Установка для одновременно раздельной эксплуатации двух пластов скважины Российский патент 2020 года по МПК E21B43/14 

Предложение относится к нефтедобывающей промышленности и может быть использовано при одновременно раздельной эксплуатации двух пластов скважины.

Известна установка для одновременно раздельной эксплуатации двух продуктивных пластов в одной скважине (патент RU №2499132, МПК E21B 43/14, E21B 17/10, опубл. 20.11.2013 в Бюл. № 32), содержащая параллельные длинную и короткую колонны НКТ, децентраторы, установленные на длинной колонне НКТ, параллельный якорь, глубинные приборы, размещенные выше и ниже пакера, геофизический кабель, закрепленный в децентраторах посредством замковых устройств, и устройство герметичного перехода, отличающаяся тем, что децентраторы выполнены с полусферическими пазами со снятыми фасками и незакрепленными к телу колонны НКТ, вследствие чего имеют возможность поворота относительно ее оси, но ограничены упорными кольцами в продольном перемещении, верхний и нижний глубинные приборы соединены между собой одним геофизическим кабелем, а к пакеру пристыкован скважинный фильтр с проходным клапаном, позволяющий пропускать через себя глубинный прибор.

Недостатками данной установки являются сложность изготовления из-за большого количества сложных сопрягаемых деталей и невозможность быстрого разобщения пластов при извлечении вставного насоса из пакера, разделяющего верхний и нижний пласты.

Наиболее близкой по технической сущности является установка для одновременно раздельной эксплуатации двух пластов скважины (патент на ПМ RU № 65124, МПК E21B 43/14, опубл. 27.07.2007 в Бюл. № 21), включающая станок-качалку, колонну лифтовых труб, штанговый насос, пакер и хвостовик, а также дополнительный станок-качалку и дополнительную короткую колонну лифтовых труб, установленную на глубину выше верхнего продуктивного пласта, и параллельный якорь, установленный на обеих колоннах лифтовых труб и выше верхнего продуктивного пласта, при этом короткая колонна лифтовых труб оснащена дополнительным штанговым насосом, отличающаяся тем, что штанговый и дополнительный штанговый насосы выполнены вставными, при этом на приеме каждого из них установлен сетчатый фильтр, оснащенный внутри ползуном, имеющим возможность осевого перемещения внутри фильтра за счет перепада давления, что позволяет очищать сетку фильтра в процессе эксплуатации.

Недостатками данной установки является невозможность быстрого разобщения пластов при извлечении вставного насоса (для обслуживания или ремонта, например) из пакера, разделяющего верхний и нижний пласты.

Технической задачей предполагаемого изобретения является создание конструкции установки для одновременно раздельной эксплуатации двух продуктивных пластов скважины, позволяющей быстро разобщать пласты после извлечения насоса из пакера, разделяющего верхний и нижний пласты.

Техническая задача решается установкой для одновременно раздельной эксплуатации двух пластов скважины, включающей устьевой привод, длинную колонну лифтовых труб, основной штанговый насос, пакер, разделяющий верхний и нижний пласты, дополнительные станок-качалку и короткую колонну лифтовых труб, установленную выше верхнего продуктивного пласта, и параллельный якорь, установленный на обеих колоннах лифтовых труб и выше верхнего продуктивного пласта, причем короткая колонна лифтовых труб оснащена дополнительным штанговым насосом, а основной и дополнительный штанговые насосы выполнены вставными, при этом на приеме каждого из них установлен хвостовик с фильтром.

Новым является то, что сетчатый фильтр в хвостовике, расположенным под пакером, зафиксирован с зазором днищем вниз глухой стакан с радиальными каналами, внутри которого расположен подпружиненный вверх полая гильза с сужением внутри, установленная с возможностью продольного перемещения и герметичного перекрытия радиальных каналов стакана в верхнем положении, при этом основной насос снизу оснащен толкателем, выполненным с возможностью взаимодействия с сужением гильзы и смещения ее вниз относительно стакана для открытия радиальных каналов перед фиксацией в пакере.

На фиг 1 изображена схема расположения насосного оборудования установки в скважине.

