SU1388548A1 - Устройство дл удалени воды из скважины - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к области эксплуатации обводн ющихс  нефт ных и газовых скважин. Цель изобретени  - упрощение процесса удалени  воды за счет использовани  энергии пласта дл  управлени  приводом насоса 3. Дл  этого в устр-ве привод выполнен & виде установленного в насос- но-компрессорных трубах 1 цилиндра 6 с поршнем 7, имек цим золотниковьй клапан 8. Подпоршнева  полость ци

Description

s

7 f

ЙвЛ/

(Л

линдра 6 св зана посредством канала 9 с верхней частью подземного сепаратора (С) 5. Дл  обеспечени  заданного , режима отбора продукции из сква - жины имеет штуцеры 10, 11, 12, установленные в каналах С 5. Дл : предотвращени  попадани  углеводородной фазы на прием на соса устр-во имеет поплавковый клапан 13, разме щенный в канале 9, Дл  предотвращени  повьшени  давлени  в подпоршне- вой полости привода устр-во имеет предохранительный клапан 14, установленный в поршне 7, В результате работы одного цикла устр-ва в поглоща- н ций горизонт закачиваетс  объем воды , равный объему рабочей камеры насоса 3 с повьшением давлени  воды. Дл  этого расходуетс  объем нефти и газа, равный объему полости привода, и дополнительный объем нефти и газа, проход щий через штуцеры 11 и 12 за врем  перемещени  поршн  7 вниз. Давление расходуемых объемов нефти снижаетс , а также снижаетс  давление в С 5 ив пласте. 3 з.п. ф-лы, 2 ил.

1

Изобретение относитс  к эксплуатации обводн ющихс  нефт ных и газо- вых скважин.

Цель изобретени  - упрощение процесса удалени  воды за счет использовани  энергии пласта дл  управлени  приводом насоса, обеспечение заданного режима отбора продукции из Ькважины, предотвращени  попадани  углеводородной фазы на прием насоса и предотвращени  повышени  давлени  is подпоршневой полости привода,.

На фиг. 1 показана схема устройства дл  удалени  воды из скважины, на фиг. 2 - разновидность конструкции золотникового типа.

Устройство дл  удалени  воды из скважины включает привод, насосно- компрессорные трубы 1 с установлен- Иым на них пакером 2 и размещенным внутри них под приводом насосом 3 ico штоком 4, св занным с приводом, подземный сепаратор 5, нижн   часть koToporo посредством канала сообщена с полостью насоса 3, причем привод выполнен в виде установленного в насосно-компрессорных трубах 1 цилиндра 6с поршнем 7, имеющим золотниковый клапан 8, при этом подпоршне ва  полость цилиндра 6 св зана посредством канала 9 с верхней частью подземного сепаратора 5, а каналы подземного сепаратора 5 снабжены штуцерами 10, 11, 12. Устройство также имеет поплавковый клапан 13, размещенный в канале, сообща  подземный сепаратор 5 с полостью насоса 3 и

предохранительный клапан 14, установленный в поршне 7. - Рабоча  камера привода (фиг. 2) может быть снабжена упорами 15, а

предкамера размещатьс  только на вхр- де в рабочую камеру двигател . Шток агрегата при этом снабжаетс  упорами

116 и 17, а перепускное отверстие между рабочей камерой двигател  и пред камерой перекрьтаетс  клапаном 18 . золотникового типа с пружиной 19.

Устройство работает следующим образом .

Обводненные нефть и (или) газ из продуктивного пласта через перфорационные отверсти  в обсадной колонне поступают в подземный сепаратор 5 и раздел ютс  на водную и углеводородную фазы. Перед началом рабочего хо20

да поршневого агрегата (поршни привода и насоса 3 в нижнем положении) нефть и газ из сепаратора перетекают в ее верхнюю часть, а вода из нижней

«г части сепаратора заполн ет рабочую камеру насоса 3, проход  через обратный клапан насоса. В результате заполнени  указанных свободных пространств углеводородной фазой и водой

давление в них начинает повьшхатьс , приближа сь к давлению в продуктивном пласте и поршень 7, а одновременно и св занный с ним штоком 4 поршень насоса, начинают перемещатьс  вверх. При -этом золотниковый- клапан 8 зак35 у лт под действием перепада давлени  .йад поршнем и в подпоршневом пространстве , всасывак дий клапан насоса 3

