RU77340U1

RU77340U1 - INSTALLATION FOR INJECTING LIQUID INTO THE LOWER RESERVOIR AND OIL PRODUCTION FROM THE UPPER RESERVE

Info

Publication number: RU77340U1
Application number: RU2008116739/22U
Authority: RU
Inventors: Малик Шафикович Каюмов; Таслия Магруфовна Муртазина; Ирик Ядитович Ахметшин
Original assignee: Открытое акционерное общество "Татнефть" им. В.Д. Шашина
Priority date: 2008-04-28
Filing date: 2008-04-28
Publication date: 2008-10-20

Abstract

Предложение относится к технике и технологии одновременного отбора продукции из одного пласта и нагнетанию жидкости в другой пласт скважины. Установка для закачки жидкости в нижний пласт и добычи нефти из верхнего пласта в скважине содержит колонну труб с пакером, установленным между нижним и верхним пластами. Пакер выполнен в виде двух разнонаправленных самоуплотняющихся манжет. Снаружи колонна труб выше верхнего пласта оснащена дополнительным пакером, выполненным в виде самоуплотняющейся манжеты, не пропускающей сверху вниз. Внутри колонна труб выше верхнего пласта снабжена распределителем потока с двумя сквозными каналами, один из которых вертикальный, а другой поворотный. Внутри колонны труб напротив верхнего пласта установлен полый шток, верхний конец которого размещен в сквозном поворотном канале, а нижний герметично вставлен в поперечную перегородку, выполненную в колонне труб между нижним и верхним пластами. Внутреннее пространство колонны труб сообщено вертикальным сквозным каналом распределителя потока и отверстиями, выполненными в колонне труб с верхним пластом, а заколонное пространство колонны труб выше дополнительного пакера сообщено поворотным сквозным каналом распределителя потока и внутренним пространством полого штока и нижним концом колонны труб. Кроме того, на нижнем конце колонны труб установлен нагнетательный клапан. Предлагаемая установка для закачки жидкости в нижний пласт и добычи нефти из верхнего пласта имеет простую конструкцию, кроме того, насос глубинного исполнения устанавливается непосредственно в интервале нефтеносного пласта скважины, что позволяет повысить эффективность его работы, а возможность одновременного отбора продукции из одного пласта и нагнетания жидкости в другой пласт скважины позволяет расширить функциональные возможности установки. 1 илл. на 1 л.The proposal relates to techniques and technologies for the simultaneous selection of products from one formation and injection of fluid into another formation of the well. Installation for pumping fluid into the lower reservoir and oil production from the upper reservoir in the well contains a pipe string with a packer installed between the lower and upper reservoirs. The packer is made in the form of two multidirectional self-sealing cuffs. Outside, the pipe string above the upper layer is equipped with an additional packer made in the form of a self-sealing cuff that does not pass from top to bottom. Inside the pipe string above the upper layer is equipped with a flow distributor with two through channels, one of which is vertical and the other is rotary. Inside the pipe string, opposite the upper layer, a hollow rod is installed, the upper end of which is placed in the through rotary channel, and the lower one is hermetically inserted into the transverse partition made in the pipe string between the lower and upper layers. The inner space of the pipe string is indicated by the vertical through channel of the flow distributor and the holes made in the pipe string with the upper layer, and the annular space of the pipe string above the additional packer is indicated by the rotary through channel of the flow distributor and the inner space of the hollow rod and the lower end of the pipe string. In addition, a discharge valve is installed at the lower end of the pipe string. The proposed installation for pumping fluid into the lower reservoir and oil production from the upper reservoir has a simple design, in addition, a deep-well pump is installed directly in the interval of the oil reservoir of the well, which improves its efficiency, and the possibility of simultaneous selection of products from one reservoir and injection of fluid in another layer of the well allows you to expand the functionality of the installation. 1 ill. for 1 liter

Description

Предложение относится к технике и технологии одновременного отбора продукции из одного пласта и нагнетанию жидкости в другой пласт скважины.The proposal relates to techniques and technologies for the simultaneous selection of products from one formation and injection of fluid into another formation of the well.

