СПОСОБ ОДНОВРЕМЕННО-РАЗДЕЛЬНОЙ ДОБЫЧИ СКВАЖИННОГО ФЛЮИДА И ЗАКАЧКИ ЖИДКОСТИ В СКВАЖИНУ И ЭЖЕКТОРНАЯ УСТАНОВКА ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ (ВАРИАНТЫ) Российский патент 2017 года по МПК E21B43/14 F04F5/54 

Группа изобретений относится к области горного дела, в частности к нефтедобыче, которые предназначены для одновременно-раздельной закачки жидкости с поверхности в пласт и добычи скважинного флюида струйным насосом из другого пласта скважины.

Известен вставной забойный струйный насос для подъема нефти из малопродуктивного горизонта, содержащий пакер, устанавливаемый в скважине на насосно-компрессорных трубах, вставной струйный насос, состоящий из диффузора, камеры смешения, сопла и уплотнительных манжет. В верхней части струйного насоса выполнено замковое устройство для посадки и извлечения его с помощью ловителя, спускаемого на скребковой проволоке. (Авторское свидетельство СССР №156902. Вставной забойный струйный насос. - МПК: E21b. - 25.09.1963. Бюл. №17).

Известна скважинная насосная установка, содержащая пакер, подъемную трубу с циркуляционными каналами, образующий затрубное пространство, и расположенный в трубе струйный аппарат. В циркуляционных каналах расположены опрессовочные заглушки. Над струйным аппаратом и в стенке подъемной трубы установлены обратные клапаны. (Авторское свидетельство СССР №966323 А1. Скважинная насосная установка. - МПК³: F04F 5/02. - 15.10.1982. Бюл. №38). Недостатком известных технических решений является отсутствие возможности одновременно-раздельной закачки жидкости в один из пластов и добычи скважинного флюида из другого пласта скважины.

Известен способ одновременно-раздельной эксплуатации и закачки двух пластов одной скважиной, включающий подъем пластовой жидкости из верхнего пласта с помощью погружного насоса и закачку с поверхности жидкости под давлением в нижний пласт для поддержания пластового давления. При этом поток жидкости, закачиваемой с поверхности в скважину, используют не только как энергоноситель для поддержания давления в нижнем пласте, но и как рабочую жидкость для гидравлического забойного двигателя, приводящего погружной насос для подъема жидкости из верхнего пласта.

Известно устройство для одновременно-раздельной эксплуатации и закачки двух пластов одной скважиной, состоящее из винтового погружного агрегата, включающего в свой состав винтовой насос с приводом от винтового гидравлического двигателя, осевую опору и каналы для прохождения силовой и добываемой жидкостей. На корпусе погружного агрегата размещены два пакера, один из которых расположен выше зоны перфорации верхнего пласта, а второй - выше зоны перфорации нижнего пласта. Все детали роторной группы погружного агрегата имеют сквозной продольный канал, соединяющий внутреннюю полость насосно-компрессорных труб с перфорационными отверстиями нижнего пласта. (Патент RU №2477367 С1. Способ одновременно-раздельной эксплуатации и закачки двух пластов одной скважиной и устройство для его осуществления. - МПК: Е21В 43/14. - Опубл. 10.03.2013).

Наиболее близким аналогом заявляемого изобретения является устройство для одновременно-раздельной добычи скважинного флюида и закачки жидкости, содержащее колонны коаксиально расположенных труб, образующие межтрубную полость, пакеры, разобщающие верхний и нижний пласты скважины и разделяющее надпакерное пространство на верхнюю и нижнюю камеры, центробежный либо винтовой насос с электрическим приводом, соединенным с кабелем, кожух насоса, муфту перекрестного течения потоков скважинного флюида и закачиваемой жидкости, установленную выше верхнего пласта, и хвостовик. Колонна труб большего диаметра выполнена с посадочным гнездом, в котором размещена муфта перекрестного течения потоков скважинного флюида и закачиваемой жидкости, соединенная сверху с кожухом насоса и снизу с хвостовиком, с возможностью перекрестного течения потоков скважинного флюида из нижней камеры, сообщающейся с верхним пластом скважины, через каналы муфты в полость кожуха насоса, и закачиваемой жидкости из верхней камеры через перекрестные каналы муфты в полость хвостовика, сообщающуюся с нижним пластом скважины. Кабель герметически пропущен через верхний пакер и кожух насоса. Колонна труб большего диаметра на уровне ниже посадочного гнезда соединена с насосом. В стенке трубы выше посадочного гнезда выполнены отверстия, сообщающие межтрубную полость с верхней камерой. Колонна труб меньшего диаметра выполнена с ниппелем, герметично установленным в посадочное гнездо посредством уплотнений. (Патент RU №2522837 С1. Устройство для одновременно-раздельной добычи скважинного флюида и закачки жидкости. - МПК: Е21В 43/14. - Опубл. 20.07.2014). Данное изобретение принято за прототип.

Недостатком известного устройства является низкая эффективность эксплуатации двухпластовой скважины из-за сложности конструкции устройства.

Одной из задач, на решение которой направлена заявляемая группа изобретений, является создание способа одновременно-раздельной добычи скважинного флюида и закачки жидкости в скважину, в котором закачиваемая жидкость используется не только для поддержания пластового давления, но и для подъема скважинного флюида на поверхность скважины.

Другой задачей является упрощение установки для реализации способа одновременно-раздельной добычи скважинного флюида и закачки жидкости в скважину, в частности исключение из скважинного оборудования электрического привода насоса.

