Погружной фильтр-смеситель жидкости штангового глубинного насоса в компоновках для одновременно-раздельной эксплуатации скважин Российский патент 2021 года по МПК E21B43/08 E21B43/14 

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности и может быть применено в компоновках одновременно-раздельной добычи для защиты от попадания механических примесей на прием штангового глубинного насоса.

Известен смеситель установки для одновременно-раздельной эксплуатации двух пластов в скважине, включающий в себя сборный кожух с верхней и нижней резьбами для соединения соответственно с колонной лифтовых труб и выходом нижнего электропогружного насоса, продольного канала, сообщающего выход нижнего насоса с колонной лифтовых труб, боковых каналов, сообщающихся с межтрубным пространством, защитного обратного клапана и технологической втулки под верхний вставной штанговый насос. Верхняя и нижняя резьба кожуха выполнены соосными, боковые каналы расположены диаметрально противоположно друг другу и оснащены защитным устройством в виде перфорированной сетки. (Патент RU №117 969 U1 на полезную модель. Смеситель установки для одновременно-раздельной эксплуатации двух пластов в скважине. - МПК: Е21В 43/14. - Опубл. 10.07.2012). Недостатками данного смесителя являются: возможность попадания механических примесей во внутреннюю полость штангового глубинного насоса в следствие крупного размера отверстий в приемной сетке, а также высокая вероятность засорения в следствие относительно малой площади фильтрующей поверхности, что может стать причиной преждевременного износа, а зачастую заклинивания плунжера в цилиндре глубинного штангового насоса и полного отказа насосного оборудования.

Известна система фильтрации установки одновременно-раздельной добычи нефти, включающая в себя фильтр грубой очистки, установленный на впускной стороне сцепного устройства, фиксирующего короткую колонну в параллельном якоре установки одновременно-раздельной добычи нефти, причем фильтр грубой очистки содержит, по существу, цилиндрический корпус, нижняя часть которого выполнена сплошной или заглушена заглушкой. Для присоединения к сцепному устройству, фиксирующего короткую колонну в параллельном якоре, на боковой поверхности корпуса, у его незаглушенной части, нарезана наружная метрическая резьба. Для поступления закачиваемой жидкости к впускной стороне сцепного устройства, на боковой поверхности корпуса предусмотрены фильтрующие отверстия диаметром d=10 мм. В качестве фильтрующего элемента в корпусе фильтра установлена металлическая сетка с размером ячеек1×1 мм.

Фильтр грубой очистки с помощью нарезанной наружной метрической резьбы присоединяется к впускной стороне сцепного устройства, фиксирующего длинную и короткую колонны в параллельном якоре установки одновременно-раздельной добычи нефти. Затем, в короткую колонну спускается штанговый глубинный насос с щелевым фильтром, установленным на приеме штангового глубинного насоса. Сцепное устройство параллельного якоря на своей впускной стороне имеет внутреннюю резьбу для сцепления с наружной резьбой фильтра. (Патент RU № 140 266 U1 на полезную модель. Система фильтрации установки одновременно-раздельной добычи нефти и фильтр грубой очистки такой системы. - МПК: Е21В 43/08. - Опубл. 10.05.2014). Существенным недостатком данной системы является использование двухлифтовой насосной компоновки, применение которой характеризуется низкой наработкой на отказ в отличии от однолифтовой насосной компоновки, сложностью текущего и капитального ремонта скважины, а также большой металлоемкостью.