закрыт в результате повышени  давлени  в рабочей камере насоса 3, нагнетательный клапан насоса 3 открываетс после повышени  давлени  в насосе 3 до величины, большей, чем давление в поглощающем горизонте. При ходе поршней вверх происходит закачка воды в поглощающий горизонт, заполнени водой рабочей камеры насоса ниже пор |Шн  насоса и приток нефти и газа в подпорщневую полость привода. При подходе поршн  7 в крайнее верхнее положение клапан 8 открываетс  под действием механического соударени  о корпус привода. После этого нефть и газ из подпоршневого пространства привода поступают в колонну насосно- компрессорных труб I и отвод тс  на полезное использование, давлени  по обе стороны поршн  7 выравниваютс , давление Е сепараторе 5 снижаетс . Поршни начинают двигатьс  вниз, нагнетательный клапан насоса закрываетс . Перемещение поршней вниз вначале происходит под действием веса поршней и штока и под действием перепада давлени  в.насоса. ПосЛе выравнивани  давлени  выше и ниже поршн  насоса 3 всасьюающий клапан открываетс , а перемещение поршней вниз осуществл етс  только под действием их веса и веса штока. При подходе поршней к крайнему нижнему положению клапан 7 закрываетс  от механического соударени  о корпус рабочей камеры двигател  и новьш цикл работы устройства совершаетс  в описанной последовательности .

В результате совершени  одного цикла работы устройства происходит закачка в поглощающий горизонт объема воды, равного объему рабочей камеры насоса с повышением давлени  воды . Дл  этой операции ра сходуетс  объем нефти и газа, равный объему полости камеры привода и дополнительный объем нефти и газа, прошедший через штуцеры 11, 12 за врем  перемещени  поршн .7 вниз. Давление расходуемых объемов нефти снижаетс , а также снижаютс  давлени  в сепараторе 5 и пласте.

Конструкции и работа.устройства обусловлены необходимостью предотвращени  закачки в поглощающий горизонт углеводородной фазы, необходимостью уменьшени  объемов углеводородной фазы , проход щих через поршень 7 при

8548

движении его

вниз, и необходимостью

0

5

0

5

0

5

0

5

0

5

предотвращени  высоких депрессий на продуктивный пласт.

Если производительность насоса 3 при работе устройства в заданном режиме выше, чем расход поступающей из пласта воды, то уровень воды в сепараторе 5 снижаетс , пока не достигает положени  поплавкового клапана 13. После этого поплавковый клапан перекрывает входное отверстие насоса и поршни останавливаютс . Остановка поршней происходит при ходе их , так как при ходе вниз вода из предкамеры в рабочую камеру насоса не поступает, и поэтому клапан 8 золотникового типа находитс  в закрытом положении. При остановке поршней давление под поршнем 7 повышаетс  и достигает величины срабатывани  предохранительного клапана 14. После этого углеводородна  фаза отбираетс  из сепаратора через клапан 14 до того времени, пока уровень воды в сепараторе не повыситс .

При ходе поршней вниз через клапан 8 в насосно-компрессорные трубы 1 поступают из сепаратора и продуктивного пласта нефть и газ, не соверша  при этом полезной работы. Если запасы энергии пласта ограничены, обводненность пластовой продукции значительна, то бесполезные перетоки нефти и газа снижают эффективность работы устройства. Дл  уменьшени  бесполезных перетоков углеводородной фазы устройство снабжено штуцерами 10, 11, 12. Более значительный эффект по уменьшению бесполезных перетоков нефти и газа может быть получен при использовании золотниково- го клапана дл  перекрыти  перепускного отверсти  между сепаратором и полостью привода (фиг. 2). Работа такой конструкции части устройства осуществл етс  следующим образом.

