Устройство для добычи углеводородов из обводняющейся скважины Советский патент 1987 года по МПК E21B43/00 

между горизонтами уровень жидкости повышается. Он достигает нижней части штока 4 и с этого момента по нему .и Т 1 выносится углеводородная жидкость. Это способствует уменьшению соотношения ее с водой в скважине и

Изобретение относится к нефтегазовой промышленности, а именно к устройствам для добычи нефти и газа.

Цель изобретения - повышение эффективности добычи нефти и газа из сквалсины, вскрывшей продуктивный и поглощающий горизонты.

На чертеже изображена схема устройства.

Устройство состоит из колонны лифтовых труб 1, обсадной трубы с перфорированными отверстиями 2, обратного клапана с затвором, выполненным в виде поплавка 3 со штоком 4 и седлом 5, подземного сепаратора 6. В штоке имеются радиальные отверстия 7. На выкидной линии 8 установлен патрубок 9 с вентилем 10 для связи с межтрубным пространством 11.

Скважина пробурена на продуктивный 12 и поглощающий 13 горизонты. В скважину до интервала нижних перфорационных отверстий 2 продуктивного горизонта опущена лифтовая колонна. Подземньй сепаратор 6 представлен свободным пространством в скважине, примыкающим к продуктивному горизонту, и служит для разделения пластовой продукции на воду и жидкие углеводороды или на воду, жидкие углеводорода и газ, или на воду и газ.

Работу устройства рассмотрим для разработки обводняющегося газоконден- сатного месторождения с давлениями в продуктивном 12 (Р пр.) и поглощающем 13 (. ) горизонтах бЖ1а (Р тр. Р nor л. 6 МПа).

Газ, вода и жидкие углеводороды из продуктивного горизонта при работе скнажины проходят через подземный сепаратор 6, где разделяются на отдельные фазы. Вода и жидкие углеводороды накапливаются в стволе сквалсины ниже

соответствующему повышению давления закачки воды. Вынос жидкой фазы углеводорода обеспечивает ее полное использование и предотвращает закачку в поглощающий горизонт. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

5

сепаратора и вода под действием гидростатического давления столба накопившейся жидкости в интервале между горизонтами ( м) и давления в се- 5 параторе 6 закачивается в поглощающий горизонт 13, а газ по лифтовой колонне 1 и выкидной линии 8 отводится на полезное использование при минимально допустимом давлении в вы0 кидной линии 3,5 МПа. Работа скважины в описанном режиме осуществляется при депрессии на продуктивный гори-, зонт 0,5 МПа, т.е. давление в сепара-- торе 6 (PJ.) составляет 5,5 МПа. В это время клапан поплавкового типа открыт.

Поплавок 3 клапана представляет собой герметичньй стальной цилиндр, заполненньш при изготовлении воздухом под давлением 2 МПа, что позволяет

0 уменьшить толщину его стенок. Общая объемная плотность поплавка с учетом веса инжекционной пробки составляет 1,0 г/см, в то время как плотность воды равна 1,14 см, плотность углеводородной жидкости (конденсата) 0,7 г/см и плотность газа менее 0,1 г/см . Общий вес клапана составляет 30 кг, площадь его проходного сечения 2 см-, длина поплавка и ин0 жёкционной трубки 10 м.

При увеличении обводненности продукции горизонта или при увеличении .ребита скважины, или при увеличении фильтрационного сопротивления в гори5 зонте 13, а также при увеличении соотношения жидкие углеводороды: вода в стволе скважины между горизонтами 12 и 13 уровень жидкости в скважине повьш1ается и достигает нижней

0 проперфорированной части штока 4.

С этого момента по штоку 4 в лифтовую колонну 1 выносится углеводородная жидкость, что способствует уменьшению соотношения ее с. водой в скважи-

не и соответствующему повышению давления закачки воды из-за увеличения гидростатического напора в зоне поглощающего горизонта. Вынос жидкой углеводородной фазы обеспечивает,ее полезное использование и предотвращает закачку в поглощающий горизонт. Описываемый период работы скважины характеризуется постоянным положением уровня жидкости в скважине (на уровне нижней части штока 4) и постепенным повышением границы раздела фа вода - углеводородная жидкость.

