SU1654548A1

SU1654548A1 - Well operation device

Info

Publication number: SU1654548A1
Application number: SU894686434A
Authority: SU
Inventors: Роман Михайлович Кондрат; Василий Степанович Петришак; Владимир Викторович Щугорев; Владимир Савельевич Иванин; Владимир Иванович Иделев
Original assignee: Ивано-Франковский Институт Нефти И Газа
Priority date: 1989-05-03
Filing date: 1989-05-03
Publication date: 1991-06-07

Abstract

Изобретение относитс i- добыче га за и нефти и предназначено дл движени газе жидкостных смесей в подъемных труба скважин и воздействи ФИЗИЧРСКИМИ пол ми на газожидкостный поток и призабоин/ю зону пласта Цель изобретени - повышение эффективности удалени жидкости из газовой скважины и призабойной зоны пласта за счет обеспечени периодического дозированного ввода удал емой жидкости в поток пластового газа и одновременного импульсного воздействи на газолидкост 2 ныч поток в стволе скважины и приз бои ную зону пласта под действием давлени ппастового флюидз Клапан выполнен в ви де установленного внутри запорной втулки псмого цилиндра и с подпружиненным огно ситепьно него птиором Над not лодним своПодно размещена запорна втулка Нич- н часть затвора установлена с возможно ггью взаимодействи с седлом выполненным в корпусе под затвором уста новпенным рнугри верхней части затво|и и подпру киненн IM оп осительно цилиндра поршн со иноком В кршнем нижнем по ложении зэкпр и поршень зафиксирован OiH ситегич) цилиндр посредством под пр, жиненмьх Р рздизлььс м напрчп/.ении сухарей icirifpi а ртулкз в верхней | сти имеет уплотнитьлоный элемент усьчнои ленный с Lозмох;ностью перекрыти каме ры инжекции F) крайнем верхнем положении втулки При импульсном воздействии на призабойную зону пласта подключаютс в эксплуатацию пропластки с начальным гра диентом давлени , уменьшаетс насыщен ность пористой среды жидкой фазой увеличиваетс ее подвижность происходит разру пение аномальных слоев жидкости на стенках перовых каналов и постепенна ocyti ч призабойной зоны пласта 1 ил in t О ел ел 00The invention relates to i-production of gas and oil, and is intended for the movement of gas of liquid mixtures in the riser well and the effect of PHYSICAL fields on the gas-liquid flow and the bottom zone of the reservoir. The purpose of the invention is to increase the efficiency of fluid removal from the gas well and the bottom zone of the reservoir due to providing periodic dosed injection of the removed liquid into the stream of the gas reservoir and simultaneous impulse effect on the gas liquidity of 2 nyh the flow in the wellbore and the battle zone of the reservoir under the action Tweeter of ppastovy fluid The valve is made in the form of a cylinder installed inside the locking sleeve of the PSM cylinder and with a spring-loaded fire tube. The shut-off sleeve is not placed on its own but it is possible to interact with the saddle in the housing below the lock lever. the parts of the bolt and the subcircuit IM op of the piston cylinder with the monk In the lower position of the zekpr and the piston is fixed by the OiH systemic) cylinder by means of the right, under the heading naprikp / .invention crackers icirifpi and rtulks at the top | This element has a thickened element that is continuous with a bluffness; the injection chamber is blocked; F) the uppermost position of the bushing. Under pulsed impact on the bottomhole formation zone, the formation with the initial gradient of pressure decreases, the porous medium decreases in liquid phase, its mobility increases, disintegration occurs. anomalous fluid layers on the walls of the feather channels and a gradual ocyti h of the bottomhole formation zone 1 sludge in t

Description

Изобретение относитс к добыче газа и нефти, в частности к движению газожидкостных смесей в подъемных трубах скважин и воздействию физическими пол ми на га зожидкостный поток и призабойную зону пласта, и может быть использовано дл интенсификации работы газовых скважин приThe invention relates to the extraction of gas and oil, in particular to the movement of gas-liquid mixtures in the lifting pipes of wells and the effects of physical fields on the gas-liquid flow and the bottomhole formation zone, and can be used to intensify the operation of gas wells

наличии жидкости (воды и углеводородного конденсата) в добываемой продукцииthe presence of liquid (water and hydrocarbon condensate) in the extracted products

Цель изобретени повышение эффективности удалени жидкости из газовой скважины и призабойной зоны пласта за очет обеспечени периодического дозированного ввода удал емой жидкости в потокThe purpose of the invention is improving the efficiency of removal of fluid from the gas well and the near-wellbore zone of the reservoir due to the provision of periodic dosed injection of the removed fluid into the stream.

