СПОСОБ ДОБЫЧИ НЕФТИ Российский патент 2001 года по МПК E21B43/00 

Изобретение относится к нефтяной и газовой промышленности, а конкретно - к способам добычи нефти.

Существуют два основных способа добычи нефти: фонтанный и с помощью насосов (В. Н. Васильевский, А.И. Петров. Техника и технологии определения параметров скважин пластов.- М.: Недра, 1989, с. 38.63).

Фонтанирующих скважин со временем становится все меньше, поэтому приходится переходить к более дорогостоящим способам добычи нефти с помощью насосов разных типов.

В качестве прототипа изобретения выбран способ добычи нефти установленными в скважине насосами типа электроцентробежного насоса, штанговоглубинного насоса и им подобными, включающий установку насосов в зоне динамического уровня скважинного флюида и его откачку по насосно-компрессорным трубам (НКТ) на устье скважины в систему сбора нефти с установкой или без установки пакеров (Е.И. Бухаленко, В.Е. Бухаленко. Оборудование и инструмент для ремонта скважин.- М.: Недра, 1991, с. 13-50).

Сущность способа прототипа заключается в том, что насос, установленный преимущественно на глубине 500-1500 м, должен преодолеть напор столба жидкости с гидростатическим давлением 50-150 атмосфер и подать флюид на устье скважины в систему сбора нефти.

Недостатками способа являются:
- невозможность установки насосов на больших глубинах;
- невозможность добычи нефти с больших глубин;
- недостаточная производительность насосов;
- большие затраты мощности при работе насосов;
- низкая отдача пласта при работе с насосами.

Задачей изобретения является создание способа добычи нефти, не имеющего указанных недостатков.

Техническим результатом при использовании предложенного изобретения является возможность откачки нефти с любых глубин при высокой производительности насосов, высокой отдаче пласта и сравнительно невысокой потребности мощности насосов.

Указанный технический результат достигается тем, что в способе добычи нефти скважинным насосом, включающем их установку с пакером или без пакеров в зоне динамического уровня скважинного флюида и откачку флюида по насосно-компрессорным трубам на устье скважины в систему сбора нефти, согласно изобретению, в насосно-компрессорных трубах выше насоса выполняют радиальные отверстия, снизу насоса подсоединяют колонну насосно-компрессорных труб до расчетного уровня, включая кровлю пласта, на конце колонны устанавливают струйный насос с возможностью соединения зоны разряжения с объемом скважины под насосом, в насосно-компрессорные трубы заливают нефть до устья скважины и включают прямую или обратную подачу насоса с кольцевой прокачкой жидкости по насосно-компрессорным трубам и их затрубью через струйный насос с созданием режима депрессии на пласт и откачкой флюида пласта, при этом скважинный насос периодически отключают на короткое время разово или многократно.

Выполнение радиальных отверстий в НКТ необходимо для возможности соединения объема нагнетания флюида с объемом всасывания. В этом случае жидкость из затрубья, воспринявшая давление всего столба жидкости, расположенного в НКТ выше насоса, сама перетекает через струйный насос в колонну НКТ и в скважинный насос при его работе и компенсирует гидростатическое давление всего столба жидкости от устья скважины. Насос освобождается от необходимости преодолевать давление и тратит усилие только на компенсацию гидравлических потерь.

Подсоединение к скважинному насосу снизу колонны НКТ со струйным насосом на конце позволяет устанавливать струйный насос в любой точке скважины и откачивать в этой точке флюид.

Установка струйного насоса, соединенного зоной разряжения с объемом скважины под насосом, обеспечивает в процессе работы создание под насосом пониженного давления (режима депрессии). Пласт в этом случае увеличивает отдачу, и производительность насоса возрастает. Добычи нефти увеличивается.

Расчетный уровень установки струйного насоса на колонне НКТ необходим для создания расчетной величины депрессии на пласт, обеспечивающей максимальную отдачу пласта.

Заливка нефти в НКТ до уровня устья скважины позволяет скважинному насосу начать процесс добычи нефти струйным насосом с минимальными затратами энергии и с получением изложенных выше преимуществ.

Выбор включения прямой или обратной подачи скважинного насоса принципиального значения не имеет, так как в обоих случаях струйный насос создает режим депрессии для пласта с получением всех приведенных выше преимуществ.

Кольцевая прокачка жидкости по НКТ и затрубью через струйный насос необходима, с одной стороны, для работы струйного насоса и создания режима депрессии, с другой, для полной разгрузки скважинного насоса, в-третьих, для установки струйного насоса на любой глубине и откачки флюида с этой глубины. При установке струйного насоса на кровле пласта обеспечивается максимальная величина депрессии и отдачи пласта.

