RU77342U1

RU77342U1 - INSTALLATION FOR HYDROGEN LIQUID INJECTION OF A WELL IN A PETROLEUM OIL

Info

Publication number: RU77342U1
Application number: RU2008116756/22U
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 закачки жидкости из водоносного пласта в нефтеносный пласт при его заводнении.The proposal relates to techniques and technology for pumping fluid from an aquifer into an oil reservoir during flooding.

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.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.

Насос выполнен погружным электроцентробежным и установлен на конце колонны труб. Колонна труб снизу снабжена установленным на ней полым хвостовиком, опирающимся снизу на забой скважины и оснащенным перфорированными отверстиями.The pump is submersible electric centrifugal and is installed at the end of the pipe string. The pipe string from below is equipped with a hollow shank mounted on it, resting on the bottom of the well bottom and equipped with perforated holes.

Пространство колонны труб ниже погружного электроцентробежного насоса сообщено с водоносным пластом через перфорированные отверстия, полого хвостовика и межколонное пространство ниже пакера.The space of the pipe string below the submersible electric centrifugal pump is communicated with the aquifer through the perforated holes, the hollow liner and the annulus below the packer.

Межколонное пространство выше пакера сообщено с нефтеносным пластом и с пространством колонны труб выше насоса с помощью сквозных отверстий, выполненных в колонне труб выше пакера. Межколонное пространство выше пакера имеет возможность герметизации на устье скважины.The annular space above the packer is communicated with the oil reservoir and with the space of the pipe string above the pump using through holes made in the pipe string above the packer. The annular space above the packer has the ability to seal at the wellhead.

Предлагаемая установка для закачки жидкости из водоносного пласта скважины в нефтеносный пласт имеет простую конструкцию, кроме того, насос выполнен погружным электроцентробежным и установлен в интервале водоносного и нефтеносного пластов скважины, что позволяет повысить эффективность работы насоса, а сокращение затрат потребляемой электроэнергии связано с отсутствием масла в приводе установки.The proposed installation for pumping fluid from the aquifer of the well into the oil reservoir has a simple design, in addition, the pump is submersible electric centrifugal and installed in the interval of the aquifer and oil reservoir of the well, which improves the efficiency of the pump, and the reduction in energy consumption is associated with the absence of oil in drive installation.

1 илл. на 1 л.1 ill. for 1 liter

Description

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.There is a method of pumping water into an oil reservoir (copyright certificate SU No. 283120, ЕВВ 43/00, publ. BI No. 31 of 10/06/1970), carried out using an installation for pumping liquid 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, 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, пакер, установленный между водоносным и нефтеносным пластами, насос.This problem is solved by the installation for pumping fluid from the aquifer of the well into the oil reservoir containing the pipe string, a packer installed between the aquifer and the oil reservoir, a pump.

Новым является то, что насос выполнен погружным электроцентробежным и установлен на конце колонны труб, при этом колонна труб снизу снабжена герметично установленным на ней полым хвостовиком, опирающимся снизу на забой скважины и оснащенным перфорированными отверстиями, причем пакер установлен на верхнем конце полого хвостовика и выполнен в виде самоуплотняющейся манжеты, не пропускающей жидкость сверху вниз, при этом пространство колонны труб ниже насоса сообщено с водоносным пластом через перфорированные отверстия полого хвостовика и межколонное пространство ниже пакера, а межколонное пространство выше пакера сообщено с нефтеносным пластом и с пространством колонны труб выше насоса, при этом межколонное пространство выше пакера имеет возможность герметизации на устье скважины.What is new is that the pump is made by a submersible electric centrifugal pump and is installed at the end of the pipe string, while the pipe string from the bottom is equipped with a hollow liner sealed on it, resting on the bottom of the well and equipped with perforated holes, the packer being installed at the upper end of the hollow liner and made in in the form of a self-sealing cuff that does not allow liquid to pass from top to bottom, while the space of the pipe string below the pump is communicated with the aquifer through the perforated openings of the hollow tail a and annular space below the packer, and the annular space above the packer is communicated with the oil-bearing formation with the space of the pipe string above the pump, the annular space above the packer has the ability to seal at the wellhead.

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 нефтеносным 3 пластами. Пакер 5 выполнен самоуплотняющимся, не пропускающим жидкость (пластовую воду) сверху вниз.Installation for pumping fluid from the aquifer 1 of the well 2 into the oil reservoir 3 contains a pipe string 4 with a packer 5 mounted between the aquifer 1 and the oil reservoir 3. The packer 5 is made self-sealing, not passing liquid (formation water) from top to bottom.