пластового газа и одновременного импульсного воздействи на газожидкостный поток в стволе скважины и призабойную зону пласта под действием давлени пластового флюида.gas reservoir and simultaneous impulse effect on the gas-liquid flow in the wellbore and the bottomhole zone of the reservoir under the action of the pressure of the reservoir fluid.

На чертеже представлено устройство дл эксплуатации скважин.The drawing shows a device for the operation of wells.

Устройство устанавливаетс в скважине на колонне подъемных труб 1 и содержит корпус 2 с радиальными каналами 3, установленный внутри корпуса 2 над его радиальными каналами 3 эжектор (струйный насос) с камерой 4 инжекции в виде цилиндрического патрубка с пластиной, в которой выполнено перепускное отверстие 5, и соплом б кольцевого типа, расположенным между камерой 4 инжекции и сужающим устройством 7, расположенную под эжектором в корпусе 2 с возможностью осевого перемещени запорную втулку 8 с продольными вырезами на боковой поверхности и расположенными по кольцу отверсти ми 9 в верхней части, клапан, выполненный в виде установленного внутри запорной втулки 8 полого цилиндра 10, на который свободно посажена запорна втулка 8. затвора 11 и седла 12 в виде сужающейс в сторону забо скважины конической поверхности в нижней части корпуса 2,The device is installed in the well on the column of lifting pipes 1 and includes a housing 2 with radial channels 3, mounted inside the housing 2 above its radial channels 3 an ejector (jet pump) with an injection chamber 4 in the form of a cylindrical nozzle with a plate in which an overflow hole 5 is made, and a ring-type nozzle b located between the injection chamber 4 and the restriction device 7, located under the ejector in the housing 2 with the possibility of axial movement of the locking sleeve 8 with longitudinal notches on the side surface and p by the annular holes 9 in the upper part, a valve made in the form of a hollow cylinder 10 installed inside the locking sleeve 8, on which the locking sleeve 8 is loosely fitted. the shutter 11 and the seat 12 in the form of a tapered surface tapering to the bottom of the well 2,

Сужающее устройство 7 закреплено в корпусе 2 с помощью гайки 13. Запорна втулка 8 подпружинена относительно камеры 4 инжекции возвратной пружиной 14 и имеет в верхней части уплотнительный элемент 15. Цилиндр 10 закреплен в корпусе 2 устройства с помощью гайки 16. Затвор 11 подпружинен относительно цилиндра 10 возвратной пружиной 17 и имеет цилиндрические каналы 18 и 19 и радиальные отверсти 20. Положение затвора 11 в цилиндре 10 фиксируетс сухар ми 21, подпружиненными в радиальном направлении пружинами 22. В крайнем нижнем положении затвора 11 сухари 21 вход т в радиальные отверсти 20 и удерживают клапан от вертикального перемещени . Дл закреплени сухарей 21 с пружинами 22 в цилиндре 10 служат гайки 23. В цилиндрическом канале 19 затвора 11 расположен поршень 24 со штоком в верхней части. Поршень 24 подпружинен относительно цилиндра 10 возвратной пружиной 25. Дл закреплени поршн 24 с пружиной 25 в клапане служат гайки 26 с центральным отверстием 27 и цилиндрическа втулка 28 с каналом 29. В канале 29 расположен поршень 30 с цилиндрическим углублением в нижней части, в которое входит шток поршн 24.The tapering device 7 is fixed in the housing 2 by means of a nut 13. The closure sleeve 8 is spring-loaded relative to the injection chamber 4 with a return spring 14 and has a sealing element 15 in the upper part. The cylinder 10 is fixed in the device body 2 by means of a nut 16. a return spring 17 and has cylindrical channels 18 and 19 and radial holes 20. The position of the shutter 11 in the cylinder 10 is fixed with crackers 21, spring-loaded in the radial direction by springs 22. In the lowest position of the shutter 11, crackers 2 1 enters the radial orifices 20 and holds the valve against vertical movement. To secure the crackers 21 with the springs 22 in the cylinder 10, the nuts 23 serve. In the cylindrical channel 19 of the bolt 11 there is a piston 24 with a rod in the upper part. The piston 24 is spring-loaded relative to the cylinder 10 by the return spring 25. To fix the piston 24 with the spring 25 in the valve are nuts 26 with a central bore 27 and a cylindrical sleeve 28 with a channel 29. In the channel 29 there is a piston 30 with a cylindrical recess in the lower part, which includes 24 piston rod.

Дл сборки устройства и регулировани объема его рабочей камеры 31 между эжектором и затвором корпус 2 выполнен разъемным .To assemble the device and adjust the volume of its working chamber 31 between the ejector and the shutter, the housing 2 is made detachable.

