RU64279U1

RU64279U1 - DEVICE FOR SIMULTANEOUS SEPARATE OPERATION OF A MULTI-PLASTIC WELL

Info

Publication number: RU64279U1
Application number: RU2007107839/22U
Authority: RU
Inventors: Наиль Габдулбариевич Ибрагимов; Равиль Рустамович Ибатуллин; Владимир Васильевич Кунеевский; Владимир Борисович Оснос; Дмитрий Витальевич Страхов; Радик Зяузятович Зиятдинов
Original assignee: Открытое акционерное общество "Татнефть" им. В.Д. Шашина
Priority date: 2007-03-01
Filing date: 2007-03-01
Publication date: 2007-06-27

Abstract

Предложение относится к нефтегазодобывающей промышленности и может быть использовано при эксплуатации многопластовых скважин как для раздельной выработки пластов, так и для одновременной.The proposal relates to the oil and gas industry and can be used in the operation of multilayer wells both for separate production of formations, and for simultaneous.

Устройство для одновременно-раздельной эксплуатации многопластовой скважины, содержащее корпус с отверстиями, выполненными напротив каждого из продуктивных пластов, герметично разделенных между собой пакерами.A device for simultaneous and separate operation of a multilayer well, comprising a housing with holes made opposite each of the productive formations, hermetically separated by packers.

Снаружи к патрубку напротив каждого из его отверстий жестко присоединены обратные клапаны, каждый из которых состоит из корпуса с седлом, и размещенного на седле шарика, а также дросселя, жестко установленного внутри корпуса.Outside to the pipe opposite each of its openings, non-return valves are rigidly attached, each of which consists of a housing with a saddle, and a ball located on the saddle, as well as a throttle rigidly mounted inside the housing.

Дроссели обратных клапанов позволяют регулировать отбор скважинной жидкости из соответствующих им продуктивных пластов, при этом внутри патрубка размещен заглушенный снизу ниппель, оснащенный боковыми отверстиями и шиберами, причем боковые отверстия ниппеля размещают напротив отверстий патрубка, которые необходимо установить в положение «открыто», а шиберы герметично устанавливают напротив отверстий патрубка, которые необходимо установить в положение «закрыто».The check valve throttles allow you to control the selection of the wellbore fluid from the corresponding productive formations, while a nipple plugged at the bottom equipped with side holes and gates is placed inside the nozzle, and the nipple side holes are placed opposite the nozzle openings, which must be set to the “open” position, and the gates are hermetically sealed set in front of the nozzle holes, which must be set to the closed position.

Предлагаемое устройство для одновременно-раздельной эксплуатации многопластовой скважины имеет простую конструкцию, при этом наличие обратных клапанов исключает обратное поступление скважинной жидкости в пласт в период остановки скважины, что исключает кольматацию призабойной зоны продуктивных пластов и не снижает планируемый общий дебит скважины по нефти. Кроме того, установка дросселей внутрь обратных клапанов позволяет регулировать объем добываемой скважинной жидкости по пластам.The proposed device for simultaneous and separate operation of a multilayer well has a simple design, while the presence of check valves eliminates the return of the wellbore fluid into the formation during the shutdown of the well, which eliminates the mudding of the bottom-hole zone of the productive strata and does not reduce the planned total oil production rate. In addition, the installation of throttles inside the check valves allows you to adjust the volume of produced well fluid in the reservoirs.

3 илл. на 1 л.3 ill. for 1 liter

Description

Известен способ одновременно-раздельной эксплуатации многопластовой скважины и приемный клапан для периодического перекрывания потока из пластов (патент РФ на изобретение №2161698, МПК 8 Е21В 43/14; Е21В 34/06, опубл. в бюл. №1 от 10.01.2001 г.) состоящий из корпуса, являющегося частью эксплуатационной колонны, золотника с приемными отверстиями и пружины, установленной под торцем золотника, при этом на торцах золотника выполнены упоры, один из которых в устойчивом положении клапана входит в пазовый венец в корпусе с двумя последовательно чередующимися по глубине видами пазов, что и определяет состояние смещения золотниковых отверстий по отношению к отверстиям в корпусе, а упор другого торца золотника при переключении клапана входит в пазовый венец с криволинейными пазами в корпусе с другой стороны, обеспечивающий при движении золотника в осевом направлении его разворот.There is a method of simultaneous and separate operation of a multilayer well and a receiving valve for periodically shutting off the flow from formations (RF patent for the invention No. 2161698, IPC 8 Е21В 43/14; ЕВВ 34/06, published in bulletin No. 1 of January 10, 2001 ) consisting of a housing that is part of the production casing, a spool with receiving holes and a spring installed under the spool end, with stops made on the ends of the spool, one of which, in the stable position of the valve, enters the groove in the housing with two alternating species depth grooves that determines the state of displacement of spool holes relative to the holes in the housing and the other end of the spool stop switching valve includes a crown Recess grooves with curvilinear in the housing on the other hand, provides the motion of the spool in the axial direction of reversal.