Техническим результатом является повышение эффективности одновременно-раздельной добычи скважинного флюида и закачки жидкости в скважину и упрощение конструкции установки.

Указанный технический результат достигается тем, что в известном способе одновременно-раздельной добычи скважинного флюида и закачки жидкости в скважину, включающем подъем скважинного флюида из одного пласта на поверхность скважины с помощью насоса одновременно с закачкой жидкости под давлением с поверхности в другой пласт для поддержания пластового давления, согласно предложенному техническому решению, добычу скважинного флюида из пласта осуществляют струйным насосом одновременно с дозированной закачкой жидкости в пласт, которая в качестве рабочего агента струей увлекает скважинный флюид, последний в составе двухфазной смеси поднимают струйным насосом на поверхность скважины для последующей ее сепарации на фазы.

Указанный технический результат достигается тем, что в эжекторной установке одновременно-раздельной добычи скважинного флюида и закачки жидкости в скважину, в первом варианте исполнения, содержащем приустьевую запорно-перепускную арматуру, соединенные с ней две колонны коаксиально расположенных труб с межтрубной полостью и хвостовик со встроенными в них пакерами, образующими межпакерную затрубную полость, сообщающуюся с верхним пластом скважины, и подпакерную полость, сообщающуюся с нижним пластом скважины, насос, муфту перекрестного течения потоков скважинного флюида и закачиваемой жидкости, согласно предложенному техническому решению,

муфта перекрестного течения установлена на конце колонн коаксиально расположенных труб, сообщающаяся периферийными обводными каналами с межтрубной полостью, по которой жидкость закачивается с поверхности в скважину через приустьевую запорно-перепускную арматуру, а в качестве насоса установка содержит струйный насос, встроенный в центральный канал муфты перекрестного течения, сообщающейся радиальным каналом, с одной стороны, с камерой подвода скважинного флюида струйного насоса и, с другой, - с межпакерной затрубной полостью, при этом диффузор струйного насоса сообщается с лифтовой колонной коаксиально расположенных труб, по которой двухфазная смесь поднимается струйным насосом на поверхность скважины через приустьевую запорно-перепускную арматуру, а сопло струйного насоса сообщается с периферийными обводными каналами муфты через радиальный канал коллектора, встроенного в муфту, для закачивания жидкости, одновременно, в сопло струйного насоса и в нижний пласт скважины с дозированием через дроссельную втулку, встроенную в хвостовик, примкнутый к коллектору;

в верхней части дроссельной втулки выполнено замковое устройство для посадки и извлечения ее с помощью ловителя, спускаемого на скребковой проволоке.

Указанный технический результат достигается тем, что, в эжекторной установке одновременно-раздельной добычи скважинного флюида и закачки жидкости в скважину, во втором варианте исполнения, содержащем приустьевую запорно-перепускную арматуру, соединенные с ней две колонны коаксиально расположенных труб с межтрубной полостью со встроенными в них пакерами, образующими межпакерную затрубную полость, сообщающуюся с верхним пластом скважины, и подпакерную полость, сообщающуюся с нижним пластом скважины, насос, муфту перекрестного течения потоков скважинного флюида и закачиваемой жидкости, согласно предложенному техническому решению, муфта перекрестного течения установлена на конце колонн коаксиально расположенных труб, сообщающаяся периферийными обводными каналами с межтрубной полостью, по которой жидкость закачивается с поверхности в скважину через приустьевую запорно-перепускную арматуру, а в качестве насоса установка содержит струйный насос, встроенный в центральный канал муфты перекрестного течения, сообщающейся радиальным каналом, с одной стороны, с камерой подвода скважинного флюида струйного насоса и, с другой, -с подпакерной полостью, при этом диффузор струйного насоса сообщается с лифтовой колонной коаксиально расположенных труб, по которой двухфазная смесь поднимается струйным насосом на поверхность скважины через приустьевую запорно-перепускную арматуру, а сопло - с периферийными обводными каналами через радиальный канал коллектора, встроенного в муфту, для чего насосно-компрессорные трубы коаксиально расположенных колонн на уровне верхнего пласта соединены трубопроводной муфтой, в стенке которой установлены дроссельные втулки, с возможностью закачивания жидкости, одновременно, в струйный насос и дозировано в верхний пласт скважины.

Указанный технический результат достигается тем, что, в эжекторной установке одновременно-раздельной добычи скважинного флюида и закачки жидкости в скважину, в третьем варианте исполнения, содержащем приустьевую запорно-перепускную арматуру, соединенные с ней две колонны коаксиально расположенных труб с межтрубной полостью и хвостовик со встроенными в них пакерами, образующими межпакерную затрубную полость, сообщающуюся с верхним пластом скважины, и подпакерную полость, сообщающуюся с нижним пластом скважины, насос, муфту перекрестного течения потоков скважинного флюида и закачиваемой жидкости, согласно предложенному техническому решению,