Устройство работает следующим образомThe device works as follows

В остановленной скважине затвор 11In the stopped well shutter 11

находитс в крайнем нижнем положении и перекрывает сообщение камеры 4 инжекции с забоем скважины.is in the lowest position and overlaps the message of the injection chamber 4 with the bottom of the well.

В процессе эксплуатации скважиныDuring operation of the well

0 происходит разделение поступающей из пласта газожидкостной смеси. Жидкость скапливаетс на забое скважины, а газ проходит через каналы 3 в корпусе 2 и поступает в сопло 6 эжектора, создава разрежение0 there is a separation of the gas-liquid mixture coming from the reservoir. The fluid accumulates at the bottom of the well, and the gas passes through the channels 3 in the housing 2 and enters the ejector nozzle 6, creating a vacuum

5 в камере 4 инжекции и рабочей камере 31. Под действием создавшегос перепада давлени жидкость, заполн юща рабочую камеру 31, поступает в камеру 4 инжекции и впрыскиваетс в поток пластового газа.5 in the injection chamber 4 and the working chamber 31. Under the action of the created pressure differential, the fluid filling the working chamber 31 enters the injection chamber 4 and is injected into the stream of the gas reservoir.

0Дл предупреждени образовани в0 To prevent education in

верхней части камеры 31 вис чей жидкостной пробки при откачке жидкости служит перепускное отверстие 5. По мере откачки жидкости снижаетс давление в камере 31the upper part of the chamber 31 of the liquid tube when pumping liquid serves as an overflow port 5. As the liquid is pumped out, the pressure in the chamber 31 decreases

5 и соответственно в цилиндрическом канале 29. При достижении определенного перепада давлени между давлением в цилиндрическом-канале 18, равном забойному давлению, и давлением в канале 29 пор0 шень 24 поднимаетс , отжимай подпружиненные фиксирующие сухари 21. В результате затвор 11 получает возможность перемещатьс вверх под действием перепада давлени и открывает доступ жидкости в5 and, correspondingly, in the cylindrical channel 29. When a certain pressure difference is reached between the pressure in the cylindrical-channel 18 equal to the bottomhole pressure and the pressure in the channel 29 por0, the string 24 rises, depressing the spring-loaded locking crumbs 21. As a result, the bolt 11 is able to move upwards action of pressure drop and opens access of liquid in

5 рабочую камеру 31. Конструкци клапанного узла позвол ет жидкости практически мгновенно заполн ть рабочую камеру 31 за счет большего размера проходного сечени седла 12. Вместе с затвором 11 перемеща0 етс вверх запорна втулка 8, сжима пружину 14. Когда втулка 9 достигает крайнего верхнего положени , уплотнительный элемент 15 перекрывает вход в камеру 4 инжекции , разобща полость стоного насоса с5, the working chamber 31. The design of the valve assembly allows the liquid to almost instantly fill the working chamber 31 due to the larger size of the bore section of the seat 12. Together with the shutter 11, the locking sleeve 8 moves upward, compressing the spring 14. When the sleeve 9 reaches the extreme upper position, the sealing element 15 blocks the entrance to the injection chamber 4, separating the cavity of the old pump with

5 рабочей камерой 31. В результате заполнени рабочей камеры 31 жидкостью и выравнивани давлений в цилиндрических каналах 18 и 29 затвор 11 с втулкой 8 и поршень 24 под действием силы сжати пру0 жин 14, 17 и 25 опускаютс . Затвор 11 плотно садитс в седло 12 и перекрывает сообщение забо скважины с рабочей камерой 31. При этом сухари 21 вход т в отверсти 20 затвора 11 и удерживают его в5 by the working chamber 31. As a result of filling the working chamber 31 with liquid and equalizing the pressures in the cylindrical channels 18 and 29, the valve 11 with the sleeve 8 and the piston 24 under the action of the compression force of the springs 14, 17 and 25 are lowered. The shutter 11 tightly sits in the saddle 12 and overlaps the message of the well bottom with the working chamber 31. At the same time, the crackers 21 enter into the openings 20 of the shutter 11 and hold it in

5 крайнем нижнем положении.5 lowest position.