После того, как уровень воды поднимется приблизительно на 9/10 высоты поплавка 3, он начинает перемещаться вверх вместе с повышением уровня воды. При подходе верхней части поплавка к нижней части колонны лифтовых труб 1 на поплавок 3, кроме подъемной силы поплавка, начинает воздействовать перепад давления у седла клапана 5 и поплавок 3 разобщает внутреннее пространство лифтовой колонны 1 от сепаратора 6. После этого давление в лифтовой колонне 1 понижается вследствие того, что исчезают потери давления на трение и в нижней части колонны стабилизируется на величине 4 МПа. Одновременно давление в сепараторе (Р) начинает повышаться вследствие уменьшения депрессии и стабилизируется на значении 6 МПа. Уровень жидкости в скважине, поднявшийся до нижних перфорационных отверстий 2 продуктивного горизонта, начинает понижаться, но поплавок 3 остается в закрытом положении, так как сила прижатия его к седлу, обусловленная перепадом давления в сепараторе и лифтовой колонне (40 кг), больше, чем вес клапана (30 кг).

Период времени, в течение которого лифтовая колонна перекрыта, а уровень жидкости в стволе скважины понижается до заданной отметки, может быть рассчитан по коэффициенту поглощения горизонта 13. По истечении этого,, периода вентиль 10 на патрубке 9 oTKpHBajoT на непродолжительное время, вследствие чего давление в меж- трубном пространстве 11 и сепарато- .ре 6 понижается, а в выкидной линии 8 и нижней части лифтовой колонны повышается. Поплавок 3 опускается к работа устройства продолжается в описанной последовательности.

з

5

10

15

3503364

Добыча газа и жидкой углеводородной фазы при указанных условиях может быть осуществлена предлагаемым устройством без патрубка 9 и вентиля 10, но общий вес поплавка 3 для этого случая должен превышать 40 кг. Такой вариант выполнения устройства упрощает его конструкцию и эксплуатацию, но при ограниченных интервалах между горизонтами 12 и 13 и высоких депрессиях технически неосуществ1-см, так как размеры поплавка могут оказаться больше свободного пространства для его размещения.

Цель изобретения может быть достигнута и при отсутствии штока 4. Такая конструкция устройства применима на газовых месторождениях и на 2Q нефтяных месторождениях с давлениями вьпие давления насьш;ения или с небольшими газовыми факторами. На газокон- денсатных месторождениях и нефтяных месторождениях с большими газовыми 25 факторами отсутствие инжекторной трубки приведет к уменьшению объема подземного сепаратора 6 в течение всего периода выноса жидкой углеводородной фазы.

С целью предотвращения повреждения элементов клапана при спускоподъ- емных операциях в скважине они могут быть размещены в проперфорированном хвостовике лифтовой колонны (не указан) .

30

35

0

5

0

5

Формула изобретения

1. Устройство для добычи углеводородов из обводняющейся скважины, . включающее колонну лифтовых труб, подземный сепаратор, выкидную линию и обратный клапан с седлом и затвором, размещенный в зоне подземного сепаратора, отличающееся тем, что, с целью повьш1ения эффективности добычи нефти и газа из скважины, вскрывшей продуктивныйи поглощающий горизонты, затвор обратного клапана выполнен в виде поплавка со штоком, причем шток размещен внутри колонны лифтовых труб с возможностью осевого перемещения, а поплавок установлен с возможностью перекрытия колонны лифтовых труб.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что,штоксвыполнен полым и имеет в нижней части радиальные отверстия.

513503366

3. Устройство по пп, 1 и 2, о т-вентилем, установленным на устье

личающееся. тем, что, с це скважины с возмож юстью сообщения

лью расширения функциональных воз-выкидной линии с межтрубным пространможностей, оно снабжено патрубком сством скважины.

Изобретение относится к области нефтегазовой промьппленности. Цель изобретения - повьшение эффективности добычи нефти и газа из скважины, у вскрывшей продуктивный и поглощающий горизонты. Устр-во содержит колонну лифтовых труб (Т) I ,подземньй сепаратор 6, выкидную линию 8 и обратный клапан с седлом 5 и затвором. Он размещен в зоне сепаратора 6 и выполнен в виде поплавка 3 со штоком 4. Последний размещен внутри Т 1 с возможностью осевого перемещения, а поплавок 3 перекрывает Т 1. Шток 4 выполнен полым и имеет в нижней части радиальные отверстия 7. Для расширения функциональных возможностей на устье скважины установлен патрубок 9 с вентилем 10, сообщающий линию 8 с межтрубным пространством. При увеличении обводненности продукции горизонта или при увеличении дебита, или при увеличении соотношения жидкие углеводороды: нода в стволе скважины W со О1 о со со Од