муфта перекрестного течения установлена на конце колонн коаксиально расположенных труб, а в качестве насоса установка содержит струйный насос, встроенный в центральный канал муфты перекрестного течения, сообщающейся периферийными обводными каналами через радиальный канал коллектора, встроенного в муфту, с диффузором струйного насоса, с одной стороны, и, с другой, - с межтрубной полостью лифтовой колонны коаксиально расположенных труб, по которой двухфазная смесь поднимается струйным насосом на поверхность скважины через приустьевую запорно-перепускную арматуру, а радиальным каналом, с одной стороны, с подпакерной полостью, и, с другой, - с камерой подвода скважинного флюида струйного насоса из подпакерной полости, при этом сопло струйного насоса сопряжено с насосно-компрессорной колонной коаксиально расположенных труб закачивания жидкости с поверхности в скважину через приустьевую запорно-перепускную арматуру, для чего колонны коаксиально расположенных труб на уровне верхнего пласта соединены второй муфтой перекрестного течения, в центральном канале которой размещена втулка с дроссельными отверстиями, выполненными в стенке на уровне радиальных каналов, с возможностью закачивания жидкости, одновременно, в сопло струйного насоса и дозировано в верхний пласт скважины;

в верхней части втулки с дроссельными отверстиями выполнено замковое устройство для посадки и извлечения ее с помощью ловителя, спускаемого на скребковой проволоке.

Указанный технический результат достигается тем, что, в эжекторной установке одновременно-раздельной добычи скважинного флюида и закачки жидкости в скважину, в четвертом варианте исполнения, содержащем приустьевую запорно-перепускную арматуру, соединенные с ней две колонны коаксиально расположенных труб с межтрубной полостью и хвостовик со встроенными в них пакерами, образующими межпакерную затрубную полость, сообщающуюся с верхним пластом скважины, и подпакерную полость, сообщающуюся с нижним пластом скважины, насос, муфту перекрестного течения потоков скважинного флюида и закачиваемой жидкости, согласно предложенному техническому решению, муфта перекрестного течения установлена на конце колонн коаксиально расположенных труб, а в качестве насоса установка содержит струйный насос, встроенный в центральный канал муфты перекрестного течения, сообщающейся периферийными обводными каналами через радиальный канал коллектора, встроенного в муфту, с диффузором струйного насоса, с одной стороны, и, с другой, - с межтрубной полостью лифтовой колонны коаксиально расположенных труб, по которой двухфазная смесь поднимается струйным насосом на поверхность скважины через приустьевую запорно-перепускную арматуру, а радиальным каналом, с одной стороны, с подпакерной полостью, и, с другой, - с камерой подвода скважинного флюида струйного насоса из подпакерной полости, при этом сопло струйного насоса сопряжено с насосно-компрессорной колонной коаксиально расположенных труб для закачивания жидкости с поверхности в скважину через приустьевую запорно-перепускную арматуру, для чего колонны коаксиально расположенных труб на уровне верхнего пласта соединены второй муфтой перекрестного течения, сообщающей периферийными обводными каналами межтрубные полости коаксиально расположенных труб, а центральным каналом - полости насосно-компрессорных труб выше и ниже муфты, с возможностью закачивания жидкости, одновременно, в сопло струйного насоса и в верхний пласт скважины по радиальному каналу, в последнем установлена электроприводная дроссельная заслонка регулирования потока закачиваемой жидкости, соединенная кабелем связи, пропущенным через кабельный ввод верхнего пакера, со станцией управления на поверхности скважины.

Приведенный заявителем анализ уровня техники позволил установить, что аналоги, характеризующиеся совокупностями признаков, тождественными всем признакам заявленных вариантов эжекторной установки одновременно-раздельной добычи скважинного флюида и закачки жидкости в скважину, отсутствуют. Следовательно, заявляемые технические решения соответствует условию патентоспособности «новизна».

Результаты поиска известных решений в данной области техники с целью выявления признаков, совпадающих с отличительными от прототипа признаками заявляемых технических решений, показали, что они не следуют явным образом из уровня техники. Из определенного заявителем уровня техники не выявлена известность влияния предусматриваемых существенными признаками заявляемых технических решений преобразований на достижение указанного технического результата. Следовательно, заявляемые технические решения соответствует условию патентоспособности «изобретательский уровень».

Заявленные технические решения могут быть успешно реализованы на нефтегазодобывающих скважинах. Следовательно, заявляемые технические решения соответствуют условию патентоспособности «промышленная применимость».

В настоящей заявке на выдачу патента соблюдено требование единства изобретений, поскольку заявленные варианты эжекторной установки одновременно-раздельной добычи скважинного флюида и закачки жидкости в скважину предназначены для добычи скважинного флюида, а заявленные технические решения решают одну и ту же задачу - повышение производительности добывающих скважин.

На фиг. 1 представлена эжекторная установка одновременно-раздельной добычи скважинного флюида и закачки жидкости в скважину; на фиг. 2 - то же, с дроссельной муфтой; на фиг. 3 - то же, с дроссельной втулкой; на фиг. 4 - то же, с электроприводной дроссельной заслонкой.

Добычу скважинного флюида ведут из одного пласта скважины струйным насосом под давлением жидкости с поверхности скважины одновременно и раздельно с дозированной закачкой жидкости в другой пласт скважины с пониженным давлением для поддержания пластового давления. Закачиваемая с поверхности скважины жидкость под более высоким давлением в качестве рабочего агента струйного насоса струей увлекает скважинный флюид, последний в составе двухфазной смеси поднимают струйным насосом на поверхность скважины для последующей ее сепарации на фазы.

