СКВАЖИННАЯ НАСОСНАЯ УСТАНОВКА ДЛЯ ОДНОВРЕМЕННО-РАЗДЕЛЬНОЙ ЭКСПЛУАТАЦИИ ДВУХ ПЛАСТОВ Российский патент 2020 года по МПК E21B43/14 

Изобретение относится к нефтегазодобывающей отрасли, и может использоваться для одновременно-раздельной добычи нефти из двух продуктивных пластов одной скважиной.

Известна скважинная насосная установка для одновременно-раздельной эксплуатации скважины двумя погружными насосами (патент РФ №2488689, Е21В 43/14), содержащая колонну лифтовых труб, штанговый погружной насос с гидравлической насадкой для добычи пластового флюида верхнего пласта, соединенный с приводной штангой, размещенной в колонне лифтовых труб, последние заключены во втулке с радиальным отверстием, сообщающимся с каналом гидравлической насадки выше пакера, и электроприводной погружной насос с входным модулем и электродвигателем для добычи нефти из нижнего пласта.

Недостатком данной насосной установки является низкая эффективность эксплуатации верхнего пласта в случае, если его низкая продуктивность обусловлена высокой вязкостью откачиваемой Продукции вследствие недостаточной величины естественной пластовой температуры, не обеспечивающей эффективной подвижности нефти.

Известна установка для одновременно-раздельной эксплуатации скважин (патент РФ №2569526, Е21В 43/14, 43/08 - прототип), включающая колонну лифтовых труб, штанговый погружной насос, соединенный с приводной штангой, размещенной в колонне лифтовых труб, заключенных в муфте с радиальным отверстием, сообщающимся с каналом выше пакера, электроприводной погружной насос с входным модулем и электродвигателем, фильтрующий элемент, который устанавливается через муфту к замковой опоре и предотвращает преждевременный чрезмерный износ и заклинивание плунжерной пары из-за попадания механических примесей на прием штангового насоса.

Недостатком известной конструкции является возможность засорения и снижения эффективности фильтрующего элемента отложениями парафинов вследствие низкоэффективного термического режима эксплуатации верхнего пласта, при котором температура пластовой жидкости оказывается ниже температуры начала отложения парафина, а также повышенная напряженность работы штангового насоса в условиях откачки высоковязкой продукции верхнего пласта.

Задачей предлагаемого технического решения является увеличение эффективности технологии одновременно-раздельной эксплуатации установкой штангового и электроцентробежного насосов за счет повышения эффективности термического режима эксплуатации верхнего пласта путем прогрева пластовой жидкости в межтрубном пространстве скважины.

Поставленная задача решается тем, что скважинная насосная установка для одновременно-раздельной эксплуатации двух пластов, содержащая колонну лифтовых труб, пакер, электроприводной погружной насос с входным модулем и электродвигателем, штанговый погружной насос с гидравлической насадкой, соединенный с приводной штангой, размещенной в колонне лифтовых труб, заключенных во втулке с радиальным отверстием, сообщающимся с каналом гидравлической насадки выше пакера, согласно предлагаемому техническому решению установка снабжена теплопередающим устройством, корпус которого выполнен с пластинами оребрения с диаметром меньше, чем в входном и выходном патрубках, причем оребренная часть расположена непосредственно в интервале притока из продуктивного пласта с образованием между ней и обсадной колонной канала с возможностью свободного прохода жидкости из верхнего пласта к Приему штангового насоса, на входном патрубке установлено закручивающее устройство, прикрепленное на втулке и фиксируемое снизу упорной гайкой.

Технический результат достигается прогревом и снижением вязкости флюида в межтрубном пространстве между колонной лифтовых труб и перфорированной частью обсадной колонны, за счет наличия пластин оребрения, ускорения и закручивания потока, что обеспечивает более развитую поверхность контакта жидкости со стенкой корпуса и эффективную передачу тепла.

Оборудование скважины теплопередающим устройством в интервале напротив верхнего продуктивного пласта позволит обеспечить эффективный прогрев пластового флюида за счет увеличения поверхности теплообмена и улучшения условий теплопередачи на стенку обсадной колонны в области верхнего продуктивного пласта, обусловленную естественной тепловой энергией флюида нижнего пласта и тепла производимого электроцентробежным насосом.

На фигуре 1 представлена технологическая схема одновременно-раздельной эксплуатации двух пластов, на фиг. 2 - теплопередающее устройство и механизм распространения тепловой энергии в продуктивный пласт, на фиг. 3 - разрез А теплопередающего устройства.

Скважинная насосная установка для одновременно-раздельной эксплуатации двух пластов (фиг. 1-3) содержит втулку 1 с радиальным отверстием 2, штанговый насос 3 с гидравлической насадкой 4 для откачки продукции из межтрубного пространства 5, теплопередающее устройство 6, пакер 7 для разобщения продуктивных пластов 8 и 9, колонну лифтовых труб 10, электроцентробежный насос 11 для откачки продукта из нижнего пласта. Теплопередающее устройство 6 включает в себя корпус 12 с пластинами 13 оребрения, диаметр которого меньше, чем в входном 14 и выходном 15 патрубках, также на входном 14 патрубке установлено закручивающее устройство 16, который крепится на втулку 17 и фиксируется снизу упорной гайкой 18, при этом поток флюида 19 проходящий через теплопередающее устройство ускоряется и закручивается, обеспечивая более развитую поверхность контакта со стенкой корпуса и эффективную передачу тепла. Теплопередающее устройство 6 располагается непосредственно в интервале притока продуктивного пласта. Тепловой поток 20 передается перфорированной части обсадной колонны через пластины оребрения, что является наиболее эффективным, чем через гладкую поверхность.

