СПОСОБ ДОБЫЧИ НЕФТИ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ Российский патент 2014 года по МПК F04B47/02 

Изобретение относится к нефтяной промышленности и может найти применение при добыче нефти.

Известен способ добычи нефти, в котором за счет хода колонны штанг и плунжеров жидкость подается в колонну насосно-компрессорных труб и по ним поднимается на поверхность. Этот способ осуществляется устройством, включающим цилиндр насоса, клапаны, контейнер-отстойник, плунжер насоса, насосно-компрессорные трубы, колонну штанг и привод. Патент RU 2299978 С1.МПК E21B 43/18.

Недостатками этого способа и устройства являются:

- сложность технологии;

- сложность оборудования;

- наличие большого объема воды в поднятой нефти;

- низкая производительность;

- наличие насосно-компрессорных труб.

Известен способ добычи нефти, в котором нефть подается по насосно-копрессорным трубам погружным насосом.

Насосный агрегат для осуществления этого способа состоит из погружного электродвигателя и насоса, включающего в себя корпус с головкой, в которой выполнено впускное и выпускное отверстия для перекачиваемой жидкости с расположенными в них, соответственно всасывающими и нагнетательными клапанами, трубопровод. Патент RU 2382903 C1. МПК F04B 47/08.

Недостатками этих способа и устройства являются:

- сложность технологии;

- сложность оборудования;

- наличие большого объема воды в поднятой нефти;

- низкая производительность;

- наличие трубопровода.

Известен способ добычи нефти, включающий периодическую откачку нефти, при этом откачку нефти производят свабированием с изливом нефти в передвижную емкость, свабирование ведут с перепуском газа из пространства над свабом в межтрубное пространство скважины, при этом скорость снижения уровня жидкости в скважине не более скорости, при которой на забое создают давление, меньше давления разгазирования нефти. Патент RU 2268354 C1. МПК E21B 43/18.

При изучении патентной и научно-технической литературы не найдено ни одного источника, описывающего способ добычи нефти без насосно-компрессорной трубы и осуществляющего частичное разделение нефти и воды в обсадной трубе.

Техническим результатом изобретения является:

- осуществление частичного разделения нефти и воды непосредственно в обсадной трубе;

-увеличение полноты извлечения нефти из месторождения;

- повышение количества нефти в перекачиваемом продукте;

- уменьшение расхода энергии;

- упрощение технологии добычи нефти и конструкции используемого оборудования.

Указанный технический результат достигается тем, что используют способ добычи нефти, включающий возвратно-поступательное перекатывание по обсадной трубе тора и перемещение тором полого штока с обратным клапаном, причем смесь воды и нефти через полый шток выдавливаются из нижней полости обсадной трубы в верхнюю полость обсадной трубы, после этого смесь воды и нефти тором поднимают по обсадной трубе, при этом полый шток реверсивным приводным барабаном тросом поднимают, и полый шток выводят из нижней полости обсадной трубы и вводят в верхнюю полость обсадной трубы, причем перекатыванием тора и перемещением полого штока через тор смесь воды и нефти поднимают вверх по обсадной трубе и удаляют из обсадной трубы в системы сбора нефти и воды, после этого реверсивный приводной барабан вращают и сматывают с него трос, при этом полый шток опускают и выводят через тор из верхней полости обсадной трубы в нижнюю ее полость, причем полый шток перекатывает тор по обсадной трубе.

Способ осуществляют устройством, включающим обсадную трубу с фильтром, в которой размещен тор, при этом через тор проходит полый шток с установленным на его конце обратным клапаном, причем на обсадной трубе установлена камера с приводным реверсивным барабаном, который кинематически соединен с реверсивным приводом, причем камера сообщена с системой сбора нефти и с системой сбора воды, причем трос соединен приводным реверсивным барабаном и полым штоком, при этом тор образует в обсадной трубе две полости, причем нижняя сообщена через фильтр с затрубным пространством, а верхняя полость сообщена через камеру с системой сбора нефти и системой сбора воды.

На фиг.1 изображено устройство для осуществления способа.

Устройство имеет обсадную трубу 1 с фильтром 2. На обсадной трубе 1 установлена камера 3 с приводным реверсивным барабаном 4, который кинематически соединен с реверсивным приводом 5. Камера 3 сообщена с системой 6 сбора нефти и с системой 7 сбора воды. Трос 8 соединен с приводным реверсивным барабаном 4 и полым штоком 9. На нижнем конце полого штока 9 установлен обратный клапан 10. В обсадной трубе 1 установлен тор 11, образующий в обсадной трубе 1 две полости 12, 13. Нижняя полость 12 через фильтр 2 сообщена с затрубным пространством. Верхняя полость 13 сообщена через камеру 3 с системой 6 сбора нефти и системой 7 сбора воды.

Работает устройство следующим образом.

Нефть и вода через фильтр 2 поступает в полость 12.

Вращая реверсивным приводом 5 реверсивный барабан 4, с реверсивного барабана 4 сматывают трос 8. Шток 9 под собственным весом опускается вниз, проходя через тор 11.

