Устройство для слива жидкости при подъеме колонны труб из скважины Российский патент 2023 года по МПК E21B33/08 E21B19/00 B01D36/02 

Предложение относится нефтегазодобывающей промышленности, а именно к устройствам для сбора нефтесодержащей жидкости при подъеме колонны труб из скважины.

Известно устьевое оборудование (патент RU № 2244097, МПК Е21В 33/08, Е21В 19/00, опубл. 10.01.2005 Бюл. № 1), выполненное с возможностью осуществления спуско-подъемных операций с насосно-компрессорными и бурильными трубами, включающее корпус, выполненный в виде верхней и нижней частей, блоки клиньев, выполненные с возможностью образования сквозного канала между корпусом и блоками клиньев для стока жидкости в скважину, механизм отворота труб, отражатель брызг конической формы, установленный со стороны рабочего места, обтиратель с выполненным в нем отверстием, отражатель потока жидкости в виде конуса, установленный на нижней части корпуса с возможностью фокусировки потока жидкости к центру и по наружной стенке колонны насосно-компрессорных труб через отверстие обтирателя в скважину.

Недостатками данного оборудования являются сложность конструкции и большая металлоемкость из-за необходимости использования специального корпуса и большого числа конструктивных элементов, а также отсуствие защиты от сброса механических частиц в скважину из жидкости, вытекающей из подымаемой колонны труб.

Наиболее близким по технической сущности является устройство для слива скважинной жидкости (патент на ПМ RU № 57799, МПК Е21В 33/08, опубл. 27.10.2006 Бюл. № 30), включающее корпус с воронкой, причем корпус выполнен в виде отвода, присоединенного к боковому патрубку обсадной колонны, а сливная воронка имеет вид перевернутого усеченного конуса, причем основание конуса имеет косой срез.

Недостатком данного устройства является отсуствие защиты от сброса механических частиц в скважину из жидкости, вытекающей из подымаемой колонны труб.

Техническим результатом предлагаемого изобретения является создание устройства для слива жидкости при подъеме колонны труб из скважины, позволяющего исключить сброс механических частиц в скважину из жидкости, вытекающей из подымаемой колонны труб, за счет установки внутри корпуса и воронки соответствующих фильтров.

Технический результат достигается устройством для слива жидкости при подъеме колонны труб из скважины, включающим корпус с воронкой в виде отвода, присоединенного к боковому патрубку обсадной колонны, а воронка изготовлена в виде перевернутого усеченного конуса, причем основание конуса снабжено косым срезом, направленным в сторону обсадной колонны.

Новым является то, что корпус сообщен с нагнетательной линией насоса и снабжен герметично по периметру вставленным, при помощи своего уплотнения, фильтром тонкой очистки, а воронка дополнительно снабжена герметично по периметру вставленным, при помощи соответствующего уплотнения, фильтром грубой очистки, причем фильтр грубой очистки изготовлен с возможностью задержания 50 – 70 % механических примесей из жидкости, а фильтр тонкой очистки – 75 – 90 %.

Новым является также то, что фильтры сверху оснащены соответствующими технологическими ручками.

На чертеже изображена схема устройства в продольном разрезе.

Устройство для слива жидкости при подъеме колонны труб 1 из скважины, включающее корпус 2 с воронкой 3 в виде отвода, присоединенного к боковому патрубку 4 обсадной колонны 5 скважины. Воронка 3 изготовлена в виде перевернутого усеченного конуса, причем основание 6 конуса имеет косой срез для исключения разбрызгивания жидкости из отвернутой от колонны 1 трубы 7. Корпус 2 сообщен с нагнетательной линией 8 насоса (не показан) и снабжен герметично по периметру вставленным за счет уплотнения 9 фильтром тонкой очистки 10. Воронка 3 дополнительно снабжена герметично по периметру вставленным за счет уплотнения 11 фильтром грубой очистки 12. Фильтр грубой очистки 12 изготовлен с возможностью задержания 50 – 70 % механических примесей из жидкости (степень очистки), а фильтр тонкой очистки 10 – 75 – 90 %. Для последующего спуска в скважину пробоотборников, пакеров и т.п. достаточно минимальной очистки фильтрами грубой очистки 12 и тонкой очистки 10, соответственно 50% и 75%, для штанговых глубинных насосов (ШГН) и электроцентробежных насосов, спускаемых до 1000 м, – 60% и 85% соответственно, для ЭЦН, спускаемых ниже 1500 м, - 70% и 90% соответственно. Промежуточные значения фильтров грубой очистки 12 и тонкой очистки 10 для других видов технологического оборудования, спускаемого в скважину, подбираются эмпирическим или лабораторным путем для увеличения срока службы и, как следствие, межремонтного периода как минимум в 1,5 раза этого оборудования. Фильтры 10 и 12 могут быть оснащены щелями 13 и/или отверстиями 14, снаружи фильтров 10 и/или 12 может наматываться проволока (не показана) с определенным шагом или внутрь фильтров 10 и/или 12 могут вставляться фильтрующие элементы (песок, галька, спрессованная металлическая стружка, базальтовая губка или т.п. – не показано). Степень очистки фильтров 10 и 12 обеспечивается размерами щелей 13, отверстий 14 или пропускной способностью намотанной снаружи проволоки или фильтрующего элемента. Как показала практика использование двойных фильтров 10 и 12 позволяет увеличить период между очистками или заменой фильтров 10 и 12 как минимум в два раза, по сравнению с одинарным фильтром, обеспечивающим аналогичную очистку жидкости от механических примесей. На конструкцию фильтров автор не претендует. Для удобства установки и извлечения внутрь корпуса 2 и воронки 3 фильтры 10 и 12 сверху могут быть оснащены соответствующими технологическими ручками 15 и 16. Для удобства изготовления и обслуживания корпус 2 и воронка 3 могут быть изготовлены разборными, и соединяться между собой при помощи, например, резьбы (не показана), быстросъемного соединения 17 или т.п.