Эжекторная установка одновременно-раздельной добычи скважинного флюида и закачки жидкости в скважину, в первом варианте исполнения, содержит приустьевую запорно-перепускную арматуру 1, соединенные с ней колонну лифтовых труб 2 с меньшим диаметром и колонну насосно-компрессорных труб 3 большего диаметра, коаксиально расположенных между собой, образующие коаксиальную межтрубную полость 4 со встроенным в колонну насосно-компрессорных труб 3 пакером 5, разобщающим верхний пласт I и нижний пласт II, образующим подпакерную полость 6, сообщающуюся с нижним пластом II скважины, и хвостовик 7 со встроенным в него пакером 8, образующим межпакерную затрубную полость 9, сообщающуюся с верхним пластом I, струйный насос 10, встроенный в муфту 11 перекрестного течения потоков скважинного флюида и закачиваемой жидкости, установленную на конце колонн коаксиально расположенных труб 2 и 3. (Фиг. 1). Муфта 11 перекрестного течения сообщается периферийными продольными каналами 12 с межтрубной полостью 4, по которой жидкость под давлением закачивается с поверхности в скважину через приустьевую запорно-перепускную арматуру 1. Центральный канал муфты 11 перекрестного течения сообщается радиальным каналом 13, с одной стороны, с камерой подвода скважинного флюида струйного насоса 10 и, с другой, - с межпакерной затрубной полостью 9. Диффузор струйного насоса сообщается с колонной лифтовых труб 2, по которой двухфазная смесь поднимается струйным насосом 10 на поверхность скважины через приустьевую запорно-перепускную арматуру 1. Сопло струйного насоса 10 сообщается с периферийными обводными каналами 12 муфты 11 через радиальный канал коллектора 14, встроенного в муфту 11, для закачивания жидкости, одновременно, в сопло струйного насоса 10 и в нижний пласт II скважины с дозированием через дроссельную втулку 15, встроенную в хвостовик 7, примкнутый к коллектору 14. В верхней части дроссельной втулки 15 выполнено замковое устройство 16 для посадки и извлечения его с помощью ловителя, спускаемого на скребковой проволоке (не показаны).

Эжекторная установка одновременно-раздельной добычи скважинного флюида и закачки жидкости в скважину, во втором варианте исполнения, содержит приустьевую запорно-перепускную арматуру 1, колонну коаксиально расположенных лифтовых труб 2 с меньшим диаметром и насосно-компрессорных труб 3 большего диаметра, образующие между собой коаксиальную межтрубную полость 4, встроенные в колонну насосно-компрессорных труб 3 пакер 5, разобщающий верхний пласт I и нижний пласт II, образующий подпакерную полость 6, сообщающуюся с нижним пластом II скважины, и пакер 8, образующий межпакерную затрубную полость 9, сообщающуюся с верхним пластом I, струйный насос 10, встроенный в муфту 11 перекрестного течения потоков скважинного флюида и закачиваемой жидкости, установленную на конце колонн коаксиально расположенных труб 2 и 3. (Фиг. 2). Муфта 11 перекрестного течения сообщается периферийными продольными каналами 12 с межтрубной полостью 4, по которой жидкость под давлением закачивается с поверхности в скважину через приустьевую запорно-перепускную арматуру 1. Центральный канал муфты 11 перекрестного течения сообщается радиальным каналом 13, с одной стороны, с камерой подвода скважинного флюида струйного насоса 10 и, с другой, - с подпакерной полостью 6. Диффузор струйного насоса 10 сообщается с колонной лифтовых труб 2, по которой двухфазная смесь поднимается струйным насосом 10 на поверхность скважины через приустьевую запорно-перепускную арматуру 1. Сопло струйного насоса 10 сообщается с периферийными обводными каналами 12 муфты 11 через радиальный канал коллектора 14, встроенного в муфту 11. Насосно-компрессорные трубы 3 коаксиально расположенных колонн на уровне верхнего пласта I соединены трубопроводной муфтой 17, в стенке которой установлены дроссельные втулки 18, с возможностью закачивания жидкости, одновременно, в струйный насос 10 через периферийные обводные каналы 12 муфты 11 и радиальный канал коллектора 14, и в верхний пласт I скважины с дозированием через дроссельные втулки 18 и межпакерную затрубную полость 9.

Эжекторная установка одновременно-раздельной добычи скважинного флюида и закачки жидкости в скважину, в третьем варианте исполнения, содержит приустьевую запорно-перепускную арматуру 1, колонну коаксиально расположенных насосно-компрессорных труб 2 с меньшим диаметром и лифтовых труб 3 большего диаметра, образующие между собой коаксиальную межтрубную полость 4, встроенные в колонну лифтовых труб 3 пакер 5, разобщающий верхний пласт I и нижний пласт II, образующий подпакерную полость 6, сообщающуюся с нижним пластом II скважины, и пакер 8, образующий межпакерную затрубную полость 9, сообщающуюся с верхним пластом I, струйный насос 10, встроенный в муфту 11 перекрестного течения потоков скважинного флюида и закачиваемой жидкости, установленную на конце колонн коаксиально расположенных труб 2 и 3. (Фиг. 3). Центральный канал муфты 11 перекрестного течения сообщается периферийными продольными каналами 12 через радиальный канал коллектора 14 с диффузором струйного насоса 10, с одной стороны, и, с другой, с межтрубной полостью 4 коаксиально расположенных труб 2 и 3, по которой двухфазная смесь поднимается струйным насосом 10 на поверхность скважины через приустьевую запорно-перепускную арматуру 1. Радиальный канал 13 муфты 11 перекрестного течения сообщается, с одной стороны, с подпакерной полостью 6, и, с другой, - с камерой подвода скважинного флюида струйного насоса 10 из подпакерной полости 6, сообщающейся с нижним пластом II скважины. Сопло струйного насоса 10 сопряжено с полостью насосно-компрессорной трубы 2, по которой жидкость под давлением закачивается в скважину через приустьевую запорно-перепускную арматуру 1. Колонны коаксиально расположенных труб 2 и 3 на уровне верхнего пласта I соединены второй муфтой 19 перекрестного течения с периферийными обводными каналами 20, сообщающие межтрубные полости 4 коаксиально расположенных труб 2 и 3 сверху и снизу муфты 19. В центральном канале муфты 19 перекрестного течения размещена втулка 21 с дроссельными отверстиями 22, последние выполнены в стенке втулки 21 на уровне радиальных каналов 23 муфты 19, с возможностью закачивания жидкости, одновременно, по колонне насосно-компрессорных труб 2 в сопло струйного насоса 10 и дозировано в верхний пласт I скважины. В верхней части втулки 21 с дроссельными отверстиями 22 выполнено замковое устройство для посадки и извлечения ее с помощью ловителя, спускаемого на скребковой проволоке (не показаны).

