RU84056U1

RU84056U1 - INSTALLATION FOR INJECTING LIQUID INTO THE LOWER RESERVOIR AND OIL PRODUCTION FROM THE UPPER RESERVE

Info

Publication number: RU84056U1
Application number: RU2008134215/22U
Authority: RU
Inventors: Миргазиян Закиевич Тазиев; Айрат Фикусович Закиров; Айрат Равкатович Рахманов; Рустам Русланович Латфуллин; Дамир Сагитович Сафиуллин; Рустэм Фахрасович Набиуллин; Рим Салихович Губаев; Юрий Николаевич Бусаров
Original assignee: Открытое акционерное общество "Татнефть" им. В.Д. Шашина
Priority date: 2008-08-20
Filing date: 2008-08-20
Publication date: 2009-06-27

Abstract

Установка для закачки жидкости в нижний пласт и добычи нефти из верхнего пласта, содержащая колонну труб с пакером, установленным между пластами, насос, нагнетательный клапан, отличающаяся тем, что пакер размещен на нижнем конце колонны труб и выполнен в виде двухстороннего складывающегося эластичного рукава, поджимаемого снизу опертым на забой скважины хвостовиком с перфорированными отверстиями, причем хвостовик телескопически соединен с колонной труб, которая 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 колоне 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 перфорированными отверстиями хвостовика с нижним пластом, при этом нагнетательный клапан установлен в хвостовике выше перфорированных отверстий.Installation for pumping liquid into the lower layer and oil production from the upper layer, containing a pipe string with a packer installed between the layers, a pump, a discharge valve, characterized in that the packer is located on the lower end of the pipe string and is made in the form of a two-way folding elastic sleeve, compressible a shank with perforated holes supported on the bottom of the well from the bottom, and the shank is telescopically connected to the pipe string, which is equipped with an additional packer made in the form above self-sealing cuff that does not pass from top to bottom, while in the pipe string above the upper layer there is a flow distributor with two through channels, 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 a rotary channel, and the lower one is hermetically inserted into the transverse partition made in the pipe string between the layers, the inner space of the pipe string being communicated by a vertical through channel of the distributor I the flow 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 perforated holes of the shank with the lower layer, while the discharge valve is installed in the shank above perforated holes.

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.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, сложность конструкции, обусловленная наличием нагнетательного и всасывающего клапанов, установленных в составе колонны труб, верхнего и нижнего датчиков уровня, емкости, станция управления для перекточения 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 turning over 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 нагнетанию 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, содержащая колонну труб, пакер, установленный между пластами, насос, нагнетательный клапан.This problem is solved by the installation for pumping fluid into the lower reservoir and oil production from the upper reservoir, containing a pipe string, a packer installed between the reservoirs, a pump, a discharge valve.

Новым является то, что пакер размещен на нижнем конце колонны труб и выполнен в виде двухстороннего складывающегося эластичного рукава, поджимаемого снизу опертым на забой скважины хвостовиком с перфорированными отверстиями, причем хвостовик телескопически соединен с колонной труб, которая выше верхнего пласта оснащена дополнительным пакером, выполненным в виде самоуплотняющейся манжеты, не пропускающей сверху вниз, при этом в колонне труб выше верхнего пласта установлен распределителем 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 колоне 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 перфорированными отверстиями хвостовика с нижним пластом, при этом нагнетательный клапан установлен в хвостовике выше перфорированных отверстий.What is new is that the packer is located on the lower end of the pipe string and is made in the form of a two-way folding elastic sleeve, pressed down from the bottom by a liner supported by perforated holes, the liner being telescopically connected to the pipe string, which is equipped with an additional packer made in in the form of a self-sealing cuff that does not pass from top to bottom, while in the pipe string above the upper layer a flow distributor with two through channels is installed, one of the cat vertical and the other rotary, moreover, in the pipe string opposite the upper layer there is a hollow rod, 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 layers, and the inner space of the pipe string is indicated by vertical through the 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 a rotary through channel flow distributor, as well as the internal space of the hollow rod and the perforated holes of the shank with the lower layer, while the discharge valve is installed in the shank above the perforated holes.

