Система очистки от механических примесей для добывающих скважин Российский патент 2021 года по МПК E21B43/38 F04B47/00 

Изобретение относится к нефтеперерабатывающей промышленности и предназначено для добычи жидкости, в том числе ураносодержащих растворов, осложненных наличием механических примесей с одновременной постоянной очисткой «хвостовика» обсадной трубы/зумпфа скважины от оседающих механических включений методом эжекции и подъемом жидкости с отложениями на поверхность.

Известна штанговая насосная установка, содержащая колонны насосно-компрессорных труб и штанг, нижний и верхний цилиндры разного диаметра, два полых перемещающихся плунжера, шариковый клапан, фильтр с боковыми отверстиями, причём на внешней поверхности верхнего плунжера с помощью резьбовых держателей закреплена эластичная втулка, внутри верхнего цилиндра установлен вакуумный усилитель, состоящий из верхней втулки с отверстиями и нижней втулки со штоками, соосными отверстиям в верхней втулке, а к нижнему концу верхнего плунжера прикреплена штанга с закрепленным на ее верхнем конце толкателем плунжера, а на ее нижнем конце пескоочистителем и клапаном, выполняющим функции всасывания и нагнетания (RU 2459115 C2, 20.08.2012).

Известно устройство для обработки призабойной зоны пласта и освоения скважины, включающее колонну труб со стоп-муфтой на конце, оснащенной отверстием, а также клапан-поршень, состоящий из корпуса с манжетой и запорным элементом снизу, колонна труб образует с эксплуатационной колонной скважины затрубное пространство, причём стоп-муфта снизу оснащена хвостовиком с размещенным на нём пакером, при этом пакер имеет возможность посадки над пластом в эксплуатационной колонне с разобщением затрубного и подпакерного пространств скважины, а в хвостовике выше пакера выполнены отверстия, в которых жёстко зафиксированы патрубки, сообщающие затрубное пространство скважины с соплом, концентрично размещенным в хвостовике, причем в хвостовике напротив сопла выполнена камера низкого давления, которая посредством внутреннего пространства хвостовика соединена с подпакерным пространством скважины, при этом в хвостовике над соплом установлен эжектор, корпус клапана-поршня, запорный элемент клапана-поршня выполнен в виде резиновой пробки, имеющей возможность герметичного взаимодействия с отверстием стоп-муфты (RU 2568457 C1, 20.11.2015).

Известна насосная установка для одновременно-раздельной эксплуатации скважин, включающая колонну труб, насос с хвостовиком, эжектор, установленный выше насоса, по меньшей мере, один пакер, расположенный на хвостовике или вне хвостовика, гидравлический канал или электрический кабель, соединенный, по меньшей мере, с одним регулирующим запорно-перепускным устройством, расположенным на хвостовике или вне хвостовика (RU 2438043 C2, 27.12.2011).

Данное устройство можно принять в качестве ближайшего аналога.

Предлагаемое решение обеспечивают возможность монтажа системы без разделителей фракций и удерживающих узлов типа гидроякоря или пакера, обеспечивают извлечение и утилизацию механических примесей, увеличивает срок эксплуатации между ремонтно-восстановительными работами.

Технический результат - повышение надежности и срока эксплуатации системы.

Технический результат достигается тем, что система очистки от механических примесей для добывающих скважин, включает: обсадную колонну, напорный трубопровод, погружной насос, пескоотводящую трубку, обратный клапан и эжектор. При этом напорный трубопровод присоединён к погружному насосу, пескоотводящая трубка присоединена к напорному трубопроводу выше погружного насоса, в области присоединения к напорному трубопроводу в пескоотводящей трубке установлен эжектор, ниже эжектора (в пескоотводящей трубке) установлен обратный клапан, а нижний конец пескоотводящей трубки расположен ниже нижнего конца погружного насоса.

Предлагаемая схема системы очистки от механических примесей для добывающих скважин показана на чертеже.

На чертеже позициями обозначены следующие элементы.

1 - продуктивный пласт,

2 - обсадная колонна,

3 - напорный трубопровод,

4, 5 - погружной насос,

6 - пескоотводящая трубка,

7 - обратный клапан,

8 - эжектор,

9 - отложения.

Система состоит непосредственно из обсадной колонны (поз.2), погружного насоса (поз. 4, 5), напорного трубопровода (поз.3), пескоотводящей трубки (поз.6), обратного клапана (поз.7) и эжектора (поз.8). Принципиальная схема сборки отражена на прилагаемой фигуре. Система позволяет добывать жидкости и растворы с последующей очисткой их от механических примесей на поверхности, не допуская «забивания» насоса данными примесями и увеличивая срок его службы и периода очистки самой скважины между ремонтно-восстановительными работами.

Принцип работы:

Погружная насосная установка в сборе (поз.4, 5) работает в обычном режиме, закачивая продуктивный пласт (поз.1) по напорному трубопроводу (поз.3), создавая в нем напор и одновременно разрежение за соплом встроенного эжектора (поз.8). В определенный момент времени (устанавливается в зависимости от количества отложений в продуктивном пласте) клапан обратный (поз.7) открывается и по пескоотводящей трубке (поз.6) отложения (поз.9) с жидкостью продуктивного пласта (поз.1) поднимаются на поверхность для очищения и обогащения.

Принципиальное отличие от существующих аналогов:

- Эксплуатация установки происходит в агрессивных средах, что вынуждает применять коррозионностойкие конструкционные материалы;

- Система монтируется без применения разделителей фракций и удерживающих узлов типа гидроякоря или пакера;

- Система легко извлекаема и очищаема;

- Не требуется дополнительный фильтр и его очистка;

- Позволяет извлекать и утилизировать механические примеси, тем самым очищая продуктивный пласт и продлевая эксплуатационные периоды между ремонтно-восстановительными работами.

- Исключает заполнение механическими примесями «хвостовика» обсадной колонны.

Примечание: размер ячеек сетки входного модуля насоса не должен превышать допустимые размеры твердых включений паспортом насосной установки.

Предложена система очистки от механических примесей для добывающих скважин. Техническим результатом является повышение надежности и срока эксплуатации системы. Система включает обсадную колонну, напорный трубопровод, погружной насос, пескоотводящую трубку, обратный клапан, эжектор. Напорный трубопровод присоединён к погружному насосу. Пескоотводящая трубка присоединена к напорному трубопроводу выше погружного насоса. В области присоединения к напорному трубопроводу в пескоотводящей трубке установлен эжектор. Ниже эжектора установлен обратный клапан. Нижний конец пескоотводящей трубки расположен ниже нижнего конца погружного насоса. 1 ил.

Система очистки от механических примесей для добывающих скважин, включающая обсадную колонну, напорный трубопровод, погружной насос, пескоотводящую трубку, обратный клапан, эжектор, отличающаяся тем, что напорный трубопровод присоединён к погружному насосу, пескоотводящая трубка присоединена к напорному трубопроводу выше погружного насоса, в области присоединения к напорному трубопроводу в пескоотводящей трубке установлен эжектор, ниже эжектора установлен обратный клапан, а нижний конец пескоотводящей трубки расположен ниже нижнего конца погружного насоса.