Эжекторная установка одновременно-раздельной добычи скважинного флюида и закачки жидкости в скважину, в четвертом варианте исполнения, содержит приустьевую запорно-перепускную арматуру 1, колонну коаксиально расположенных насосно-компрессорных труб 2 с меньшим диаметром и лифтовых труб 3 большего диаметра, образующие между собой коаксиальную межтрубную полость 4, встроенные в колонну лифтовых труб 3 пакер 5, разобщающий верхний пласт I и нижний пласт II, образующий подпакерную полость 6, сообщающуюся с нижним пластом II скважины, и пакер 8, образующий межпакерную затрубную полость 9, сообщающуюся с верхним пластом I, струйный насос 10, встроенный в муфту 11 перекрестного течения потоков скважинного флюида и закачиваемой жидкости, установленную на конце колонн коаксиально расположенных труб 2 и 3. Центральный канал муфты 11 перекрестного течения сообщается периферийными обводными каналами 12 через радиальный канал коллектора 14 с диффузором струйного насоса 10, с одной стороны, и, с другой, с межтрубной полостью 4 коаксиально расположенных труб 2 и 3, по которой двухфазная смесь поднимается струйным насосом 10 на поверхность скважины через приустьевую запорно-перепускную арматуру 1. Радиальный канал 13 муфты 11 перекрестного течения сообщается, с одной стороны, с подпакерной полостью 6, и, с другой, - с камерой подвода скважинного флюида струйного насоса 10 из подпакерной полости 6, сообщающейся с нижним пластом II скважины. Сопло струйного насоса 10 сопряжено с полостью насосно-компрессорной трубы 2, по которой жидкость закачивается в скважину через приустьевую запорно-перепускную арматуру 1. (Фиг. 4). Колонны коаксиально расположенных труб 2 и 3 на уровне верхнего пласта I соединены второй муфтой 19 перекрестного течения с периферийными обводными каналами 20, сообщающие межтрубные полости 4 коаксиально расположенных труб 2 и 3, а центральным каналом - полости насосно-компрессорных труб 2 выше и ниже муфты 19, с возможностью закачивания жидкости с поверхности скважины под давлением по колонне насосно-компрессорных труб 2, одновременно, в сопло струйного насоса 10 и дозировано в верхний пласт I скважины через радиальный канал 23, в последнем установлена электроприводная дроссельная заслонка 24 регулирования потока закачиваемой жидкости от станции управления 25 на поверхности скважины кабелем связи 26, пропущенным через кабельный ввод верхнего пакера 8.

Способ одновременно-раздельной добычи скважинного флюида и закачки жидкости в скважину выполняют на примере вариантов эжекторных установок, которые работают следующим образом.

По первому варианту исполнения эжекторной установки одновременно-раздельной добычи скважинного флюида и закачки жидкости в скважину, в последнюю с поверхности через приустьевую запорно-перепускную арматуру 1 и межтрубную полость 4 коаксиально расположенных в скважине колонн лифтовой 2 и насосно-компрессорной 3 труб под определенным давлением закачивают жидкость. Перетекая через периферийные обводные каналы 12 муфты 11 перекрестного течения жидкость поступает в коллектор 14 по его радиальному каналу, из которого жидкость под давлением, одновременно, нагнетается в сопло струйного насоса 10 и дозировано закачивается в нижний пласт II через хвостовик 7 с дроссельной втулкой 15 и подпакерную полость 6. Нагнетаемая жидкость в качестве рабочего агента, истекая струей из сопла струйного насоса 10, перемещается через камеру подвода скважинного флюида в канал смешения его с нагнетаемой жидкостью, и под воздействием сил трения струя жидкости увлекает скважинный флюид в канал смешения его с нагнетаемой жидкостью, в который скважинный флюид всасывается из верхнего пласта I через радиальные каналы 13 муфты 11 и межпакерную затрубную полость 9. Образовавшаяся двухфазная смесь поступает в диффузор струйного насоса 10, из которого по колонне лифтовых труб 2 двухфазная смесь поднимается через приустьевую запорно-перепускную арматуру 1 на поверхность скважины для последующей сепарации ее на фазы. При необходимости замены дроссельной втулки 15, посадку и извлечение ее из скважины осуществляют за замковое устройство с помощью ловителя, спускаемого на скребковой проволоке.