Известен способ закачки воды в нефтяной пласт (авторское свидетельство SU №283120, Е21В 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, ЕВВ 43/00, publ. BI No. 31 dated 06.10.1970), carried out using an installation for pumping fluid into a reservoir containing a packer, tubing string (Tubing) and capacity in communication 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 change in the injection pressure , which contributes to the occurrence of an obliteration layer in the capillary holes and cracks 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, Е21В 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, ЕВВ 43/00, 1986 publ. BI No. 15 of 04.25.1980), containing a packer, tubing string and a container in communication with a 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, 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;firstly, 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;

во-вторых, насос выполнен в поверхностном исполнении, и поэтому чем меньше пластовое давление и ниже находится водоносный пласт от поверхности, тем ниже эффективность его использования;secondly, the pump is made in the 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;

в-третьих, установка не позволяет производить одновременный отбор продукции из одного пласта и нагнетать жидкость в другой пласт скважины.thirdly, the installation does not allow simultaneous selection of products from one formation and pumping fluid into another formation of the well.

Технической задачей полезной модели является упрощение конструкции установки и повышение эффективности работы насоса с одновременным расширением функциональных возможностей установки за счет одновременного отбора продукции из одного пласта и нагнетания жидкости в другой пласт скважины.The technical task of the utility model is to simplify the design of the installation and increase the efficiency of the pump while expanding the functionality of the installation due to the simultaneous selection of products from one formation and pumping fluid into another formation of the well.

Указанная задача решается установкой для закачки жидкости в нижний пласт и добычи нефти из верхнего пласта, содержащей колонну труб с нагнетательным клапаном на конце и пакером, установленным между пластами, насос.This problem is solved by the installation of a pump for pumping fluid into the lower reservoir and oil production from the upper reservoir, containing a pipe string with a discharge valve at the end and a packer installed between the reservoirs.

Новым является то, что пакер выполнен в виде двух разнонаправленных самоуплотняющихся манжет, причем колонна труб выше верхнего пласта оснащена дополнительным пакером, выполненным в виде самоуплотняющейся манжеты, не пропускающей сверху вниз, при этом в колонне труб выше верхнего пласта установлен распределитель потока с двумя сквозными каналами, один из которых вертикальный, а другой поворотный, причем в колонне труб напротив верхнего пласта установлен полый шток, верхний конец которого размещен в сквозном поворотном канале, а нижний герметично вставлен в поперечную перегородку, выполненную в колонне труб между пластами, причем внутреннее пространство колонны труб сообщено вертикальным сквозным каналом распределителя потока и отверстиями, выполненными в колонне труб с верхним пластом, при этом заколонное пространство колонны труб выше дополнительного пакера сообщено поворотным сквозным каналом распределителя потока, а также внутренним пространством полого штока и нижнего конца колонны труб с нижним пластом.What's new is that the packer is made in the form of two multidirectional self-sealing cuffs, and the pipe string above the upper layer is equipped with an additional packer made in the form of a self-sealing cuff that does not pass from top to bottom, while a flow distributor with two through channels is installed in the pipe string above the upper layer , one of which is vertical and the other rotary, with a hollow rod installed in the pipe string opposite the upper layer, the upper end of which is placed in a through rotary channel, and the lower hermetically inserted into the transverse partition made in the pipe string between the layers, the inner space of the pipe string being indicated by a vertical through channel of the flow distributor and the holes made in the pipe string with the upper layer, while the annular space of the pipe string above the additional packer is indicated by the rotary through channel of the flow distributor , as well as the internal space of the hollow rod and the lower end of the pipe string with the lower layer.

На фигуре схематично изображена установка для закачки жидкости в нижний пласт и добычи нефти из верхнего пласта.The figure schematically shows the installation for pumping fluid into the lower reservoir and oil production from the upper reservoir.

Установка для закачки жидкости в нижний пласт 1 и добычи нефти из верхнего пласта 2 в скважине 3 содержит колонну труб 4 с пакером 5, установленным между Installation for pumping fluid into the lower reservoir 1 and oil production from the upper reservoir 2 in the well 3 contains a pipe string 4 with a packer 5 installed between

нижним 1 и верхним 2 пластами. Пакер 5 выполнен в виде двух разнонаправленных самоуплотняющихся манжет.lower 1 and upper 2 layers. The packer 5 is made in the form of two multidirectional self-sealing cuffs.