Недостатками данного устройства являются:The disadvantages of this device are:

во-первых, для перевода приемных клапанов из одного устойчивого положения в другое, то есть для открытия или наоборот закрытия приемных клапанов, необходим размещенный на поверхности земли гидронасос с рабочей средой, что требует дополнительных затрат;firstly, to transfer the receiving valves from one stable position to another, that is, to open or vice versa, close the receiving valves, a hydraulic pump with a working medium is required, which requires additional costs;

во-вторых, открывание-закрывание приемных клапанов происходит при подаче импульса давления гидронасосом, нагнетающим в эксплуатационную колонну рабочую жидкость, причем каждый приемный клапан имеет индивидуальный элемент, определяющий порог его срабатывания и имеющий определенную последовательность, нарушение которой, например при резком скачке импульса давления, может привести к сбою в работе приемных клапанов, то есть будет не определено - в каком из устойчивых положений «открыто» или «закрыто» находится каждый приемный клапан.secondly, the opening and closing of the receiving valves occurs when a pressure pulse is applied by a hydraulic pump, which injects the working fluid into the production casing, and each receiving valve has an individual element that determines the threshold for its operation and has a certain sequence, the violation of which, for example, with a sharp jump in the pressure pulse, may lead to a malfunction of the receiving valves, that is, it will not be determined which of the stable positions is open or closed for each receiving valve.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому является устройство для одновременной эксплуатации нескольких продуктивных пластов одной скважины (авторское свидетельство SU №907225, МПК 7 Е21В 43/14; опубл. в бюл. №7 от 23.02.1982 г.), выполненное в виде расположенных в корпусной детали, регулирующих клапанных втулок, снабженных проходными каналами и The closest in technical essence and the achieved result to the proposed one is a device for the simultaneous operation of several productive formations of one well (copyright certificate SU No. 907225, IPC 7 Е21В 43/14; published in bulletin No. 7 of 02.23.1982), made in the form of regulating valve bushings located in the housing part, provided with passage channels and

захватными элементами и управляемых с дневной поверхности при помощи механизма управления, снабженного ответным захватным элементом, при этом захватные элементы клапанных втулок расположены выше проходных каналов, а механизм управления выполнен в виде двух радиально подпружиненных и кинематически связанных между собой полувтулок, на которых расположен захватный элемент механизма управления.gripping elements and controlled from the day surface using a control mechanism provided with a response gripping element, while the gripping elements of the valve sleeves are located above the passage channels, and the control mechanism is made in the form of two radially spring-loaded and kinematically interconnected half-sleeves on which the gripping element of the mechanism is located management.

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

- во-первых, сложность конструкции устройства, связанная с большим количеством узлов и деталей, в частности, сложна конструкция клапанных втулок и механизма управления, а это ведет к удорожанию изготовления устройства и стоимости его в целом;- firstly, the complexity of the design of the device associated with a large number of nodes and parts, in particular, the complicated design of the valve bushings and the control mechanism, and this leads to a rise in the cost of manufacturing the device and its cost in general;

- во-вторых, после остановки эксплуатации скважины добываемая скважинная жидкость, находящаяся в скважине, произвольно возвращается обратно через отверстия корпуса в продуктивные пласты, клапанные втулки которых открыты, при этом происходит кольматация призабойной зоны пластов, что снижает общий дебит скважины по нефти;- secondly, after stopping the operation of the well, the produced wellbore fluid located in the well, randomly returns back through the openings of the body to the productive formations, the valve sleeves of which are open, while the bottomhole zone of the formations is clogged, which reduces the overall oil production rate;

- в-третьих, процесс отбора скважинной жидкости не регулируется по пластам.- thirdly, the process of selecting well fluid is not regulated by the reservoir.

Технической задачей полезной модели является упрощение конструкции устройства, а также исключение обратного поступления скважинной жидкости в пласт в период остановки скважины, и регулируемый отбор скважинной жидкости по пластам.The technical task of the utility model is to simplify the design of the device, as well as the elimination of the return of the wellbore fluid into the formation during the shutdown of the well, and the controlled selection of wellbore fluid in the reservoirs.