По второму варианту исполнения эжекторной установки одновременно-раздельной добычи скважинного флюида и закачки жидкости в скважину в последнюю с поверхности через приустьевую запорно-перепускную арматуру 1 и межтрубную полость 4 коаксиально расположенных в скважине колонн лифтовой 2 и насосно-компрессорной 3 труб под определенным давлением закачивают жидкость. Протекая через трубопроводную муфту 17, жидкость под давлением, одновременно, закачивается в верхний пласт I с дозированием через дроссельные втулки 18 трубопроводной муфты 17 и межпакерную затрубную полость 9, и под давлением нагнетается в сопло струйного насоса 10, размещенного в центральном канале муфты 11 перекрестного течения потоков скважинного флюида и закачиваемой жидкости, через периферийные обводные каналы 12 муфты 11 и радиальный канал коллектора 14, установленные на конце колонн коаксиально расположенных труб 2 и 3. Нагнетаемая жидкость в качестве рабочего агента, истекая струей из сопла струйного насоса 10, перемещается через камеру подвода скважинного флюида из нижнего пласта II в канал смешения с нагнетаемой жидкостью. Под воздействием сил трения струя жидкости увлекает скважинный флюид в канал смешения с нагнетаемой жидкостью, в который скважинный флюид всасывается из нижнего пласта II через радиальные каналы 13 муфты 11 и подпакерную полость 6. Образовавшаяся двухфазная смесь поступает в диффузор струйного насоса 10, из которого по колонне лифтовых труб 2 двухфазная смесь поднимается через приустьевую запорно-перепускную арматуру 1 на поверхность скважины для последующей сепарации ее на фазы.

По третьему варианту исполнения эжекторной установки одновременно-раздельной добычи скважинного флюида и закачки жидкости в скважину, в последнюю с ее поверхности через приустьевую запорно-перепускную арматуру 1 и колонне насосно-компрессорных труб 2 под определенным давлением закачивают жидкость. Протекая через втулку 21, размещенную в центральном канале муфты 19 перекрестного течения и выполненную с дроссельными отверстиями 22 в стенке втулки 21 на уровне радиальных каналов 23 муфты 19, жидкость под давлением, одновременно, закачивается в верхний пласт I скважины с дозированием через дроссельные отверстия 22, радиальные каналы 23 муфты 19 перекрестного течения и межпакерную затрубную полость 9, и по колонне насосно-компрессорных труб 2, ниже муфты 19, нагнетается в сопло струйного насоса 10, размещенного в центральном канале муфты 11 перекрестного течения потоков скважинного флюида и закачиваемой жидкости, установленной на конце колонн коаксиально расположенных труб 2 и 3. Нагнетаемая жидкость в качестве рабочего агента, истекая струей из сопла струйного насоса 10, перемещается через камеру подвода скважинного флюида из нижнего пласта II в канал смешения с нагнетаемой жидкостью. Под воздействием сил трения струя жидкости увлекает скважинный флюид в канал смешения его с нагнетаемой жидкостью, и скважинный флюид всасывается из нижнего пласта II через подпакерную полость 6 и радиальные каналы 13 муфты 11. Образовавшаяся двухфазная смесь поступает в диффузор струйного насоса 10, из которого через радиальный канал коллектора 14 и периферийные обводные каналы 12 двухфазная смесь поступает в межтрубную полость 4 колонн коаксиально расположенных труб 2 и 3, по которой двухфазная смесь поднимается струйным насосом 10 через периферийные обводные каналы 20 муфты 19 перекрестного течения и приустьевую запорно-перепускную арматуру 1 на поверхность скважины для последующей сепарации ее на фазы. При необходимости замены втулки 21 с дроссельными отверстиями 22, посадку и извлечение ее из скважины осуществляют за замковое устройство с помощью ловителя, спускаемого на скребковой проволоке.

По четвертому варианту исполнения эжекторной установки одновременно-раздельной добычи скважинного флюида и закачки жидкости в скважину, в последнюю с ее поверхности через приустьевую запорно-перепускную арматуру 1 и колонне насосно-компрессорных труб 2 под определенным давлением закачивают жидкость. Протекая через центральный канал муфты 19 перекрестного течения, жидкость под давлением, одновременно, закачивается через радиальный канал 23 муфты 19 перекрестного течения, с регулированием потока закачиваемой жидкости электроприводной дроссельной заслонкой 24, управляемой с поверхности скважины станцией управления 26, и межпакерную затрубную полость 9 в верхний пласт I скважины, и по колонне насосно-компрессорных труб 2, ниже муфты 19, нагнетается в сопло струйного насоса 10, размещенного в центральном канале муфты 11 перекрестного течения потоков скважинного флюида и закачиваемой жидкости, установленной на конце колонн коаксиально расположенных труб 2 и 3. Станция управления 26 управляет электроприводной дроссельной заслонкой 24 по кабелю связи 25, пропущенному через кабельный ввод верхнего пакера 8. Нагнетаемая жидкость в качестве рабочего агента, истекая струей из сопла струйного насоса 10, перемещается через камеру подвода скважинного флюида из нижнего пласта II в канал смешения с нагнетаемой жидкостью. Под воздействием сил трения струя жидкости увлекает скважинный флюид в канал смешения с нагнетаемой жидкостью, и скважинный флюид всасывается из нижнего пласта II через подпакерную полость 6 и радиальные каналы 13 муфты 11. Образовавшаяся двухфазная смесь поступает в диффузор струйного насоса 10, из которого через радиальный канал коллектора 14 и периферийные обводные каналы 12 двухфазная смесь поступает в межтрубную полость 4 колонн коаксиально расположенных труб 2 и 3, по которой двухфазная смесь поднимается струйным насосом 10 через периферийные обводные каналы 20 муфты 19 перекрестного течения и приустьевую запорно-перепускную арматуру 1 на поверхность скважины для последующей сепарации ее на фазы.