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 и пакер 5, установленный между нижним 1 и верхним 2 пластами.Installation for pumping fluid into the lower reservoir 1 and oil production from the upper reservoir 2 in the well 3 includes a pipe string 4 and a packer 5 mounted between the lower 1 and upper 2 layers.

Снаружи колонна труб 4 выше верхнего пласта 2 оснащена дополнительным пакером 6, выполненным в виде самоуплотняющейся манжеты, не пропускающей 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 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 колоне 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 перфорированными отверстиями 16 хвостовика 17 с нижним пластом 1.The inner space 12 of the pipe string 4 is indicated by the 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 perforated holes 16 of the shank 17 with the lower layer 1.

Пакер 5 размещен на нижнем конце колонны труб 4 и выполнен в виде двухстороннего складывающегося эластичного рукава, поджимаемого снизу опертым на забой 18 скважины 3 хвостовиком с перфорированными отверстиями,The packer 5 is placed at the lower end of the pipe string 4 and is made in the form of a two-way folding elastic sleeve, which is pressed from below by a shank with perforated holes supported on the bottom 18 of the well 3,

Нагнетательный клапан 19 установлен в хвостовике 17 выше перфорированных отверстий 16.The discharge valve 19 is installed in the shank 17 above the perforated holes 16.

Установка работает следующим образом.Installation works as follows.

Перед запуском установки в работу производят компоновку установки в скважине 3, как показано на фигуре, при этом хвостовик 17 упирается в забой 18 скважины 3 и герметично прижимает пакер 5, выполненный в виде двухстороннего складывающегося эластичного рукава к внутренним стенкам скважины 3.Before starting the installation into operation, the installation of the installation is carried out in the well 3, as shown in the figure, while the liner 17 abuts against the bottom 18 of the well 3 and hermetically presses the packer 5, made in the form of a two-way folding elastic sleeve to the inner walls of the well 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 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 отжав вниз пружину 20, нагнетательного клапана 19, сквозь перфорированные отверстия 16 хвостовика 17 попадает в межколонное пространство 21, по мере заполнения которого жидкость поступает в нижний пласт 1 (в зависимости от его приемистости и установленного давления нагнетания).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 wellhead 3 into the annular space 14 of the pipe string 4, through which the injected fluid reaches the additional packer 6 and enters the rotary through channel 9 of the flow distributor 7 and then enters the inner space 15 of the hollow rod 10 and squeezes down the spring 20, the discharge valve 19, through the perforated holes 16 of the shank 17 enters the annular space 21, as the filling of which the liquid enters the lower layer 1 (depending on its injectivity and the set discharge pressure).

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 сверху вниз.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 pass from top to bottom.

В процессе работы установки пакер 5, выполненный в виде двухстороннего складывающегося эластичного рукава 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 a two-way folding elastic sleeve, 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 18 закрывается, что позволяет исключить влияние избыточного давления нижнего пласта 1 на внутренние стенки скважины 3.During the shutdown period of the device, the discharge valve 18 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 нагнетанию 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 liquid into the lower layer and oil production from the upper layer, containing a pipe string with a packer installed between the layers, a pump, a discharge valve, characterized in that the packer is located on the lower end of the pipe string and is made in the form of a two-way folding elastic sleeve, compressible a shank with perforated holes supported on the bottom of the well from the bottom, and the shank is telescopically connected to the pipe string, which is equipped with an additional packer made in the form above self-sealing cuff that does not pass from top to bottom, while in the pipe string above the upper layer there is a flow distributor with two through channels, 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 a rotary channel, and the lower one is hermetically inserted into the transverse partition made in the pipe string between the layers, the inner space of the pipe string being communicated by a vertical through channel of the distributor I the flow 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 perforated holes of the shank with the lower layer, while the discharge valve is installed in the shank above perforated holes.