Конструктивные элементы, задвижки, уплотнения и технологические соединения, не влияющие на работоспособность устройства, на чертеже не показаны или показаны условно.

Устройство для слива жидкости при подъеме колонны труб из скважины работает следующим образом.

Зная какое оборудование будет спущено в скважину после подъема колонны труб 1, собирают фильтры тонкой очистки 10 и грубой очистки 12 с необходимой степенью очистки. Корпус 2 с нагнетательной линией 8 насоса присоединяют, например, при помощи фланцев 18 к боковому отводу 4 обсадной колонны 5 скважины. В корпус 2 сверху вставляют, например, при помощи технологической ручки 15 фильтр тонкой очистки 10, например, до упора 19, при этом уплотнение 9 герметизирует фильтр тонкой очистки 10 снаружи по его периметру. К корпусу 2 присоединяют воронку 3, например, при помощи быстросъемного соединения 17 так, чтобы косой срез основания 6 был направлен в сторону обсадной колонны 5 скважины. В воронку 3 сверху вставляют, например, при помощи технологической ручки 16 фильтр грубой очистки 12, например, до упора 20, при этом уплотнение 11 герметизирует фильтр грубой очистки 12 снаружи по его периметру.

Колонну труб 1 извлекают из скважины при помощи подъемного устройства (не показано) на высоту одной трубы 7, которую отворачивают, а конец трубы 7 смещают в сторону воронки 3, в которую сливается жидкость из этой трубы 7. Жидкость из воронки 3 через корпус 2, боковой отвод 4 сливается в обсадную колонну 5 скважины, а фильтры 12 и 10 задерживают механические примеси. Эту операцию последовательно проводят каждой из отвернутой от колонны труб 1 трубой 7.

После засорения фильтров 10 и 12, что определяют медленным сливом жидкости из воронки 3 в обсадную колонну 5 (время слива из воронки 3 больше суммарного времени поднятия колонны труб 1 и отворота трубы 7), что замедляет работу по подъему колонны труб 1. Для технического обслуживания или замены засорившихся фильтров 10 и 12 останавливают подъем колонны труб 1, трубу 7 убирают на технологические подмостки (не показаны). После чего извлекают фильтр грубой очистки 12 из воронки 3, например, при помощи технологической ручки 16. Воронку 3 отсоединяют от корпуса 2, например, при помощи быстросъемного соединения 17, извлекают фильтр тонкой очистки 10 из корпуса 2, например, при помощи технологической ручки 15. Извлеченные фильтры 10 и 12 промывают, прочищают, заменяют фильтрующие элементы или полностью заменяют на новые фильтры 10 и 12. Очищенные или новые фильтры 10 и 12 вставляют в корпус 2 и воронку 3 в обратной последовательности, после чего устройство опять готово к работе.

При необходимости (определятся теологическим персоналом) для закачки жидкости (пресной воды, минерализованной воды, реагентов или т.п.) перекрывают задвижкой (не показана) отвод корпуса 2, открывают другой задвижкой (не показана) нагнетательную линию 8, по которой через боковой патрубок 4 нагнетают насосом необходимый объем жидкости в обсадную колонну 5 скважины. После чего насос останавливают, а вышеупомянутые задвижки переводят в первоначальное положение и работы по подъему колонны труб 1 из скважины продолжают.

Предлагаемое устройство для слива жидкости при подъеме колонны труб из скважины позволяет исключить сброс механических частиц в скважину из жидкости, вытекающей из подымаемой колонны труб, за счет установки внутри корпуса и воронки соответствующих фильтров.

Заявлено устройство для слива жидкости при подъеме колонны труб из скважины. Техническим результатом является создание устройства для слива жидкости при подъеме колонны труб из скважины, позволяющее исключить сброс механических частиц в скважину из жидкости, вытекающей из поднимаемой колонны труб, за счет установки внутри корпуса и воронки соответствующих фильтров. Устройство включает корпус с воронкой в виде отвода, присоединенного к боковому патрубку обсадной колонны. Воронка изготовлена в виде перевернутого усеченного конуса. Основание конуса снабжено косым срезом, направленным в сторону обсадной колонны. Корпус сообщен с нагнетательной линией насоса. Корпус снабжен герметично по периметру вставленным, при помощи уплотнения, фильтром тонкой очистки. Воронка дополнительно снабжена герметично по периметру вставленным, при помощи уплотнения, фильтром грубой очистки. Фильтр грубой очистки изготовлен с возможностью задержания 50-70% механических примесей из жидкости, а фильтр тонкой очистки – 75-90%. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Устройство для слива жидкости при подъеме колонны труб из скважины, включающее корпус с воронкой в виде отвода, присоединенного к боковому патрубку обсадной колонны, а воронка изготовлена в виде перевернутого усеченного конуса, причем основание конуса снабжено косым срезом, направленным в сторону обсадной колонны, отличающееся тем, что корпус сообщен с нагнетательной линией насоса и снабжен герметично по периметру вставленным, при помощи своего уплотнения, фильтром тонкой очистки, а воронка дополнительно снабжена герметично по периметру вставленным, при помощи соответствующего уплотнения, фильтром грубой очистки, причем фильтр грубой очистки изготовлен с возможностью задержания 50-70% механических примесей из жидкости, а фильтр тонкой очистки – 75-90%.

2. Устройство для слива жидкости при подъеме колонны труб из скважины по п. 1, отличающееся тем, что фильтры сверху оснащены соответствующими технологическими ручками.