Использование технологии одновременно-раздельной добычи скважинного флюида и закачки жидкости в скважину и вариантов эжекторной установки позволит значительно повысить эффективность эксплуатации скважин в соответствие с требованиями Правил охраны недр, утвержденных постановлением Госгортехнадзора РФ №71 от 06 июня 2003 г.

Группа изобретений относится к области горного дела, в частности к нефтедобыче, которые предназначены для одновременно-раздельной закачки жидкости с поверхности в пласт и добычи скважинного флюида струйным насосом из другого пласта скважины. Способ одновременно-раздельной добычи скважинного флюида и закачки жидкости в скважину включает дозированную закачку жидкости в пласт и подъем струйным насосом скважинного флюида в составе двухфазной смеси и ее сепарацию на фазы. Эжекторные установки содержат приустьевую запорно-перепускную арматуру, колонны коаксиальных лифтовых и насосно-компрессорных труб с межтрубной полостью и пакерами, образующими подпакерную полость и межпакерную затрубную полость, струйный насос, муфту перекрестного течения с коллектором для закачивания жидкости, одновременно, в струйный насос и нижний пласт скважины. В первом варианте, эжекторная установка включает хвостовик с дроссельной втулкой, примкнутый к коллектору, для дозированного закачивания жидкости в нижний пласт. Муфта перекрестного течения обводными каналами сообщается с межтрубной полостью, а радиальным каналом - с межпакерной полостью. Струйный насос встроен в центральный канал муфты и сообщается радиальным каналом с камерой подвода скважинного флюида струйного насоса. Диффузор струйного насоса сообщается с колонной лифтовых труб для подъема двухфазной смеси на поверхность. В верхней части дроссельной втулки выполнено замковое устройство для посадки и извлечения ее с помощью ловителя. Во втором варианте, в колонну насосно-компрессорных труб встроена трубопроводная муфта с дроссельными отверстиями в стенке на уровне верхнего пласта для закачивания жидкости, одновременно, в сопло струйного насоса и верхний пласт. В третьем варианте, колонны коаксиальных лифтовых и насосно-компрессорных труб соединены второй муфтой с радиальными каналами на уровне верхнего пласта, в центральном канале которой размещена втулка с дроссельными отверстиями, сообщающимися с радиальными каналами муфты, для закачивания жидкости, одновременно, в сопло струйного насоса и верхний пласт. В четвертом варианте, в радиальном канале муфты, соединяющей колонны коаксиальных труб на уровне верхнего пласта, установлена электроприводная дроссельная заслонка регулирования потока закачиваемой жидкости, соединенная кабелем связи, пропущенным через кабельный ввод верхнего пакера, со станцией управления. Технический результат заключается в повышении надежности эксплуатации и упрощении конструкции установки. 5 н. и 2 з.п. ф-лы, 4 ил.

1. Способ одновременно-раздельной добычи скважинного флюида и закачки жидкости в скважину, включающий подъем скважинного флюида из одного пласта на поверхность скважины с помощью насоса одновременно с закачкой жидкости под давлением с поверхности в другой пласт для поддержания пластового давления, отличающийся тем, что добычу скважинного флюида из пласта осуществляют струйным насосом одновременно с дозированной закачкой жидкости в пласт, которая в качестве рабочего агента струей увлекает скважинный флюид, последний в составе двухфазной смеси поднимают струйным насосом на поверхность скважины для последующей ее сепарации на фазы.

2. Эжекторная установка одновременно-раздельной добычи скважинного флюида и закачки жидкости в скважину, содержащая приустьевую запорно-перепускную арматуру, соединенные с ней две колонны коаксиально расположенных труб с межтрубной полостью и хвостовик со встроенными в них пакерами, образующими межпакерную затрубную полость, сообщающуюся с верхним пластом скважины, и подпакерную полость, сообщающуюся с нижним пластом скважины, насос, муфту перекрестного течения потоков скважинного флюида и закачиваемой жидкости, отличающаяся тем, что муфта перекрестного течения установлена на конце колонн коаксиально расположенных труб, сообщающаяся периферийными обводными каналами с межтрубной полостью, по которой жидкость закачивается в скважину через приустьевую запорно-перепускную арматуру, а в качестве насоса установка содержит струйный насос, встроенный в центральный канал муфты перекрестного течения, сообщающейся радиальным каналом, с одной стороны, с камерой подвода скважинного флюида струйного насоса и, с другой, с межпакерной затрубной полостью, при этом диффузор струйного насоса сообщается с лифтовой колонной коаксиально расположенных труб, по которой двухфазная смесь поднимается струйным насосом на поверхность скважины через приустьевую запорно-перепускную арматуру, а сопло струйного насоса сообщается с периферийными обводными каналами муфты через радиальный канал коллектора, встроенного в муфту, для закачивания жидкости, одновременно, в сопло струйного насоса и в нижний пласт скважины с дозированием через дроссельную втулку, встроенную в хвостовик, примкнутый к коллектору.

3. Эжекторная установка по п. 2, отличающаяся тем, что в верхней части дроссельной втулки выполнено замковое устройство для посадки и извлечения ее с помощью ловителя, спускаемого на скребковой проволоке.