Известен смеситель установки для одновременной раздельной эксплуатации двух пластов в скважине, являющийся наиболее близким аналогом и принятый за прототип, включающий кожух с верхней и нижней резьбами для соединения соответственно с колонной лифтовых труб и выходом нижнего - электропогружного насоса, продольным каналом, сообщающим выход нижнего насоса с колонной лифтовых труб, и боковым каналом, сообщенным с межтрубным пространством и оснащенным защитным обратным клапаном и технологической втулкой под вставной верхний насос. Технологическая втулка оснащена кольцевым сужением под замковый механизм вставного насоса и расположенной выше сужения фаской под герметизирующий конус вставного насоса. Технологическая втулка может быть выполнена сборной, а сужение и фаска образованы внутренней кольцевой вставкой, выполненной из более пластичного материала, чем материал герметизирующего конуса вставного насоса. (Патент RU № 924 65 U1 на полезную модель. Смеситель установки для одновременно раздельной эксплуатации двух пластов в скважине. - МПК: Е21В 43/14. - Опубл. 20.03.2010). Недостатком данного смесителя является: возможность попадания механических примесей во внутреннюю полость штангового глубинного насоса в виду отсутствия фильтрующего элемента на приеме бокового канала, сообщенного с межтрубным пространством.

Техническим результатом, на достижение которого направлено заявляемое изобретение является повышение надежности и долговечности компоновок одновременно-раздельной добычи.

Технический результат достигается за счет применения погружного фильтра-смесителя жидкости для компоновок одновременно-раздельной добычи, включающего фильтр с проходным каналом, для фильтрации жидкости, поступающей с верхнего пласта; состоящий из головки, имеющей внутреннюю резьбу насосно-компрессорных труб, основания с наружной резьбой для стыковки с колонной насосно-компрессорных труб, несущего корпуса в виде трубы, фильтрующих элементов из калиброванной нержавеющей проволоки треугольного сечения, навитой вдоль силового набора стрингеров а также промежуточных ниппелей, установленных между фильтрующими элементами; смеситель жидкости, состоящий из корпуса смесителя в нижней части которого предусмотрены резьбы для стыковки с фильтром с проходным каналом через два концентрично расположенных промежуточных патрубка, а в верхней части для стыковки с замковой опорой штангового глубинного насоса, кожуха, замковой опоры верхнего вставного штангового глубинного насоса, центратора, головки, насосно-компрессорной трубы и переводника для стыковки с колонной насосно-компрессорных труб.

Сущность изобретения поясняется фиг. 1, 2, 3.

Фиг. 1 Фильтр с проходным каналом

Фиг. 2 Смеситель жидкости

Фиг. 3 Компоновка погружного фильтра-смесителя жидкости в сборе с штанговым глубинным насосом

Погружной фильтр-смеситель жидкости для компоновок одновременно - раздельной добычи предназначен для защиты от попадания механических примесей на прием штангового-глубинного насоса и обеспечения герметичного разделения пластовой жидкости, поступающей с верхнего и нижнего пласта.

Фильтр с проходным каналом (фиг. 1) состоит из головки 1, внутри которой концентрично расположена группа продольных отверстий, предназначенных для прохода отфильтрованной жидкости с верхнего пласта, а также центрального отверстия, предназначенного для прохода жидкости, перекачиваемой электроцентробежным насосом с нижнего пласта, основания 2, несущего корпуса 3 в виде трубы, внутренняя полость которой является проходным каналом, фильтрующих элементов 4 из калиброванной нержавеющей проволоки треугольного сечения, навитой вдоль силового набора стрингеров 5, а также промежуточных ниппелей 6 с цилиндрическими фрезеровками для прохода пластовой жидкости последовательно между секциями фильтрующих элементов.

Смеситель жидкости (фиг. 2) состоит из корпуса смесителя 7 с концентрично расположенными продольными каналами предназначенными для прохода отфильтрованной жидкости через межтрубную полость, образованную патрубками 8, 9, сообщающуюся с группой отверстий В в корпусе смесителя 7, непосредственно на прием штангового глубинного насоса 17 (фиг. 3) и расположенными под углом каналами Б, открывающимися во внутреннюю полость патрубка 8, предназначенные для прохода жидкости с нижнего электроцентробежного насоса. Герметичное разобщение потоков с двух пластов в концентрично расположенных промежуточных патрубках осуществляется за счет уплотнений 10. В корпус смесителя 7 установлена замковая опора 11 вставного штангового глубинного насоса с центратором 12, причем центратор имеет цилиндрические фрезеровки для прохода жидкости с нижнего электроцентробежного насоса. Кожух 13 с установленной головкой 14 предназначен для стыковки насосно-компрессорной трубы 15 (фиг. 3) с корпусом смесителя 7, переводник 16 (фиг. 3) предназначен для стыковки с колонной лифтовых труб. Смешивание жидкостей с верхнего и нижнего пластов происходит непосредственно во внутренней полости насосно-компрессорной трубы 15 откуда и происходит подъем жидкости на поверхность.

