УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДОБЫЧИ НЕФТИ ИЗ СКВАЖИН С МАЛЫМ ДЕБИТОМ Российский патент 2020 года по МПК E21B43/00 F04D13/10 F04B47/00 

Техническое решение относится к нефтяной промышленности, а именно к устройствам добычи нефти, и может быть использовано для добычи нефти из скважин с малым дебитом.

Известна «ГЛУБИННОНАСОСНАЯ УСТАНОВКА ДЛЯ ОДНОВРЕМЕННО-РАЗДЕЛЬНОЙ ЭКСПЛУАТАЦИИ ДВУХ ПЛАСТОВ ОДНОЙ СКВАЖИНОЙ» по патенту №2546685 на изобретение РФ, характеризующаяся тем, что содержит колонну лифтовых труб, пакер, разобщающий в скважине верхний и нижний пласты, погружной двухсторонний электродвигатель с гидрозащитой с обеих сторон, который приводными валами соединен с верхним и нижним центробежными насосами, верхний из которых соединен снизу с приемным модулем, выполненным с боковыми каналами входа жидкости из верхнего пласта и нижнего центробежного насоса, и сообщающийся выходом с колонной лифтовых труб, электрический кабель, герметически соединенный с электродвигателем, и хвостовик, при этом ствол пакера снизу соединен с хвостовиком, оснащенным фильтром для приема жидкости из нижнего пласта, и сверху - с входом в нижний центробежный насос, который снабжен выходным модулем с боковыми каналами выхода жидкости в надпакерное межтрубное пространство, пристыкованным к низу погружного электродвигателя, а внутри выходного модуля размещены нижние приводной вал и устройство гидрозащиты погружного электродвигателя, последний дополнительно снабжен кожухом, соединенным сверху с приемным модулем верхнего центробежного насоса и образующим проточную камеру охлаждения электродвигателя с входом жидкости снизу из надпакерного межтрубного пространства выше боковых каналов выходного модуля нижнего центробежного насоса и выходом через боковые каналы приемного модуля в верхний центробежный насос, при этом приемный модуль дополнительно снабжен скважинным фильтром и пристыкован к верхнему торцу погружного электродвигателя, а внутри приемного модуля размещены верхние приводной вал и устройство гидрозащиты погружного электродвигателя.

Наиболее близким к заявленному изобретению является «СПОСОБ ДОБЫЧИ НЕФТИ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ» по патенту №2274731 на изобретение РФ, включающий откачку продукции из пласта в скважину, частичную сепарацию свободного газа от жидкости, последующее поступление газожидкостной смеси с остаточным газосодержанием в насос и нагнетание ее в сопло струйного аппарата, реализованный за счет устройства содержащего спущенные в скважину на насосно-компрессорных трубах насос, приводимый в действие погружным электродвигателем, при этом погружной электродвигатель находится ниже насоса.

В известных решениях забор насосом пластовой жидкости осуществляется выше уровня погружного электродвигателя. В малодебитных скважинах из-за малого притока пластовой жидкости гидростатический уровень может оказаться ниже приемного модуля насоса, что исключает возможность ее забора. Работа погружного оборудования становится затруднительной и приводит к частым срывам подачи, быстрому износу рабочих органов центробежного насоса, недостаточному охлаждению погружного двигателя. Кроме того, конструкция устройства для реализации известного способа предполагает нахождение погружного электродвигателя в малоподвижной жидкости, что делает его охлаждение малоэффективным, поскольку отвод избыточной тепловой энергии от его внешней поверхности происходит не достаточно интенсивно. Перегрев электродвигателя может привести к его поломке.

Задачей настоящего технического решения является повышение интенсивности охлаждения погружного электродвигателя при добыче нефти из скважин с малым дебитом.

Поставленная задача решена за счет устройства для добычи нефти из скважин с малым дебитом характеризующегося тем, что оно содержит насос, кинетически связанный валом с погружным электродвигателем, при этом погружной электродвигатель установлен в полый кожух с образованием канала между внешней поверхностью упомянутого двигателя и внутренней поверхностью кожуха, полость кожуха изолирована от внешней среды, забор насоса выведен за полость кожуха в нижней части устройства, а выброс насоса сообщается с полостью кожуха.

Суть технического решения иллюстрирована чертежом, где на фиг. 1 - устройство 1 для добычи нефти из скважин с малым дебитом, насос 2, погружной электродвигатель 3, полый кожух 4, канал 5, кабельный ввод 6, узел 7 подвески, силовой кабель 8.

Устройство для добычи нефти из скважин с малым дебитом выполнено следующим образом.