Скважинная насосная установка для одновременно-раздельной эксплуатации работает следующим образом.

В стволе скважины в интервале между верхним 8 и нижним 9 пластами на заданной глубине устанавливают пакер 7. Насосную установку в сборе вместе с электроцентробежным насосом 11 и электродвигателем 21 устанавливают на колонне лифтовых труб 10. Затем в колонну лифтовых труб спускают колонну насосных штанг со скважинным штанговым насосом 3 и теплопередающим устройством 6. Одновременно или раздельно либо поочередно запускают в работу штанговый насос 3 возвратно-поступательным движением колонны насосных штанг 22 наземным приводом и электроцентробежный насос 11 подачей электропитания к электродвигателю. Продукция нижнего пласта 8, нагнетаемая электроцентробежным насосом 11, поступает в теплопередающее устройство 6, поднимается с ускорением в корпусе представляющим собой оребренную трубу с изменяемым сечением и закручивающим устройством 16, попутно передавая тепловую энергию пластовому флюиду, движущемуся к приему штангового насоса 3. Далее продукция нижнего пласта 8, поднимаясь внутри лифтовых труб 10, поступает в обводной канал 23, выше которого смешивается с продукцией верхнего пласта и движется к устью скважины.

Продукция верхнего пласта 9 поступает в ствол скважины в пространство между обсадной колонной и внешним корпусом теплопередающего устройства 16, поднимается в межтрубном пространстве выше пакера 7 и через радиальное отверстие 2 во втулке 1 и канал 24 гидравлической насадки 4 поступает на прием скважинного штангового насоса 3, приводимого в движение колонной насосных штанг 22 с наземным приводом, далее смешивается с продукцией нижнего пласта 9 и поднимается на устье скважины.

Положительный эффект достигается обеспечением эффективного термического режима эксплуатации верхнего продуктивного пласта путем прогрева пластовой жидкости в межтрубном пространстве скважины и передаче тепла стенке обсадной колонны. Скважинная насосная установка для одновременно-раздельной эксплуатации позволит повысить коэффициент извлечения нефти и продуктивность эксплуатируемого штанговым насосом верхнего продуктивного пласта за счет снижения вязкости нефти.

Изобретение относится к нефтегазодобывающей отрасли, и может использоваться для одновременно-раздельной добычи нефти из двух продуктивных пластов одной скважиной. Скважинная насосная установка для одновременно-раздельной эксплуатации двух пластов, содержащая колонну лифтовых труб, пакер, электроприводной погружной насос с входным модулем и электродвигателем, штанговый погружной насос с гидравлической насадкой, соединенный с приводной штангой, размещенной в колонне лифтовых труб, заключенных во втулке с радиальным отверстием, сообщающимся с каналом гидравлической насадки выше пакера. При этом установка снабжена теплопередающим устройством, корпус которого выполнен с пластинами оребрения с диаметром меньше, чем в входном и выходном патрубках, причем оребренная часть расположена непосредственно в интервале притока из продуктивного пласта с образованием между ней и обсадной колонной канала с возможностью свободного прохода жидкости из верхнего пласта к приему штангового насоса, на входном патрубке установлено закручивающее устройство, прикрепленное на втулке и фиксируемое снизу упорной гайкой. Оборудование скважины теплопередающим устройством в интервале напротив верхнего продуктивного пласта позволит обеспечить эффективный прогрев пластового флюида за счет увеличения поверхности теплообмена и улучшения условий теплопередачи на стенку обсадной колонны в области верхнего продуктивного пласта, обусловленную естественной тепловой энергией флюида нижнего пласта и тепла производимого электроцентробежным насосом. Скважинная насосная установка для одновременно-раздельной эксплуатации позволит повысить коэффициент извлечения нефти и продуктивность эксплуатируемого штанговым насосом верхнего продуктивного пласта за счет снижения вязкости нефти. 3 ил.

Скважинная насосная установка для одновременно-раздельной эксплуатации двух пластов; содержащая колонну лифтовых труб, пакер, электроприводной погружной насос с входным модулем и электродвигателем, штанговый погружной насос с гидравлической насадкой, соединенный с приводной штангой, размещенной в колонне лифтовых труб, заключенных во втулке с радиальным отверстием, сообщающимся с каналом гидравлической насадки выше пакера, отличающаяся тем, что установка снабжена теплопередающим устройством, корпус которого выполнен с пластинами оребрения с диаметром меньше, чем в входном и выходном патрубках, причем оребренная часть расположена непосредственно в интервале притока из продуктивного пласта с образованием между ней и обсадной колонной канала с возможностью свободного прохода жидкости из верхнего пласта к приему штангового насоса, на входном патрубке установлено закручивающее устройство, прикрепленное на втулке и фиксируемое снизу упорной гайкой.