Таким образом, заявляемое изобретение позволяет значительно сократить время монтажа, снизить затраты на спускоподъемные операции погружного оборудования, повысить среднюю наработку на отказ, а за счет наличия фильтрующих элементов предотвратить попадание механических примесей во внутреннюю полость штангового глубинного насоса, увеличить надежность и долговечность насосного оборудования.

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности и может быть применено в компоновках со штанговым глубинным насосом. Погружной фильтр-смеситель жидкости для компоновок одновременно-раздельной добычи включает фильтр с проходным каналом, состоящий из головки с концентрично расположенными продольными отверстиями для прохода отфильтрованной жидкости из верхнего пласта, несущего корпуса в виде трубы. Внутренняя полость трубы является проходным каналом для прохода жидкости, перекачиваемой электроцентробежным насосом из нижнего пласта. Фильтр также содержит основание, фильтрующие элементы из калиброванной нержавеющей проволоки трапецеидального сечения, навитой вдоль силового набора стрингеров, промежуточные ниппели с цилиндрическими фрезеровками для прохода пластовой жидкости и в верхней части соединён со смесителем жидкости. Смеситель состоит из корпуса с концентрично расположенными продольными каналами, предназначенными для прохода отфильтрованной жидкости через межтрубную полость, образованную резьбовыми патрубками внутренним и внешним, непосредственно на прием верхнего вставного штангового глубинного насоса, и расположенными под углом каналами, открывающимися во внутреннюю полость внутреннего патрубка, предназначенными для прохода жидкости от нижнего электроцентробежного насоса. В корпусе смесителя установлена нижняя замковая опора верхнего вставного штангового глубинного насоса с центратором, кожух, соединенный с корпусом смесителя своей нижней частью, и содержит установленную головку, предназначенную для стыковки с насосно-компрессорной трубой, связанной с переводником, предназначенным для стыковки с колонной лифтовых труб. Технический результат заключается в повышении надежности и ресурсоемкости штангового глубинного насоса, а также в обеспечении разделения потоков пластовой жидкости с последующим смешиванием в компоновке насосно-компрессорных труб при одновременно-раздельной эксплуатации скважин. 3 ил.

Погружной фильтр-смеситель жидкости для компоновок одновременно-раздельной добычи, включающий фильтр с проходным каналом, состоящий из головки с концентрично расположенными продольными отверстиями для прохода отфильтрованной жидкости из верхнего пласта, несущего корпуса в виде трубы, внутренняя полость которой является проходным каналом, для прохода жидкости, перекачиваемой электроцентробежным насосом из нижнего пласта, основания, фильтрующих элементов из калиброванной нержавеющей проволоки трапецеидального сечения, навитой вдоль силового набора стрингеров, а также промежуточных ниппелей с цилиндрическими фрезеровками для прохода пластовой жидкости последовательно между секциями фильтрующих элементов, соединенный в верхней части со смесителем жидкости, состоящим из корпуса с концентрично расположенными продольными каналами, предназначенными для прохода отфильтрованной жидкости через межтрубную полость, образованную резьбовыми патрубками внутренним и внешним, непосредственно на прием верхнего вставного штангового глубинного насоса и расположенными под углом каналами, открывающимися во внутреннюю полость внутреннего патрубка, предназначенными для прохода жидкости от нижнего электроцентробежного насоса, в корпусе смесителя установлена нижняя замковая опора верхнего вставного штангового глубинного насоса с центратором, кожух, соединенный с корпусом смесителя своей нижней частью, содержит установленную головку, предназначенную для стыковки с насосно-компрессорной трубой, которая связана с переводником, предназначенным для стыковки с колонной лифтовых труб.