Насос 6 выполнен погружным электроцентробежным и установлен на конце колонны труб 4. Колонна труб 4 снизу снабжена установленным на ней полым хвостовиком 7, опирающимся снизу на забой 8 скважины 2 и оснащенным перфорированными отверстиями 9.The pump 6 is made by a submersible electric centrifugal pump and is installed at the end of the pipe string 4. The pipe string 4 below is equipped with a hollow shaft 7 mounted on it, resting on the bottom face 8 of the well 2 and equipped with perforated holes 9.

Пространство 10 колонны труб 4 ниже погружного электроцентробежного насоса 6 сообщено с водоносным пластом 1 через перфорированные отверстия 9, полого хвостовика 7 и межколонное пространство 11 ниже пакера 5.The space 10 of the pipe string 4 below the submersible electric centrifugal pump 6 is communicated with the aquifer 1 through the perforated holes 9, the hollow shank 7 and the annular space 11 below the packer 5.

Межколонное пространство 12 выше пакера 5 сообщено с нефтеносным пластом 3 и с пространством 13 колонны труб 4 выше насоса 6 с помощью сквозных отверстий 14, выполненных в колонне труб 4 выше пакера 5.The annular space 12 above the packer 5 is communicated with the oil reservoir 3 and with the space 13 of the pipe string 4 above the pump 6 through holes 14 made in the pipe string 4 above the packer 5.

Межколонное пространство 12 выше пакера имеет возможность герметизации на устье (на фиг. не показано) скважины 2.The annular space 12 above the packer has the ability to seal at the mouth (in Fig. Not shown) of the well 2.

Несанкционированные перетоки жидкости в процессе работы установки исключаются уплотнительным элементом 15.Unauthorized fluid flows during installation are excluded by the sealing element 15.

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 на устье скважины 2 межколонное пространство 12.Before starting the installation into operation, the installation of the installation in the well 2 is performed as shown in the figure. Then seal at the wellhead 2 annular space 12.

Далее запускают установку в работу. Для этого приводят в действие погружной электроцентробежный насос 6, установленный на нижнем конце колонны труб 4, при этом жидкость из водоносного пласта 1 скважины 2 через межколонное пространство 11 ниже пакера 5 и перфорированные отверстия 9 полого хвостовика 7 поступает в пространство 10 на прием погружного электроцентробежного насоса 6, который перекачивает жидкость в колонну труб 4.Next, start the installation into operation. To do this, a submersible electric centrifugal pump 6 is installed, mounted on the lower end of the pipe string 4, while the liquid from the aquifer 1 of the well 2 through the annulus 11 below the packer 5 and the perforated holes 9 of the hollow shank 7 enters the space 10 to receive the submersible electric centrifugal pump 6, which pumps fluid into the pipe string 4.

При достижении в колонне труб 4 уровня сквозных отверстий 14 происходит перелив жидкости из пространства 13 колонны труб 4 выше насоса 6 в межколонное пространство 12 выше пакера 5.Upon reaching the level of through holes 14 in the pipe string 4, liquid overflows from the space 13 of the pipe string 4 above the pump 6 into the annular space 12 above the packer 5.

Работа установки продолжается, при этом жидкость, попавшая в межколонное пространство 12 выше пакера 5, по мере заполнения межколонного пространства 12 закачивается в нефтеносный пласт 3 (в зависимости от давления, при котором принимает нефтеносный пласт 3).The operation of the installation continues, while the liquid entering the annulus 12 above the packer 5, as the annulus 12 is filled, is pumped into the oil reservoir 3 (depending on the pressure at which the oil reservoir 3 is received).

Claims

Installation for pumping fluid from the aquifer of the well into the oil reservoir containing the pipe string, a packer installed between the aquifer and the oil reservoir, a pump, characterized in that the pump is submersible electric centrifugal and installed at the end of the pipe string, while the pipe string is provided with a sealed bottom on it a hollow shank resting on the bottom of the well bottom and equipped with perforated holes, the packer being installed on the upper end of the hollow shank and made in the form of self-sealing cuffs that do not allow liquid to pass from top to bottom, while the space of the pipe string below the pump is communicated with the aquifer through the perforated holes of the hollow shaft and the annulus below the packer, and the annular space above the packer is communicated with the oil reservoir and with the space of the pipe string above the pump, the annular space above the packer has the ability to seal at the wellhead.