Внутренняя оболочка тора 11 постоянно контактирует с наружной поверхностью полого штока 9. Top 11 обжимает полый тор 11. Между наружной поверхностью полого штока 9 и поверхностью оболочки тора 11 действует сила трения, которая препятствует проскальзыванию полого штока относительно тора 11. Поэтому шток 9 силой тяжести вращает тор 11. Top 11 перекатывается вниз по обсадной трубе 1. Полый шток 9 движется поступательно, а тор 11 перекатывается по полому штоку 9 и обсадной трубе 1. Поэтому скорость тора 11 по обсадной трубе 1 в два раза меньше, чем скорость перемещения полого штока 9 относительно тора 11. При опускании штока 9 он выходит из полости 13 и входит в полость 12. При поднятии штока 9 он выходит из полости 12 и входит в полость 13. Когда полый шток 9 опускается и входит в полость 12, он давит на смесь воды и нефти. Смесь воды и нефти через клапан 10 и полый шток 9 поступает из полости 12 в полость 13. Объем полости 13 увеличивается, объем полости 12 уменьшается. После опускания полого штока 9 на заданную глубину вращение приводного реверсивного барабана 4 прекращают. За счет сил тяжести вода и нефть в полости 13 начинают отстаиваться. Нефть всплывает вверх, а вода располагается внизу полости 13. После этого приводной реверсивный барабан 4 вращают в обратную сторону. Трос 8 наматывают на барабан 4. Полый шток 9 тросом 8 поднимается в верхнюю часть полости 13. При этом полый шток 9 начинает вращать тор 11, который перекатывается по обсадной трубе 1. Полый шток 9 выходит из полости 12 и входит в полость 13. В нижней полости 12 образуется разрежение и смесь воды и нефти поступает из затрубного пространства в полость 12. Объем полости 12 увеличивается, а объем полости 13 уменьшается. Тор 11 поднимает смесь воды и нефти. Полый шток 9 входит в полость 13. Вода и нефть поднимается по кольцевому зазору, образованному полым штоком 9 и стенкой обсадной трубы 1, к системе 7 сбора воды и системе 6 сбора нефти. Перемещение полого штока 9 и вращение тора 11 способствуют увеличению скорости всплытия нефти в кольцевом зазоре, образованном наружной поверхностью полого штока 9 и стенкой обсадной трубы 1. Системы сбора воды и нефти удаляют их на станцию нефтеподготовки. После прихода полого штока 9 в исходное положение вода и нефть удаляются в системы 6, 7 сбора нефти и воды. После этого цикл повторяется.

Изобретение поясняется примером.

Способ осуществляют устройством, изображенным на чертеже. В обсадную трубу 1 ⌀ 200 мм устанавливают тор 11 ⌀ 205 мм и длиной 40 м, выполненный из полиуретана. Глубина скважины 360 м. В торе 11 устанавливают полый шток 9 ⌀ 159 мм с обратным клапаном 10. Top 11 и шток 9 опускают в обсадную трубу 1. При этом полый шток 9 опускают до фильтра 2. Реверсивным вращением приводного реверсивного барабана 4 полый шток 9 и тор 11 перемещают в обсадной трубе 1. Скорость перемещения тора 11 относительно обсадной трубы 1 составляет 0,03 м/с. Скорость перемещения полого штока 9 относительно обсадной трубы 1 составляет 0,06 м/с. Вращение приводного реверсивного барабана 4 прекращают на 30 минут, после каждого опускания полого штока 9. Системами 6, 7 из камеры 3 откачивали нефть и воду. Содержание нефти увеличилось в 4 раза, а расходы электричества уменьшились в 3 раза в сравнении с подачей нефти насосом-качалкой.

Использование изобретения упрощает конструкцию оборудования, сокращает расход электричества и уменьшает эксплуатационные расходы.

Способ включает возвратно-поступательное перекатывание по обсадной трубе тора и перемещение тором полого штока. С нижнего конца обсадной трубы в обсадную трубу всасывается смесь воды и нефти, а на верхнем конце обсадной трубы смесь выдавливается из обсадной трубы, при этом в обсадной трубе смесь разделяют на нефть и воду, которые удаляют в соответствующие системы сбора. Тор и полый шток в обсадной трубе перемещают с разными скоростями. Способ осуществляют устройством, которое включает тор и полый шток, установленный в торе. Полый шток тросом соединен с приводным реверсивным барабаном. Тор установлен в обсадной трубе, которая имеет камеру, сообщенную с системами сбора нефти и воды. Тор в обсадной трубе образует две полости. Нижняя полость сообщена с затрубным пространством, а верхняя полость сообщена с системами сбора нефти и воды. Сокращается расход электричества и эксплутационные расходы. 2 н.п.ф-лы, 1 ил.

1. Способ добычи нефти, включающий возвратно-поступательное перекатывание по обсадной трубе тора и перемещение тором полого штока с обратным клапаном, причем смесь воды и нефти через полый шток выдавливают из нижней полости обсадной трубы в верхнюю полость обсадной трубы, после этого смесь воды и нефти тором поднимают по обсадной трубе, при этом полый шток реверсивным приводным барабаном тросом поднимают и полый шток выводят из нижней полости обсадной трубы и вводят в верхнюю полость обсадной трубы, причем перекатыванием тора и перемещением полого штока через тор смесь воды и нефти поднимают вверх по обсадной трубы и удаляют из обсадной трубы в системы сбора нефти и воды, после этого реверсивный приводной барабан вращают и сматывают с него трос, при этом полый шток опускают и выводят через тор из верхней полости обсадной трубы в нижнюю ее полость, причем полым штоком перекатывают тор по обсадной трубе.

2. Устройство для добычи нефти, включающее обсадную трубу с фильтром, в которой размещен тор, при этом через тор проходит полый шток с установленным на его конце обратным клапаном, причем на обсадной трубе установлена камера с приводным реверсивным барабаном, который кинематически соединен с реверсивным приводом, причем камера сообщена с системой сбора нефти и с системой сбора воды, причем трос соединен приводным реверсивным барабаном и с полым штоком, при этом тор образует в обратной трубе две полости, причем нижняя полость сообщена через фильтр с затрубным пространством, а верхняя полость сообщена через камеру с системой сбора нефти и системой сбора воды.