На фиг. 2 изображен увеличенный вид А фиг. 1

Установка для одновременно раздельной эксплуатации двух пластов скважины включает устьевой привод (не показан), длинную колонну 1 (фиг. 1) лифтовых труб, основной штанговый насос 2, пакер 3, разделяющий верхний 4 и нижний 5 пласты, дополнительные станок-качалку (не показан) и короткую колонну лифтовых труб 6, установленную выше верхнего продуктивного пласта 4, и параллельный якорь 7, установленный на обеих колоннах 1 и 6 лифтовых труб и выше верхнего продуктивного пласта 4. Короткая колонна 6 лифтовых труб оснащена дополнительным штанговым насосом 8, а основной и дополнительный штанговые насосы 2 и 8 выполнены вставными. Прием каждого из насосов 2 или 8 сообщен внутрискважинным пространством через соответствующий хвостовик 9 или 10 с фильтром 11 или 12. Выше фильтра 11 в хвостовике 9, расположенным под пакером 3, с зазором зафиксирован (например, при помощи верхней воронки 13) днищем вниз глухой стакан 14 (фиг. 2) с радиальными каналами 15, внутри которого расположен поджатая вверх подпружной 16 полая гильза 17 с сужением 18 внутри, установленная с возможностью продольного перемещения и герметичного перекрытия радиальных каналов 15 стакана 14 в верхнем положении. Основной насос 2 (фиг. 1) снизу оснащен толкателем 19 (фиг. 2), выполненным с возможностью взаимодействия с сужением 18 гильзы 17 и смещения ее вниз относительно стакана 14 для открытия радиальных каналов 15 перед фиксацией в пакере 3 (фиг. 1).

Конструктивные элементы и технологические соединения не влияющие на работоспособность установки на фиг. 1 и 2 не показаны или показаны условно.

Установка работает следующим образом.

В скважину 20 (фиг. 1) с вскрытыми перфорацией 21 верхним 4 и нижним 5 пластами спускают на технологической колонне (не показана) пакер 3 с направляющей верхней воронкой, замковым входом (не показаны) и установленными снизу хвостовиком 9 и фильтром 11. Пакер 3 устанавливают в скважине 20 между пластами 4 и 5. После извлечения технологической колонны на длинной колонне 1 (фиг. 1) лифтовых труб с якорем 7 в скважину 20 спускают основной насос 2 с толкателем 19 (фиг. 2) снизу. При этом якорь 7 (фиг. 1) оборудован направляющей верхней воронкой, замковым входом (не показаны) и установленными снизу хвостовиком 10 и фильтром 12. Ниппельная часть (не показана) основного насоса 2 входит благодаря верхней воронке пакера 3 в его замковый механизм для герметичной фиксации. При этом толкатель 19 (фиг. 2), направляемый воронкой 13, входит в стакан 14, опирается на сужение 18 гильзы 17 и, преодолевая усилие пружины 16, перемещает гильзу 17 вниз с открытием каналов 15, сообщая пространство ниже пакера 3 (фиг. 1) скважины 20 со основного входом насоса 2. После фиксации в скважине 20 якоря 7 на короткой колонне 6 лифтовых труб в скважину 20 спускают дополнительный насос 8. Ниппельная часть (не показана) дополнительного насоса 8 входит благодаря верхней воронке якоря 7 в его замковый механизм для герметичной фиксации. Последовательно в длинную колонну 2 и короткую колонну 6 спускают на соответствующих штангах плунжеры насосов 2 и 10. Штанги насосов 2 и 10 присоединяют к соответствующим устьевым приводам, которые запускают в работу. В результате продукция пластов 4 и 5 поднимаются на поверхность по соответствующим короткой колонне 6 и длинной колонне 1 лифтовых труб.

При необходимости ремонта или технического обслуживания дополнительного насоса 8. Его останавливают, отсоединяют штанги от устьевого привода, которые извлекают из дополнительного насоса 8 с плунжером. После чего на короткой колонне 6 лифтовых труб извлекают из якоря 7 и скважины 20 дополнительный насос 8. Установку и запуск в работу дополнительного насоса 8 производят в обратном порядке.