Поставленная техническая задача решается устройством для одновременно-раздельной эксплуатации многопластовой скважины, содержащим патрубок с отверстиями, выполненными напротив каждого из продуктивных пластов, герметично разделенных между собой пакерами.The stated technical problem is solved by a device for simultaneous and separate operation of a multilayer well containing a nozzle with holes made opposite each of the productive formations, hermetically separated by packers.

Новым является то, что снаружи к патрубку напротив каждого из его отверстий жестко присоединены обратные клапаны, каждый из которых состоит из корпуса с седлом, и размещенного на седле шарика, а также дросселя, жестко установленного внутри корпуса, причем дроссели обратных клапанов позволяют регулировать отбор скважинной жидкости из соответствующих им продуктивных пластов, при этом внутри патрубка размещен заглушенный снизу ниппель, оснащенный боковыми отверстиями и шиберами, причем боковые отверстия ниппеля размещают напротив отверстий патрубка, которые необходимо установить в положение «открыто», а шиберы герметично устанавливают напротив отверстий патрубка, которые необходимо установить в положение «закрыто».What is new is that outside the pipe opposite each of its openings non-return valves are rigidly attached, each of which consists of a housing with a seat and a ball located on the saddle, as well as a throttle rigidly mounted inside the housing, and the throttle check valves allow you to control downhole selection fluid from the corresponding productive formations, while inside the nozzle there is a nipple plugged at the bottom equipped with side openings and gates, and the side openings of the nipple are placed opposite the opening thii of the nozzle, which must be installed in the "open" position, and the gates are tightly installed opposite the nozzle openings, which must be installed in the "closed" position.

На фигуре 1 изображено предлагаемое устройство для одновременно-раздельной эксплуатации многопластовой скважины без ниппеля.The figure 1 shows the proposed device for simultaneous and separate operation of a multilayer well without a nipple.

На фигуре 2 изображено предлагаемое устройство для одновременно-раздельной эксплуатации многопластовой скважины с ниппелем.The figure 2 shows the proposed device for simultaneous and separate operation of a multilayer well with a nipple.

На фигуре 3 изображена конструкция обратного клапана.The figure 3 shows the design of the check valve.

Устройство для одновременно-раздельной эксплуатации многопластовой скважины (в данном примере на фигуре 1 изображена скважина с тремя продуктивными пластами) содержит патрубок 1 (см. фиг.1 и 2) с отверстиями 2; 2'; 2'', выполненными напротив каждого продуктивного пласта 3; 3'; 3''. Каждый из продуктивных пластов 3; 3'; 3'' в скважине 4 герметично разделен друг от друга, соответственно, пакерами 5; 5'; 5''. Снаружи к корпусу 1 напротив каждого из его отверстий 2; 2'; 2'', жестко присоединены, соответственно, обратные клапана 6; 6'; 6''(см. фиг.2).A device for simultaneous and separate operation of a multilayer well (in this example, figure 1 shows a well with three reservoirs) contains a pipe 1 (see figures 1 and 2) with holes 2; 2 '; 2 '', made in front of each reservoir 3; 3 '; 3 ''. Each of the productive formations 3; 3 '; 3 '' in the well 4 is hermetically separated from each other, respectively, by packers 5; 5'; 5''. Outside to the housing 1 opposite each of its openings 2; 2 '; 2 '', respectively, check valves 6 are rigidly connected; 6 '; 6 '' (see figure 2).

Каждый из обратных клапанов 6; 6'; 6'', например обратный клапан 6 (см. фиг.3) состоит из корпуса 7 с седлом 8 и размещенного на седле 8 шарика 9, а также дросселя 10, жестко установленного внутри корпуса 7.Each of the check valves 6; 6 '; 6 '', for example, the check valve 6 (see Fig. 3) consists of a housing 7 with a seat 8 and a ball 9 located on the saddle 8, as well as a throttle 10, which is rigidly installed inside the housing 7.