Нефть и газ из сепаратора поступают в сепаратор и полость привода, перемеща  поршень 7 вверх при закры - том клапане 8 и открытом клапане 18. При подходе поршн  к крайней верхней точке вначале клапаном 18 перекрываетс  перепускное отверстие между полостью привода и сепаратором и ход поршн  замедл етс  из-за резкого снижени  поступлени  в полость нефти и газа, так как штуцер 10 имеет уменьшенный диаметр. Замедленный ход

поршн  до верхней точки происходит при сжатии пружины 19. У верхней точки клапан ,8 открываетс  упорами 15, смещаетс  по штоку; 4 до упора 16 и начинаетс  перемещение поршн  вниз, При подходе поршн  к крайней нижней точке упор 16 открывает клапан 18, который в дальнейшем фиксируетс  упоФормула изобретени 

Claims (4)

1. Устройство дл  удалени  воды из скважины, включающее привод, на- сосно-компрессорные трубы с установленным на них пакером и размещенным внутри них под приводом насосом с штоком, св занным с приводом, подром 17 и работа устройства повтор ет- Q земный сепаратор, нижн   часть кото15

20

с  в опиранной последовательности.

Уменьшение бесполезного расхода нефти и газа устройством по фиг. 2 достигаетс  за счет того, что при ходе поршн  7 вниз через полость привода проходит ограниченный штуцером 10 объем углеводородной фазы, в то врем  как основное перепускное отверстие перекрыто золотниковым клапаном 18.

Кроме уменьшени  бесполезного расг хода нефти и газа клапан 18, штуцеры 10, 11, 12 предотвращают создание высоких депрессий на пласт. При отсутствии перечисленных элементов уст- 25 ройства, при ходе поршн  7 вниз, величина депрессии на пласт бьша бы равна разности давлени  в призабой- ной зоне пласта и давлени  насосно- компрессорных трубах выш поршн  1, Создание кратковременных высоких депрессий; может привести к разрушению приза.бойной зоны пласта, цементного камн , усталостному разрушению труб и деталей устройства, а также вызовет змульгирование воды в углеводородной фазе с последукщим ухудшением эффективности разделени  этих фаз в сепараторе. Отмеченные элементы устройства позвол ют сглаживать пуль- . сации давлени  и регулировать воздействие на призабойную зону пласта.

30

35

рого посредством канала сообщена с полостью насоса, отличающеес  тем, что, с целью упрощени  процесса удалени  йоды за счет использовани  энергии пласта дл  управлени  приводом насоса, привод выполнен в виде установленного в насос- но-компрессорных трубах цилиндра с поршнем, имеющим золотниковый клапан , причем подпоршнева  полость цилиндра св зана посредством канала с верхней частью подземного сепаратора .

2.Устройство по п. 1, о т л ич а ю щ е е с   тем, что, с целью обеспечени  заданного,режима отбора продукции из скважины, оно снабжено штуцерами, установленными в каналах подземного сепаратора.

3.Устройство по п. 1, о т л и- ч а ю щ е вс  тем, что, с целью предотвращени  попадани  углеводородной фазы на прием насоса, оно снабжено поплавковым клапаном, размещенным в канале, сообщающем подземный сепаратор с полостью насоса.

4.Устройство по п. 1, о т л и- чающеес  тем, что, с целью (Предотвращени  повьш1ени  давлени 

в поДпоршневой полости привода, оно снабжено предохранительным клапаном, установленным в поршне.

Формула изобретени 

1. Устройство дл  удалени  воды из скважины, включающее привод, на- сосно-компрессорные трубы с установленным на них пакером и размещенным внутри них под приводом насосом с штоком, св занным с приводом, под5

0

5 .

0

35

рого посредством канала сообщена с полостью насоса, отличающеес  тем, что, с целью упрощени  процесса удалени  йоды за счет использовани  энергии пласта дл  управлени  приводом насоса, привод выполнен в виде установленного в насос- но-компрессорных трубах цилиндра с поршнем, имеющим золотниковый клапан , причем подпоршнева  полость цилиндра св зана посредством канала с верхней частью подземного сепаратора .

2.Устройство по п. 1, о т л ич а ю щ е е с   тем, что, с целью - обеспечени  заданного,режима отбора продукции из скважины, оно снабжено штуцерами, установленными в каналах подземного сепаратора.

3.Устройство по п. 1, о т л и- ч а ю щ е вс  тем, что, с целью предотвращени  попадани  углеводородной фазы на прием насоса, оно снабжено поплавковым клапаном, размещенным в канале, сообщающем подземный сепаратор с полостью насоса.

4.Устройство по п. 1, о т л и- чающеес  тем, что, с целью (Предотвращени  повьш1ени  давлени 

в поДпоршневой полости привода, оно снабжено предохранительным клапаном, установленным в поршне.

Фиг.2