При необходимости ремонта или технического обслуживания основного насоса 2. Останавливают насосы 2 и 8, отсоединяют штанги от соответствующих устьевых приводов, штанги извлекают из дополнительного 8 и основного 2 насосов с плунжерами. После чего на короткой колонне 6 извлекают дополнительный насос 8. Отсоединяют якорь 7 от стенок скважины 20, на длинной колонне 6 лифтовых труб извлекают из пакера 3 и скважины 20 основной насос 2 и якорь 7. При этом толкатель 19 выходит из гильзы 17 и стакана 14, гильза 17 под действием пружины 16 перемещается вверх (например, до упора 22) с перекрытием каналов 15, надежно изолируя в момент извлечения основного насоса 2 (фиг. 1) пространства скважины 20, расположенные над и под пакером 3. Так как радиальные каналы 15 (фиг. 2) выполнены в боковых стенках стакана 14, то никакие перепады давлений не смогут воздействовать на гильзу 17 для ее перемещения и открытия этих каналов 15, полностью исключая несанкционированные перетоки жидкости между пластами 4 (фиг. 1) и 5.

Спуск, установка и ввод в работу после извлечения основного 2 (фиг. 1) и дополнительного 8 насосов описаны выше.

Предлагаемая установки для одновременно раздельной эксплуатации двух продуктивных пластов скважины позволяет быстро разобщать пласты после извлечения основного насоса из пакера, установленного между пластами.

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности и может быть использовано при одновременно раздельной эксплуатации двух пластов скважины. Установка для одновременно раздельной эксплуатации двух пластов скважины включает устьевой привод, длинную колонну лифтовых труб, основной штанговый насос, пакер, разделяющий верхний и нижний пласты, дополнительные станок-качалку и короткую колонну лифтовых труб, установленную выше верхнего продуктивного пласта, и параллельный якорь, установленный на обеих колоннах лифтовых труб и выше верхнего продуктивного пласта. Короткая колонна лифтовых труб оснащена дополнительным штанговым насосом, а основной и дополнительный штанговые насосы выполнены вставными, при этом прием каждого из них сообщен внутрискважинным пространством через хвостовик с фильтром. Сетчатый фильтр в хвостовике, расположенном под пакером, зафиксирован с зазором днищем вниз глухой стакан с радиальными каналами, внутри которого расположена подпружиненная вверх полая гильза с сужением внутри, установленная с возможностью продольного перемещения и герметичного перекрытия радиальных каналов стакана в верхнем положении. Основной насос снизу оснащен толкателем, выполненным с возможностью взаимодействия с сужением гильзы и смещения ее вниз относительно стакана для открытия радиальных каналов перед фиксацией в пакере. Технический результат заключается в возможности быстро разобщать пласты после извлечения основного насоса из пакера, установленного между пластами. 2 ил.

Установка для одновременно раздельной эксплуатации двух пластов скважины, включающая устьевой привод, длинную колонну лифтовых труб, основной штанговый насос, пакер, разделяющий верхний и нижний пласты, дополнительные станок-качалку и короткую колонну лифтовых труб, установленную выше верхнего продуктивного пласта, и параллельный якорь, установленный на обеих колоннах лифтовых труб и выше верхнего продуктивного пласта, причем короткая колонна лифтовых труб оснащена дополнительным штанговым насосом, а основной и дополнительный штанговые насосы выполнены вставными, при этом прием каждого из них сообщен внутрискважинным пространством через хвостовик с фильтром, отличающаяся тем, что выше сетчатого фильтра в хвостовике, расположенном под пакером, зафиксирован с зазором днищем вниз глухой стакан с радиальными каналами, внутри которого расположена подпружиненная вверх полая гильза с сужением внутри, установленная с возможностью продольного перемещения и герметичного перекрытия радиальных каналов стакана в верхнем положении, при этом основной насос снизу оснащен толкателем, выполненным с возможностью взаимодействия с сужением гильзы и смещения ее вниз относительно стакана для открытия радиальных каналов перед фиксацией в пакере.