Периодическое отключение насоса на короткое время обеспечивает увеличение давления в зоне пласта, так как режим депрессии прекращается с прекращением работы насосов, при этом происходит очистка фильтра. При включении насоса часть засоряющих частиц удаляется через фильтр в скважину. При многоразовом отключении-включении насоса достигается полная очистка фильтра и призабойной зоны пласта, в результате чего отдача пласта возрастает до следующей закупорки фильтра и его промывки отключением-включением насоса.

Схема предложенного способа приведена на чертеже, где изображены:
- на фиг. 1 - продольный разрез скважины с установленным в ней насосом с прямой подачей флюида и другими устройствами, позволяющими реализовать предложенный способ;
- на фиг. 2 - продольный разрез скважины с установленным в ней насосом с обратной подачей флюида и другими устройствами, позволяющими реализовать предложенный способ.

На схеме показаны: скважинные насосы 1, пакеры 2, динамический уровень 3 скважинного флюида, насосно-компрессорные трубы 4 для откачки флюида, устье 5 скважины 6, система сбора нефти 7, радиальные отверстия 8 в НКТ 4 и колонна НКТ 9, подсоединенная к насосу 1 снизу, кровля 10 пласта 11, струйный насос 12, соединенный зоной разрежения 13 с объемом 14 скважины 6 под струйным насосом 12, нефть 15, направление прямой подачи нефти 16, направление обратной подачи нефти 17, объем 18 в трубе (НКТ), объем 19 в затрубье.

Способ выполняют следующим образом. В скважину 6 опускают сборку из НКТ 4, насоса 2, колонны НКТ 9, струйного насоса 12, пакеров 2. Закрывают устье 5, заливают в НКТ 4 нефть до уровня устья 5 и включают насос 1 по прямой 16 или обратной 17 схеме подачи флюида. Подаваемая насосом 1 жидкость проходит через струйный насос 12. Зона разрежения 13 засасывает флюид из объема 14 и подает его в НКТ 4. Отдача пласта увеличивается. Так как насос 1 находится и внутри и снаружи в закольцованной жидкости, то ему не приходится преодолевать гидростатическое давление столба жидкости, в связи с чем для работы насоса не требуются большие мощности. При остановке двигателя 1 давление всего столба жидкости от устья передается через каналы в насосе 12 и пакере 2 на объем 14 в зоне фильтра и призабойной зоне пласта 11, и они прочищаются входящими струями жидкости. При включении насоса 1 создается режим депрессии на пласт 11 и засоряющие частицы выбрасываются с потоком флюида в скважину 6. При многократном отключении-включении насоса фильтр и призабойную зону пласта можно очистить полностью, что увеличит приток флюида и отдачу пласта.

В результате реализации способа производительность насоса и добыча нефти возрастают.

Изобретение относится к нефтяной и газовой промышленности, а конкретно к способам добычи нефти, обеспечивает возможность откачки нефти с любых глубин при высокой производительности насосов и невысокой потребной мощности насосов. Сущность изобретения: по способу в зоне динамического уровня скважинного флюида устанавливают насосы с пакерами или без пакеров. Откачивают флюид по насосно-компрессорным трубам (НКТ) на устье скважины в систему сбора нефти. В НКТ выше насоса выполняют радиальные отверстия. Снизу насоса подсоединяют колонну НКТ до расчетного уровня, включая кровлю пласта. На конце колонны устанавливают струйный насос с возможностью соединения зоны разрежения с объемом скважины под насосом. В НКТ заливают нефть до устья скважины и включают прямую или обратную подачу насоса с кольцевой прокачкой жидкости по НКТ и их затрубью через струйный насос с созданием режима депрессии на пласт и откачкой флюида пласта. 1 з.п.ф-лы, 2 ил.

1. Способ добычи нефти скважинными насосами, включающий их установку с пакерами или без пакеров в зоне динамического уровня скважинного флюида и откачку флюида по насосно-компрессорным трубам нa устье скважины в систему сбора нефти, отличающийся тем, что в насосно-компрессорных трубах выше насоса выполняют радиальные отверстия, снизу насоса подсоединяют колонну насосно-компрессорных труб до расчетного уровня, включая кровлю пласта, на конце колонны устанавливают струйный насос, с возможностью соединения зоны разрежения с объемом скважины под насосом, в насосно-компрессорные трубы заливают нефть до устья скважины и включают прямую или обратную подачу насоса с кольцевой прокачкой жидкости по насосно-компрессорным трубам и их затрубью через струйный насос с созданием режима депрессии на пласт и откачку флюида пласта. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что скважинный насос периодически отключают на короткое время.