СКВАЖИННАЯ НАСОСНАЯ УСТАНОВКА Российский патент 2013 года по МПК F04B47/06 E21B43/14 

Устройство относится к нефтяной промышленности, в частности к технике для добычи нефти скважинными насосами для одновременно раздельной эксплуатации двух пластов одной скважины.

Известна скважинная насосная установка для одновременно-раздельной эксплуатации двух пластов в скважине, содержащая колонны лифтовых и насосно-компрессорных труб и расположенные в кожухе плунжерные насосы с клапанами всасывания и нагнетания, между которыми установлен линейный электродвигатель (FR 2385911 А, 27.10.1978). Недостатками известной установки являются сложная конструкция, невозможность разделения потоков скважинной жидкости, добываемой в подпакерной и надпакерной зонах, а также невозможность соблюдения режима охлаждения линейного двигателя.

Задача, поставленная в настоящем изобретении, состоит в том, чтобы упростить конструкцию, повысить ее надежность и при этом обеспечить разделение потоков скважинной жидкости в подпакерной и надпакерной зонах.

Указанная задача и технический результат обеспечивается за счет того, что скважинная насосная установка для одновременно-раздельной эксплуатации двух пластов в скважине, содержащая колонны лифтовых и насосно-компрессорных труб и расположенные в кожухе плунжерные насосы с клапанами всасывания и нагнетания, между которыми установлен линейный электродвигатель, согласно изобретению снабжена пакером, а между кожухом и линейным электродвигателем образовано кольцевое пространство, при этом в верхней и нижней частях кожуха установлены комбинированные узлы, верхний из которых содержит встроенные клапаны, технологическое отверстие для направления восходящего потока скважинной жидкости подпакерной зоны из кольцевого пространства в лифтовую колонну и отверстие для установки кабельного ввода, а нижний герметично соединен с кожухом и с колонной насосно-компрессорных труб.

Между нижним комбинированным узлом и кожухом установлено сальниковое уплотнение.

На чертеже изображен общий вид установки.

Скважинная насосная установка содержит колонны лифтовых 1, 2 и насосно-компрессорных 3, 4 труб и расположенные в кожухе 5 верхний плунжерный насос 6 и нижний плунжерный насос 7, клапаны всасывания 8,9 и нагнетания 10, 11. Между насосами установлен линейный электродвигатель 12. Установка снабжена пакером 13. Между кожухом 5 и линейным электродвигателем 12 образовано кольцевое пространство 14. В верхней и нижней части кожуха 5 установлены комбинированные узлы 15 и 16. Верхний узел 15 содержит встроенные клапаны всасывания 8 и нагнетания 10. Для направления восходящего потока скважинной жидкости подпакерной зоны из кольцевого пространства 14 в лифтовую колонну предусмотрено технологическое отверстие 17. Также узел содержит кабельный ввод 18 для соединения кабельного удлинителя 19 двигателя с кабельной линией 20.

Верхний комбинированный узел 15 предназначен для разделения потоков скважинной жидкости, добываемой из подпакерной зоны 21 и надпакерной зоны 22. Нижний комбинированный узел 16 герметично соединен с кожухом 5 и с колонной насосно-компрессорных труб 4 и содержит технологическое отверстие 23.

Установка работает следующим образом. Электроэнергия со станции управления по кабельной линии 20 через кабельный ввод 18 по кабельному удлинителю 19 подается к линейному электродвигателю 12. Электрическая энергия преобразуется линейным электродвигателем 12 в механическую энергию в виде возвратно-поступательного движения штока, связывающего электродвигатель с плунжерами насосов.

При ходе штока электродвигателя движение передается на верхний плунжерный насос 6 через верхний вал 24 и на нижний плунжерный насос 7 через нижний вал 25 и колонну штанг 26, которые соединены с корпусом линейного электродвигателя колоннами насосно-компрессорных труб 3 и 4 соответственно. Нижний плунжерный насос 7 при ходе штока электродвигателя вниз нагнетает скважинную жидкость через клапан 11 и технологическое отверстие 23 в кольцевое пространство 14, а верхний плунжерный насос 6 всасывает скважинную жидкость через клапан 8 из затрубного пространства надпакерной зоны 22, при этом клапаны 9 и 10 закрыты. Скважинная жидкость от нижнего плунжерного насоса 7, проходя по кольцевому пространству 14 через технологическое отверстие 17, попадает в кольцевое пространство 27 между лифтовыми колоннами, а далее по лифтовой колонне НКТ 1 на устье скважины.

Верхний плунжерный насос 6 при ходе штока двигателя нагнетает скважинную жидкость через клапан 10 в кольцевое пространство 28 лифтовой колонны 2, а нижний плунжерный насос 7 всасывает скважинную жидкость через клапан 9 из подпакерной зоны 21, при этом клапаны 8 и 11 закрыты. Скважинная жидкость от верхнего плунжерного насоса попадает в кольцевое пространство 28, а далее по лифтовой колонне НКТ 2 на устье скважины.

Описываемое устройство может быть использовано при добыче нефти в скважинах с эксплуатационными колоннами диаметром не менее 168 мм и позволяет производить освоение двух продуктивных горизонтов одной скважины одновременно, используя один линейный двигатель.

Установка предназначена для использования в нефтяной промышленности для добычи нефти скважинными насосами при одновременно-раздельной эксплуатации двух пластов одной скважины. Установка для одновременно-раздельной эксплуатации двух пластов в скважине содержит колонны лифтовых и насосно-компрессорных труб и расположенные в кожухе плунжерные насосы, клапаны всасывания и нагнетания. Между насосами установлен линейный электродвигатель. Установка снабжена пакером. Между кожухом и линейным электродвигателем образовано кольцевое пространство. В верхней и нижней частях кожуха установлены комбинированные узлы, верхний из которых содержит встроенные клапаны. Содержит также технологическое отверстие для направления восходящего потока скважинной жидкости подпакерной зоны из кольцевого пространства в лифтовую колонну и отверстие для установки кабельного ввода. Нижний узел герметично соединен с кожухом и с колонной насосно-компрессорных труб. Упрощается конструкция, повышается надежность и обеспечивается разделение потоков скважинной жидкости в подпакерной и надпакерной зонах. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Скважинная насосная установка для одновременно-раздельной эксплуатации двух пластов в скважине, содержащая колонны лифтовых и насосно-компрессорных труб и расположенные в кожухе плунжерные насосы, между которыми установлен линейный электродвигатель, клапаны всасывания и нагнетания, отличающаяся тем, что установка снабжена пакером, а между кожухом и линейным электродвигателем образовано кольцевое пространство, при этом в верхней и нижней частях кожуха установлены комбинированные узлы, верхний из которых содержит встроенные клапаны, технологическое отверстие для направления восходящего потока скважинной жидкости подпакерной зоны из кольцевого пространства в лифтовую колонну и отверстие для установки кабельного ввода, а нижний герметично соединен с кожухом и с колонной насосно-компрессорных труб.

2. Установка по п.1, отличающаяся тем, что между нижним комбинированным узлом и кожухом установлено сальниковое уплотнение.