil is required;

во-вторых, сложность конструкции, обусловленная наличием нагнетательного и всасывающего клапанов, установленных в составе колонны труб, верхнего и нижнего датчиков уровня, емкости, станция управления для переключения направления вращения электродвигателя;secondly, the complexity of the design, due to the presence of discharge and suction valves installed in the pipe string, upper and lower level sensors, tanks, control station for switching the direction of rotation of the electric motor;

в-третьих, масло имеет большую плотность сравнительно с закачиваемой жидкостью, в связи с чем требуются большие затраты электроэнергии на питание электродвигателя для привода в движение масла в колонне НКТ;thirdly, the oil has a higher density in comparison with the injected liquid, and therefore requires large expenditures of electricity for powering the electric motor to drive the oil in the tubing string;

в-четвертых, насос выполнен в поверхностном исполнении, и поэтому чем меньше пластовое давление и ниже находится водоносный пласт от поверхности, тем ниже эффективность его использования.fourthly, the pump is made in surface design, and therefore, the lower the reservoir pressure and the lower the aquifer is from the surface, the lower the efficiency of its use.

Технической задачей полезной модели является упрощение конструкции установки с одновременным повышением эффективности ее работы и сокращение затрат потребляемой электроэнергии.The technical task of the utility model is to simplify the design of the installation while increasing its efficiency and reducing the cost of electricity consumed.

Указанная задача решается установкой для закачки жидкости из водоносного пласта скважины в нефтеносный пласт, содержащая колонну труб с пакером, установленным между водоносным и нефтеносным пластами, насос.This problem is solved by installing a pump for pumping fluid from the aquifer of the well into the oil reservoir, comprising a pipe string with a packer installed between the aquifer and the oil reservoir.

Новым является то, что насос выполнен плунжерным, установленным в составе колонны труб и приводимым в действие колонной насосных штанг, причем пространство колонны труб ниже насоса сообщено с водоносным пластом через заколонное пространство колонны труб ниже пакера, а заколонное пространство колонны труб выше пакера сообщено с нефтеносным пластом и с пространством колонны труб выше насоса, при этом заколонное пространство колонны труб выше пакера, а также колонна труб с насосными штангами плунжерного насоса имеют возможность герметизации на устье скважины, причем пакер выполнен в виде самоуплотняющейся манжеты, не пропускающей сверху вниз.What is new is that the pump is made of a plunger installed in the pipe string and driven by a string of pump rods, the space of the pipe string below the pump communicating with the aquifer through the column space of the pipe string below the packer, and the column space of the pipe string above the packer communicating with the oil the reservoir and the space of the pipe string above the pump, while the annular space of the pipe string above the packer, as well as the pipe string with pump rods of the plunger pump, can be sealed tion at the wellhead, wherein the packer is designed as a self-sealing cuff impermeable downward.

На фигуре схематично изображена установка для закачки жидкости из водоносного пласта скважины в нефтеносный пласт.The figure schematically shows the installation for pumping fluid from the aquifer of the well into the oil reservoir.

Установка для закачки жидкости из водоносного пласта 1 скважины 2 в нефтеносный пласт 3 содержит колонну труб 4 с пакером 5, установленным между водоносным 1 и Installation for pumping fluid from an aquifer 1 of a well 2 into an oil reservoir 3 comprises a pipe string 4 with a packer 5 mounted between the aquifer 1 and

нефтеносным 3 пластами. Пакер 5 выполнен самоуплотняющимся, не пропускающим жидкость (пластовую воду) сверху вниз.oil-bearing 3 layers. The packer 5 is made self-sealing, not passing liquid (formation water) from top to bottom.

В составе колонны труб 4 установлен насос 6, выполненный плунжерным и состоящий из поршня 7 со сквозными продольными каналами 8 и клапана 9, при этом поршень 8 жестко соединен с колонной насосных штанг 10.As part of the pipe string 4, a pump 6 is installed, made by a plunger and consisting of a piston 7 with through longitudinal channels 8 and a valve 9, while the piston 8 is rigidly connected to the string of pump rods 10.

Пространство 11 колонны труб 4 ниже плунжерного насоса 6 сообщено с водоносным пластом 1 через радиальные отверстия 12, выполненные в колонне труб 4 ниже пакера 5 и заколонное пространство 13 колонны труб 4 ниже пакера 5.The space 11 of the pipe string 4 below the plunger pump 6 is communicated with the aquifer 1 through radial holes 12 made in the pipe string 4 below the packer 5 and the annular space 13 of the pipe string 4 below the packer 5.

Заколонное пространство 14 колонны труб 4 выше пакера 5 сообщено с нефтеносным пластом 3 и с пространством 15 колонны труб 4 выше насоса 6 сквозными отверстиями 16, выполненными в колонне труб 4 выше насоса 7. Заколонное пространство 14 выше пакера 5, а также колонна труб 4 с насосными штангами 10 плунжерного насоса 7 имеют возможность герметизации на устье (на фиг. не показано) скважины 2.The annular space 14 of the pipe string 4 above the packer 5 is in communication with the oil reservoir 3 and with the space 15 of the pipe string 4 above the pump 6 through holes 16 made in the pipe string 4 above the pump 7. The annular space 14 is above the packer 5, as well as the pipe string 4 s sucker rods 10 of the plunger pump 7 have the ability to seal on the mouth (in Fig. not shown) of the well 2.