Снаружи колонна труб 4 выше верхнего пласта 2 оснащена дополнительным пакером 6, выполненным в виде самоуплотняющейся манжеты, не пропускающей жидкость сверху вниз. Внутри колонна труб 4 выше верхнего пласта 2 снабжена распределителем потока 7 с двумя сквозными каналами, один из которых вертикальный 8, а другой поворотный 9.Outside, the pipe string 4 above the upper layer 2 is equipped with an additional packer 6, made in the form of a self-sealing cuff that does not allow liquid to pass from top to bottom. Inside the pipe string 4 above the upper layer 2 is equipped with a flow distributor 7 with two through channels, one of which is vertical 8 and the other rotary 9.

Внутри колонны труб 4 напротив верхнего пласта установлен полый шток 10, верхний конец которого размещен в сквозном поворотном канале 9, а нижний герметично вставлен в поперечную перегородку 11, выполненную в колонне труб 4 между нижним 1 и верхним 2 пластами.Inside the pipe string 4, opposite the upper layer, a hollow rod 10 is installed, the upper end of which is placed in the through rotary channel 9, and the lower one is hermetically inserted into the transverse baffle 11 made in the pipe string 4 between the lower 1 and upper 2 layers.

Внутреннее пространство 12 колонны труб 4 сообщено вертикальным сквозным каналом 8 распределителя потока 7 и отверстиями 13, выполненными в колонне труб 4 с верхним пластом 2, а заколонное пространство 14 колонны труб 4 выше дополнительного пакера 6 сообщено поворотным сквозным каналом 9 распределителя потока 7 и внутренним пространством 15 полого штока 10 и нижним концом колонны труб 4. Кроме того, на нижнем конце колонны труб 4 установлен нагнетательный клапан 16.The inner space 12 of the pipe string 4 is indicated by a vertical through channel 8 of the flow distributor 7 and the holes 13 made in the pipe string 4 with the upper layer 2, and the annular space 14 of the pipe string 4 above the additional packer 6 is indicated by the rotary through channel 9 of the flow distributor 7 and the inner space 15 of the hollow rod 10 and the lower end of the pipe string 4. In addition, a discharge valve 16 is installed at the lower end of the pipe string 4.

Установка работает следующим образом.Installation works as follows.

Перед запуском установки в работу производят компоновку установки в скважине 3, как показано на фигуре, двух разнонаправленных самоуплотняющихся манжет, которые герметично прижимают пакер 5, выполненный в виде эластичной манжеты к внутренним стенкам скважины 3. Верхний конец колонны труб 4 жестко крепят на устье скважины 3.Before starting the installation into operation, the installation of the installation in the well 3, as shown in the figure, of two multidirectional self-sealing cuffs, which tightly press the packer 5, made in the form of an elastic cuff to the inner walls of the well 3, is made. The upper end of the pipe string 4 is rigidly fixed to the wellhead 3 .

Далее в колонну труб 4 спускают насос любой известной конструкции, например, вставной глубинный штанговый насос (на фиг. не показано), после чего обвязывают на устье скважины 3 верхний конец колонны труб 4 с выкидной линией (на фиг. не показано), а заколонное пространство 14 на устье скважины 3 соединяют с нагнетательной линией (на фиг. не показано).Next, a pump of any known design is lowered into the pipe string 4, for example, an insertion deep sucker rod pump (not shown in FIG.), And then the upper end of pipe string 4 with a flow line is tied at the wellhead 3 (FIG. Not shown), and the casing string the space 14 at the wellhead 3 is connected to the injection line (not shown in FIG.).

После чего запускают установку в работу. В процессе работы установки нефть из верхнего пласта 2 через отверстия 13 попадает внутрь колонны труб 4 выше поперечной перегородки 11, откуда сквозь вертикальный сквозной канал 8 распределителя потока 7 поступает во внутреннее пространство 12, где попадает на прием насоса, который откачивает нефть в выкидную линию на устье скважины 3. Таким образом происходит процесс добычи нефти из верхнего пласта 2.Then they start the installation into operation. During the operation of the installation, oil from the upper layer 2 through the holes 13 enters the pipe string 4 above the transverse baffle 11, from where it enters the internal space 12 through the vertical through channel 8 of the flow distributor 7, where it enters the intake of the pump, which pumps oil into the flow line to wellhead 3. Thus, the process of oil production from the upper reservoir 2.