Отличительными особенност ми предложенного устройства вл ютс периодический (дозированный) ввод жидкости в поток пластового газа и импульсное воздействие на газожидкостный поток в стволе скважины и призабойную зону пласта. Они осуществл ютс путем непрерывного возвратно- поступательного перемещени запорной втулки 8 с затвором 11 под действием энергий , поступающих из пласта газа и жидкости . Объем отдельных порций жидкости, вводимой в поток пластового газа, соответствует объему рабочей камеры 31.Distinctive features of the proposed device are periodic (metered) injection of fluid into the stream of reservoir gas and a pulse effect on the gas-liquid flow in the wellbore and the bottomhole formation zone. They are carried out by continuous reciprocating movement of the locking sleeve 8 with the bolt 11 under the action of energies coming from the gas and liquid formation. The volume of individual portions of the fluid introduced into the stream of reservoir gas corresponds to the volume of the working chamber 31.

Периодический ввод жидкости в поток пластового газа сопровождаетс поочередным движением на выходе из устройства порций газа с жидкостью и чистого газа, что способствует более тонкому диспергированию жидкости и предупреждает сегретацию газожидкостной смеси в лифтовых трубах с образованием вис чих жидкостных пробок.Periodic injection of liquid into the stream of reservoir gas is accompanied by alternate movement of gas portions with liquid and pure gas at the device exit, which contributes to a finer dispersion of the liquid and prevents segregation of the gas-liquid mixture in the lift tubes with the formation of viscous fluid plugs.

При периодическом закрытии и открытии клапана создаетс импульс давлени , распростран ющийс в виде волны по колонне лифтовых труб и воздействующий на призабойную зону пласта Возникающие при этом колебани интенсифицируют дробление капель жидкости на выходе устройства , турбулизируют пристенный слой жидкости в подъемных трубах, преп тству образованию жидкостных пробок, и обеспечивают поддержание по всей длине колонны лифтовых труб созданной в эжекторе высокодисперсной структуры газожидкостной смеси. При импульсном воздействии на призабойную зону пласта подключаютс в эксплуатацию пропластки с начальным градиентом давлени , уменьшаетс насыщенность пористой среды жидкой фазой, увеличиваетс ее подвижность происходит разрушение аномальных слоев жидкости на стенках поровых каналов и постепенна осушка призабойной зоны пласта, что приводит к росту фазовой проницаемости пористой среды дл газа.When the valve is periodically closed and opened, a pressure impulse is created that propagates in the form of a wave through the string of lift pipes and acts on the bottomhole formation zone. The resulting vibrations intensify the fragmentation of liquid droplets at the device outlet, turbulent the surrounding layer of liquid in the lifting pipes, preventing the formation of liquid plugs , and ensure the maintenance of the highly dispersed structure of the gas-liquid mixture along the length of the column of the lift tubes created in the ejector. Under impulse impact on the bottomhole formation zone, the interlayer with initial pressure gradient is put into operation, the saturation of the porous medium decreases with the liquid phase, its mobility increases, the anomalous fluid layers on the walls of the pore channels deteriorate and the perforation of the porous medium increases for gas.

В результате создани высокодисперсного газожидкостного потока в колонне подъемных труб, снижени насыщенности и увеличени подвижности жидкости в призабойной зоне пласта уменьшаютс потери давлени в стволе скважины, повышаютс As a result of creating a highly dispersed gas-liquid flow in a column of risers, reducing saturation and increasing fluid mobility in the bottomhole formation zone, pressure losses in the wellbore decrease, and

дебиты газа и конденсата и продлеваетс период устойчивой работы газовой скважины при наличии жидкости в добываемой продукции за счет использовани естественной энергии пластового газаgas and condensate flow rates and prolonged period of stable operation of a gas well in the presence of liquid in the products produced by using the natural energy of the gas reservoir

Устройство целесообразно использовать при эксплуатации газовых скважин с жидкостью.The device is advisable to use when operating gas wells with liquid.

Claims

Invention Formula

Well operation device

comprising a housing with an element for communication with a column of lifting tubes in the upper part and radial channels, mounted inside the housing above its radial channels an ejector with a ring-type nozzle and an injection chamber located below the ejector in the housing with the possibility of axial movement of a locking sleeve with longitudinal channels, characterized

In order to increase the efficiency of removing fluid from the gas well and the bottomhole formation zone by providing periodic dosed injection of the removed fluid into the formation gas stream and simultaneous pulse effect on the gas-liquid flow in the wellbore and the bottomhole formation zone under the action of the pressure of the formation fluid fitted with a valve made in the form of a hollow cylinder installed inside the closure hub with a gate spring-loaded relative to it, above which the shut-off is freely placed the sleeve, the lower part of the bolt is set to

interaction with the saddle, made in the housing under the valve, installed inside the upper part of the valve and piston spring-loaded relative to the cylinder with the rod in the lowest lower position, the valve and piston are fixed relative to the cylinder by spring-loaded crackers, and the closure sleeve in the upper part has a sealing element installed with

the possibility of blocking the injection chamber in the extreme upper position of the sleeve.