Дроссели 10 (см. фиг.3); 10'; 10'' (на фиг.1 показано условно), соответственно обратных клапанов 6; 6'; 6'' (см. фиг.1 и 2), благодаря своим проходным каналам, поперечное сечение которых подбирается в зависимости от ожидаемых дебитов соответствующих им продуктивных пластов 3; 3'; 3'' позволяют регулировать отбор скважинной жидкости отдельно из каждого продуктивного пласта 3; 3'; 3'', соответственно, в процессе эксплуатации скважины 4.Chokes 10 (see figure 3); 10'; 10 '' (shown in FIG. 1 conditionally), respectively, of check valves 6; 6 '; 6 '' (see figures 1 and 2), thanks to its passage channels, the cross section of which is selected depending on the expected flow rates of the corresponding productive formations 3; 3 '; 3 '' allow you to adjust the selection of well fluid separately from each reservoir 3; 3 '; 3 '', respectively, during the operation of the well 4.

Внутри патрубка размещен заглушенный снизу ниппель 11 (см. фиг.2), оснащенный боковыми отверстиями 12 и шибером 13; 13''. Боковые отверстия 12 ниппеля 11 размещают напротив отверстий 2' патрубка 1, которые необходимо установить в положение «открыто», а шиберы 13; 13' ниппеля 11 герметично устанавливают, соответственно, напротив отверстий 2 и 2'' патрубка 1, которые необходимо установить в положение «закрыто».Inside the pipe there is a nipple 11 muffled from below (see FIG. 2), equipped with side openings 12 and a gate 13; 13''. Side holes 12 of the nipple 11 are placed opposite the holes 2 'of the pipe 1, which must be set to the "open" position, and the gate 13; 13 'of the nipple 11 is hermetically installed, respectively, opposite the holes 2 and 2' 'of the pipe 1, which must be installed in the closed position.

Устройство для одновременно-раздельной эксплуатации многопластовой скважины работает следующим образом.A device for simultaneous-separate operation of a multilayer well works as follows.

Устройство для одновременно-раздельной эксплуатации многопластовой скважины монтируют в скважине 4, как показано на фигуре 1. Далее в скважину 4 на колонне труб 14 спускают насос 15 любой известной конструкции (например, электроцентробежный насос). Кроме того, для регулирования отбора добываемой скважинной жидкости по продуктивным пластам 3; 3'; 3'' в обратных клапанах 6; 6'; 6'' установлены дроссели 10; 10'; 10'', проходное сечение которых подобрано под определенный дебит, исходя из геолого-технических характеристик продуктивных пластов 3; 3'; 3''.A device for simultaneous and separate operation of a multilayer well is mounted in a well 4, as shown in FIG. 1. Next, a pump 15 of any known construction (for example, an electric centrifugal pump) is lowered into a well 4 on a pipe string 14. In addition, to regulate the selection of produced well fluid by reservoir 3; 3 '; 3 '' in check valves 6; 6 '; 6 '' chokes 10 installed; 10'; 10 '', the passage section of which is selected for a certain flow rate, based on the geological and technical characteristics of the productive formations 3; 3 '; 3 ''.

После чего запускают скважину 4 в эксплуатацию. При этом происходит одновременная эксплуатация всех трех пластов 3; 3'; 3'', то есть насос 15 перекачивает скважинную жидкость из скважины 4 на дневную поверхность. В процессе эксплуатации обводняются, например продуктивные пласты 3; 3'', что резко увеличивает обводненность Then start the well 4 in operation. In this case, the simultaneous operation of all three layers 3; 3 '; 3 '', i.e., the pump 15 pumps the well fluid from the well 4 to the surface. During operation, they are flooded, for example, productive formations 3; 3 '', which dramatically increases the water cut

добываемой скважинной жидкости. Поэтому с целью снижения обводненности добываемой скважинной жидкости возникает необходимость отключения продуктивных пластов 3; 3''.produced well fluid. Therefore, in order to reduce the water content of the produced well fluid, it becomes necessary to shut off the productive formations 3; 3 ''.

Для этого останавливают скважину 4, извлекают из нее колонну труб 14 с насосом 15, при этом обратные клапаны 6; 6'; 6'' (см. фиг.1 и 2) исключают обратное поступление скважинной жидкости в соответствующие продуктивные пласты 3; 3'; 3'', поскольку шарики 9; 9'; 9'' герметично садятся на соответствующие седла 8; 8'; 8'' обратных клапанов 6; 6'; 6'', соответственно, при этом не происходит кольматация призабойной зоны продуктивных пластов 3; 3'; 3'' и не снижается планируемый общий дебит скважины по нефти.To do this, stop the well 4, remove from it the string of pipes 14 with pump 15, while the check valves 6; 6 '; 6 '' (see figures 1 and 2) exclude the back flow of the wellbore fluid into the corresponding reservoirs 3; 3 '; 3``, because the balls are 9; 9'; 9 '' tightly sit on the corresponding saddles 8; 8'; 8 '' check valves 6; 6 '; 6 '', respectively, while this does not cause mudding of the bottom-hole zone of the productive formations 3; 3 '; 3 '' and the planned total oil production rate does not decrease.