Устройство 1 содержит электроцентробежный насос 2 и погружной электродвигатель 3, установленный в полый кожух 4. Насос 2 кинетически связан валом с погружным электродвигателем 3. Электроцентробежный насос 2 расположен в нижней части устройства 1, ниже погружного электродвигателя 3. Забор насоса 2 расположен в нижней части устройства 1 с наружной стороны полого кожуха 4. Выброс насоса 2 осуществляется во внутреннее пространство полого кожуха 4. Таким образом, насос 2 сообщает скважину и полость кожуха 4. Погружной электродвигатель 3 установлен в полый кожух 4 таким образом, что между внешней поверхностью электродвигателя 3 и внутренней поверхностью кожуха 4 образуется канал 5. Через канал 5 пластовая жидкость от насоса 2 поднимается вверх, активно омывая внешнюю поверхность электродвигателя 3 и отводя от него избыточную тепловую энергию, что обеспечивает эффективное охлаждение погружного электродвигателя 3. Полость кожуха 4 выполнена герметичной, что позволяет избежать перетоков пластовой жидкости из полости кожуха 4 во внешнюю среду. Помимо погружного электродвигателя 3 в полости кожуха 4 могут быть расположены узлы гидрозащиты, узел 7 подвески и иное оборудование. В верхней части кожуха 4 выполнен кабельный ввод 6, через который к погружному электродвигателю 3 пропущен силовой кабель 8. За счет расположения силового кабеля 8 во внутренней полости кожуха 4 снижается риск его повреждения при проведении спускоподъемных операций. В верхней части кожуха 4 установлен узел 7 подвески, содержащий входные каналы, через которые пластовая жидкость поступает в лифт насосно-компрессорных труб. Устройство 1 выполнено в виде моноблочной конструкции, что позволяет осуществлять его сборку в условиях цехового производства. Выполнение устройства 1 в виде моноблочной конструкции значительно упрощает процесс монтажа оборудования на устье скважины, что, в свою очередь, сокращает время, необходимое на спускоподъемные операции. Полый кожух 4 придает дополнительную жесткость моноблочной конструкции устройства.

Добычу нефти из скважин с малым дебитом при помощи заявляемого устройства осуществляют следующим образом.

Устройство 1 может быть доставлено к устью скважины в собранном виде, что позволяет быстро произвести монтаж оборудования. При помощи узла 7 подвески устройство 1 крепят к лифту насосно-компрессорных труб. Затем осуществляют погружение устройства 1 в скважину с малым дебитом. Из-за относительно небольшого количества пластовой жидкости скважина не заполняется ей полностью, а пластовая жидкость скапливается в нижней части скважины. Устройство 1 фиксируют в положении, при котором всасывающий патрубок электроцентробежного насоса 2 располагается в нижней части скважины и погружен в пластовую жидкость. Энергия от наземного электрооборудования передается по пропущенному через кабельный вход 6 силовому кабелю 8 на погружной электродвигатель 3. Вращение ротора электродвигателя 3 передается на вал насоса 2. Насос 2 производит забор пластовой жидкости из скважины и осуществляет ее выброс во внутреннюю полость кожуха 4. Полость кожуха 4 заполняется пластовой жидкостью. Создавая, таким образом, избыточное давление в нижней части полости герметичного кожуха 4 насос 2 направляет поток пластовой жидкости вверх через канал 5. Проходя через канал 5 в направлении входных каналов узла 7 подвески, жидкость активно омывает поверхность погружного электродвигателя 3 по всей его высоте, чем эффективно охлаждает его. За счет того, что внутренний свободный объем полого кожуха 4 значительно меньше объема скважины, относительно небольшого количества пластовой жидкости оказывается достаточно для эффективного охлаждения электродвигателя 3. Через входные каналы узла 7 подвески пластовая жидкость поступает в лифт насосно-компрессорных труб и поднимается на устье скважины.

Техническим результатом заявленного технического решения является повышение интенсивности охлаждения погружного электродвигателя при добыче нефти из скважин с малым дебитом за счет устройства для добычи нефти из скважин с малым дебитом, характеризующегося тем, что оно содержит насос, кинетически связанный валом с погружным электродвигателем, при этом погружной электродвигатель установлен в полый кожух с образованием канала между внешней поверхностью упомянутого двигателя и внутренней поверхностью кожуха, полость кожуха изолирована от внешней среды, забор насоса выведен за полость кожуха в нижней части устройства, а выброс насоса сообщается с полостью кожуха.

Устройство относится к нефтяной промышленности, а именно к устройствам добычи нефти, и может быть использовано для добычи нефти из скважин с малым дебитом. Технический результат - повышение интенсивности охлаждения погружного электродвигателя при добыче нефти. Устройство содержит насос, кинетически связанный валом с погружным электродвигателем. Погружной электродвигатель установлен в полый кожух с образованием канала между внешней поверхностью упомянутого двигателя и внутренней поверхностью кожуха. Полость кожуха изолирована от внешней среды. Забор насоса выведен за полость кожуха в нижней части устройства. Выброс насоса сообщен с полостью кожуха. 1 ил.

Устройство для добычи нефти из скважин с малым дебитом, характеризующееся тем, что содержит насос, кинетически связанный валом с погружным электродвигателем, отличающееся тем, что погружной электродвигатель установлен в полый кожух с образованием канала между внешней поверхностью упомянутого двигателя и внутренней поверхностью кожуха, при этом полость кожуха изолирована от внешней среды, забор насоса выведен за полость кожуха в нижней части устройства, а выброс насоса сообщен с полостью кожуха.