Одновременно с этим происходит закачка жидкости (например сточной воды) в нижний пласт 1 скважины 3 по нагнетательной линии (на фиг. не показано) с устья At the same time, fluid (for example, wastewater) is injected into the lower layer 1 of well 3 along the injection line (not shown in Fig.) From the mouth

скважины 3 в заколонное пространство 14 колонны труб 4, по которой закачиваемая жидкость, достигнув дополнительного пакера 6, попадает в поворотный сквозной канал 9 распределителя потока 7 и далее поступает во внутреннее пространство 15 полого штока 10 и сквозь нижний конец колонны труб 4, отжав вниз пружину 17 нагнетательного клапана 16, попадает в межколонное пространство 18, по мере заполнения которого жидкость поступает в нижний пласт 1 (в зависимости от его приемистости и установленного давления нагнетания). Кроме того, чем выше давление закачки жидкости, тем сильнее к внутренним стенкам скважины 3 прижимается дополнительный пакер 6, выполненный в виде самоуплотняющейся манжеты, не пропускающей жидкость сверху вниз.borehole 3 into the annulus 14 of the pipe string 4, through which the injected liquid, having reached the additional packer 6, enters the rotary through channel 9 of the flow distributor 7 and then enters the inner space 15 of the hollow stem 10 and through the lower end of the pipe string 4, pressing the spring down 17 of the discharge valve 16, enters the annular space 18, as it fills, the fluid enters the lower reservoir 1 (depending on its throttle response and the set discharge pressure). In addition, the higher the fluid injection pressure, the stronger the additional packer 6 is pressed against the inner walls of the well 3, made in the form of a self-sealing cuff that does not let the fluid pass from top to bottom.

В процессе работы установки пакер 5, выполненный в виде двух разнонаправленных самоуплотняющихся манжет, герметично прижат к внутренним стенкам скважины 3 и исключает перетоки жидкости как сверху, так и снизу.During the operation of the installation, the packer 5, made in the form of two multidirectional self-sealing cuffs, is hermetically pressed to the inner walls of the borehole 3 and excludes fluid flow both from above and from below.

В период остановки устройства нагнетательный клапан 16 закрывается, что позволяет исключить влияние избыточного давления нижнего пласта 1 на внутренние стенки скважины 3.During the shutdown period of the device, the injection valve 16 is closed, which eliminates the influence of excess pressure of the lower layer 1 on the inner walls of the well 3.

Предлагаемая установка для закачки жидкости в нижний пласт и добычи нефти из верхнего пласта имеет простую конструкцию, кроме того, насос глубинного исполнения устанавливается непосредственно в интервале нефтеносного пласта скважины, что позволяет повысить эффективность его работы, а возможность одновременного отбора продукции из одного пласта и нагнетания жидкости в другой пласт скважины позволяет расширить функциональные возможности установки.The proposed installation for pumping fluid into the lower reservoir and oil production from the upper reservoir has a simple design, in addition, a deep-well pump is installed directly in the interval of the oil reservoir of the well, which improves its efficiency, and the possibility of simultaneous selection of products from one reservoir and injection of fluid in another layer of the well allows you to expand the functionality of the installation.

Claims

Installation for pumping fluid into the lower layer and oil production from the upper layer, containing a pipe string with a discharge valve at the end and a packer installed between the layers, a pump, characterized in that the packer is made in the form of two multidirectional self-sealing cuffs, and the pipe string is higher than the upper layer equipped with an additional packer made in the form of a self-sealing cuff that does not allow fluid to pass from top to bottom, while a flow distributor with two through channels is installed in the pipe string above the upper layer ami, one of which is vertical and the other rotary, with a hollow rod installed in the pipe string opposite the upper layer, the upper end of which is placed in the through rotary channel, and the lower end is hermetically inserted into the transverse partition made in the pipe string between the layers, and the inner space of the column the pipes are communicated by a vertical through channel of the flow distributor and holes made in the pipe string with the upper layer, while the annular space of the pipe string above the additional packer is communicated the rotary through channel of the flow distributor, as well as the internal space of the hollow rod and the lower end of the pipe string with the lower layer.