Установка работает следующим образом.Installation works as follows.

Перед запуском установки в работу производят компоновку установки в скважине 2 как показано на фигуре. После чего герметизируют устье (на фиг. не показано) скважины 2 между колоннами труб 4 и насосных штанг 10, а также заколонное пространство 14 на устье (на фиг. не показано) скважины 2.Before starting the installation into operation, the installation of the installation in the well 2 is performed as shown in the figure. Then seal the mouth (in Fig. Not shown) of the well 2 between the pipe columns 4 and the sucker rods 10, as well as the annular space 14 at the mouth (in Fig. Not shown) of the well 2.

Далее запускают установку в работу. Для этого с устья скважины 2 посредством колонны насосных штанг 10 приводят в действие поршень 7 плунжерного насоса 6, установленного в составе колонны труб 4. Поршень 7 совершает относительно колонны труб 4 ограниченное возвратно-поступательное перемещение. В процессе движения поршня 7 вверх происходит всасывание жидкости (пластовой воды) из водоносного пласта 1 через радиальное отверстие 12 в пространство 11 колонны труб 4 ниже насоса 6, при этом клапан 9 плунжерного насоса 6 закрыт.Next, start the installation into operation. To this end, from the wellhead 2, by means of a string of pump rods 10, the piston 7 of the plunger pump 6, which is installed as part of the string of pipes 4, is actuated. The piston 7 makes limited reciprocal movement relative to the string of pipes 4. In the process of moving the piston 7 upward, liquid (reservoir water) is sucked from the aquifer 1 through the radial hole 12 into the space 11 of the pipe string 4 below pump 6, while the valve 9 of the plunger pump 6 is closed.

Далее происходит перемещение насосных штанг 10 и жестко соединенного с ним поршня 7 плунжерного насоса 6 вниз, при этом клапан 9 плунжерного насоса 6 открывается и происходит заполнение внутреннего пространства 15 колонны труб 4 выше поршня 7 плунжерного насоса 6 через внутреннее пространство последнего и его сквозные продольные каналы 8. В дальнейшем цикл работы установки повторяется.Next, the pump rods 10 and the piston 7 of the plunger pump 6 rigidly connected to it move downward, while the valve 9 of the plunger pump 6 opens and the inner space 15 of the pipe string 4 is filled above the piston 7 of the plunger pump 6 through the inner space of the latter and its through longitudinal channels 8. In the future, the installation cycle is repeated.

Таким образом, поршень 7 совершает относительно колонны труб 4 ограниченное возвратно-поступательное перемещение и происходит заполнение жидкостью внутреннего пространства 15 колонны труб 4 выше поршня 7 до достижения уровнем жидкости сквозных отверстий 16, выполненных в колонне труб 4 выше плунжерного насоса 8, при Thus, the piston 7 makes relative reciprocal movement relative to the pipe string 4 and the internal space 15 of the pipe string 4 is filled with liquid above the piston 7 until the fluid level reaches the through holes 16 made in the pipe string 4 above the plunger pump 8, when

этом происходит перелив жидкости из внутреннего пространства 15 колонны труб 4 в заколонное пространство 14 колонны труб 4 выше пакера 5.this is the overflow of fluid from the inner space 15 of the pipe string 4 into the annular space 14 of the pipe string 4 above the packer 5.

Работа установки продолжается, при этом жидкость, попавшая в заколонное пространство 14 колонны труб 4 выше пакера 5, по мере заполнения заколонного пространства 14 закачивается в нефтеносный пласт 3 (в зависимости от давления, при котором принимает нефтеносный пласт 3).The installation continues, while the liquid that enters the annulus 14 of the pipe string 4 above the packer 5 is pumped into the oil reservoir 3 as the annulus 14 fills (depending on the pressure at which the oil reservoir 3 is received).

Предлагаемая установка для закачки жидкости из водоносного пласта скважины в нефтеносный пласт имеет простую конструкцию, кроме того, насос глубинного исполнения устанавливается непосредственно в интервале водоносного и нефтеносного пластов скважины, что позволяет повысить эффективность работы насоса.The proposed installation for pumping fluid from the aquifer of the well into the oil reservoir has a simple design, in addition, a deep-well pump is installed directly in the interval of the aquifer and oil strata of the well, which improves the efficiency of the pump.

Установка позволяет экономить электроэнергию, так как в процессе цикла нагнетания происходит движение колонны штанг, жестко связанной с поршнем вниз, при этом насос работает в рекуперативном режиме с отдачей электроэнергии в промысловую сеть.The installation allows you to save electricity, since during the injection cycle there is a movement of the rod string, rigidly connected with the piston down, while the pump operates in a regenerative mode with the release of electricity to the field network.

Claims

Installation for pumping fluid from the aquifer of the well into the oil reservoir, comprising a pipe string with a packer installed between the aquifer and oil reservoirs, a pump, characterized in that the pump is plunger mounted in the pipe string and driven by a string of pump rods, and the space the pipe string below the pump is communicated with the aquifer through the annulus of the pipe string below the packer, and the annular space of the pipe string above the packer is communicated with the oil reservoir and stvom pipe string above the pump, the annulus of the pipe string above the packer and the tubing string with a plunger pump sucker rods have the ability to seal at the wellhead, wherein the packer is designed as a self-sealing cuff impermeable downward.