4. Эжекторная установка одновременно-раздельной добычи скважинного флюида и закачки жидкости в скважину, содержащая приустьевую запорно-перепускную арматуру, соединенные с ней две колонны коаксиально расположенных труб с межтрубной полостью со встроенными в них пакерами, образующими межпакерную затрубную полость, сообщающуюся с верхним пластом скважины, и подпакерную полость, сообщающуюся с нижним пластом скважины, насос, муфту перекрестного течения потоков скважинного флюида и закачиваемой жидкости, отличающаяся тем, что муфта перекрестного течения установлена на конце колонн коаксиально расположенных труб, сообщающаяся периферийными обводными каналами с межтрубной полостью, по которой жидкость закачивается в скважину через приустьевую запорно-перепускную арматуру, а в качестве насоса установка содержит струйный насос, встроенный в центральный канал муфты перекрестного течения, сообщающейся радиальным каналом, с одной стороны, с камерой подвода скважинного флюида струйного насоса и, с другой, с подпакерной полостью, при этом диффузор струйного насоса сообщается с лифтовой колонной коаксиально расположенных труб, по которой двухфазная смесь поднимается струйным насосом на поверхность скважины через приустьевую запорно-перепускную арматуру, а сопло - с периферийными обводными каналами через радиальный канал коллектора, встроенного в муфту, для чего насосно-компрессорные трубы коаксиально расположенных колонн соединены трубопроводной муфтой, в стенке которой на уровне верхнего пласта установлены дроссельные втулки, с возможностью закачивания жидкости, одновременно, в струйный насос и дозированно в верхний пласт скважины.

5. Эжекторная установка одновременно-раздельной добычи скважинного флюида и закачки жидкости в скважину, содержащая приустьевую запорно-перепускную арматуру, соединенные с ней две колонны коаксиально расположенных труб с межтрубной полостью со встроенными в них пакерами, образующими межпакерную затрубную полость, сообщающуюся с верхним пластом скважины, и подпакерную полость, сообщающуюся с нижним пластом скважины, насос, муфту перекрестного течения потоков скважинного флюида и закачиваемой жидкости, отличающаяся тем, что муфта перекрестного течения установлена на конце колонн коаксиально расположенных труб, а в качестве насоса установка содержит струйный насос, встроенный в центральный канал муфты перекрестного течения, сообщающейся периферийными обводными каналами через радиальный канал коллектора, встроенного в муфту, с диффузором струйного насоса, с одной стороны, и, с другой, с межтрубной полостью лифтовой колонны коаксиально расположенных труб, по которой двухфазная смесь поднимается струйным насосом на поверхность скважины через приустьевую запорно-перепускную арматуру, а радиальным каналом, с одной стороны, с подпакерной полостью и, с другой, с камерой подвода скважинного флюида струйного насоса из подпакерной полости, при этом сопло струйного насоса сопряжено с насосно-компрессорной колонной коаксиально расположенных труб закачивания жидкости в скважину через приустьевую запорно-перепускную арматуру, для чего колонны коаксиально расположенных труб на уровне верхнего пласта соединены второй муфтой перекрестного течения, в центральном канале которой размещена втулка с дроссельными отверстиями, выполненными в стенке на уровне радиальных каналов муфты, с возможностью закачивания жидкости, одновременно, в сопло струйного насоса и дозированно в верхний пласт скважины.

6. Эжекторная установка по п. 5, отличающаяся тем, что в верхней части втулки с дроссельными отверстиями выполнено замковое устройство для посадки и извлечения ее с помощью ловителя, спускаемого на скребковой проволоке.

7. Эжекторная установка одновременно-раздельной добычи скважинного флюида и закачки жидкости в скважину, содержащая приустьевую запорно-перепускную арматуру, соединенные с ней две колонны коаксиально расположенных труб с межтрубной полостью со встроенными в них пакерами, образующими межпакерную затрубную полость, сообщающуюся с верхним пластом скважины, и подпакерную полость, сообщающуюся с нижним пластом скважины, насос, муфту перекрестного течения потоков скважинного флюида и закачиваемой жидкости, отличающаяся тем, что муфта перекрестного течения установлена на конце колонн коаксиально расположенных труб, а в качестве насоса установка содержит струйный насос, встроенный в центральный канал муфты перекрестного течения, сообщающейся периферийными обводными каналами через радиальный канал коллектора, встроенного в муфту, с диффузором струйного насоса, с одной стороны, и, с другой, с межтрубной полостью лифтовой колонны коаксиально расположенных труб, по которой двухфазная смесь поднимается струйным насосом на поверхность скважины через приустьевую запорно-перепускную арматуру, а радиальным каналом, с одной стороны, с подпакерной полостью и, с другой, с камерой подвода скважинного флюида струйного насоса из подпакерной полости, при этом сопло струйного насоса сопряжено с насосно-компрессорной колонной коаксиально расположенных труб для закачивания жидкости в скважину через приустьевую запорно-перепускную арматуру, для чего колонны коаксиально расположенных труб на уровне верхнего пласта соединены второй муфтой перекрестного течения, сообщающей периферийными обводными каналами межтрубные полости коаксиально расположенных труб, а центральным каналом - полости насосно-компрессорных труб выше и ниже муфты, с возможностью закачивания жидкости, одновременно, в сопло струйного насоса и в верхний пласт скважины по радиальному каналу, в последнем установлена электроприводная дроссельная заслонка регулирования потока закачиваемой жидкости, соединенная кабелем связи, пропущенным через кабельный ввод верхнего пакера, со станцией управления на поверхности скважины.