Затем спускают в скважину 4 (см. фиг.1) на колонне труб или канате (на фиг. не показано) заглушенный снизу ниппель 11, оснащенный боковыми отверстиями 12 и шибером 13; 13'', и устанавливают ниппель 11 внутри патрубка 1, причем шиберы 13 и 13'' устанавливают в составе ниппеля 11 напротив отверстий 2 и 2'' патрубка 1, сообщающихся соответственно с обводнившимися пластами 3 и 3'', а боковые отверстия 12 ниппеля 11 размещают напротив отверстий 2' патрубка 1, сообщающегося с продуктивным пластом 3'.Then it is lowered into the borehole 4 (see FIG. 1) on a pipe string or rope (not shown in FIG.) A nipple 11 plugged from below, equipped with side openings 12 and a gate 13; 13 '', and install the nipple 11 inside the pipe 1, and the gates 13 and 13 '' are installed in the composition of the nipple 11 opposite the holes 2 and 2 '' of the pipe 1, communicating respectively with the flooded layers 3 and 3 '', and the side holes 12 of the nipple 11 is placed opposite the holes 2 'of the pipe 1 in communication with the reservoir 3'.

Далее отсоединяют колонну труб или канат от заглушенного снизу ниппеля 11, который остается в скважине 4, извлекают колонну труб или канат из скважины 4 и вновь спускают в эксплуатационную колонну 1 на колонне труб 14 (см. фиг.2) либо тот же насос 15 или же другой, например, скважинный штанговый насос (на фиг.1 показано условно) и запускают скважину в эксплуатацию.Next, the pipe string or rope is disconnected from the bottom plug nipple 11, which remains in the well 4, the pipe string or rope is removed from the well 4 and again lowered into production string 1 on the pipe string 14 (see Fig. 2) or the same pump 15 or and another, for example, a downhole sucker rod pump (shown in Fig. 1 conditionally) and start the well into operation.

Таким образом, согласно фигуры 2, производят одновременно-раздельную эксплуатацию пластов 3; 3' и 3''. Обвод нившиеся пласты 3 и 3'' не эксплуатируются, так как размещенные напротив них отверстия 2 и 2'' патрубка 1 закрыты, то есть герметично перекрыты изнутри шибером 13 и 13' ниппеля 11, соответственно, при этом продуктивный пласт 3' эксплуатируется, так как размещенное напротив него отверстие 2' патрубка 1 изнутри посредством боковых отверстий 12 ниппеля 11 сообщается с внутренним пространством скважины 4. В дальнейшем при необходимости можно извлечь из скважины 4 заглушенный снизу ниппель 11, изменить его компоновку перестановкой боковых отверстий 12 и шиберов 13 и продолжить эксплуатацию необходимых пластов 3; 3' и 3''.Thus, according to figure 2, produce simultaneous-separate operation of the layers 3; 3 'and 3' '. The circumscribed formations 3 and 3 ″ are not operated, since the openings 2 and 2 ″ of the nozzle 1 located opposite them are closed, that is, tightly closed from the inside by the gate 13 and 13 ′ of the nipple 11, respectively, while the producing formation 3 ′ is operated, so how the opening 2 'of the pipe 1 located opposite it from the inside communicates with the internal space of the well 4 through the lateral openings 12 of the nipple 4. In the future, if necessary, the nipple 11, plugged from the bottom, can be removed from the well 4, and its layout can be changed by rearranging the lateral openings 12 and gates 13 and continue to operate the necessary layers 3; 3 'and 3' '.

Claims

A device for simultaneously separate operation of a multilayer well, comprising a nozzle with holes made opposite each of the reservoirs, hermetically separated by packers, characterized in that check valves are rigidly attached to the nozzle opposite each of its holes, each of which consists of a body with a saddle, and a ball located on the saddle, as well as a throttle rigidly mounted inside the housing, and throttles of check valves allow you to adjust the selection of the well fluid springs from the corresponding productive formations, while inside the nozzle there is a nipple plugged at the bottom, equipped with side openings and gates, and the side openings of the nipple are placed opposite the nozzle openings, which must be installed in the “open” position, and the gates are hermetically installed opposite the nozzle openings, which are necessary set to closed.