Устройство для удаления жидкости из скважины Советский патент 1989 года по МПК E21B43/00 

1

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности и может быть использовано для удаления жидкости из забоев обводняющихся скважин на различных стадиях разработки газоконденсатных месторождений.

Цель изобретения - повышение надежности в работе при одновременном снижении металлоемкости конструкции.

На фиг. 1 изображена конструкция устройства с расположением поршневой системы золотника и подпружиненного поршневого кольца в крайнем нижнем положении; на фиг. 2 - поршневая система золотника и подпружиненное поршневое кольцо при перемещении в крайнее верхнее положение под действием газа из продуктивного пласта; на фиг. 3 - сечение А-А на фиг. 1.

Устройство состоит из корпуса 1, связанного с колонной насосно-компрессорных труб 2 переводником 3. В верхней части корпуса 1 в переводнике 3 имеется отверстие 4, соединяющее затрубное пространство с полостью внутри корпуса и с внутритруб- ным пространством.

Внутри корпуса 1 расположен эжектор 5, состоящий из сопла 6 и конусной втулки 7, и обратный клапан 8. Сопло 6 крепится к втулке 7 с помощью основания 9, в котором имеются радиальный 10 и осевой 11 каналы для связи сопла с полостью внутри корпуса 1, и вертикальные каналы 12, связывающие полость над обратным клапаном 8 с камерой 13 разрежения эжектора 5.

Ниже эжектора 5 установлен гидравлический золотник 14, выполненный в виде соединенного с нижней частью корпуса 1 неподвижного стакана 15 с цилиндром 16. Внутри цилиндра 16 установлена поршневая втулка 17 с поршнем 18, имеющим направляющий патрубок 19, который выступает за торец цилиндра 16. Поршневая втулка 17 подпружинена пружиной 20. В направляющем патрубке имеются радиальные отверстия 21. В неподвижном стакане 15 выполнены вертикальные 22 и радиальный 23 дросселирующие каналы. Вертикальные каналы 22 служат для сообще- ния полости цилиндра 16 над поршневой втулкой 17 с полостью корпуса 1. Радиальный канал 23 соединяет полость над

поршневой втулкой 17 с полостью под об ратным клапаном 8.

Над вертикальными каналами 22 между корпусом 1 и эжектором 5 установлено поршневое кольцо 24, подпружиненное пружиной 25.

Устройство работает следующим образом. После спуска устройства в скважину на насосно-компрессорных трубах 2 производят освоение скважины воздухом от компрессорной установки или высоконапорным газом

, нагнетаемым в затрубье. Жидкость глушения будет вытесняться на поверхность через отверстие 4 в полость корпуса 1 и далее через каналы 10 и 11 эжектора 5 в на- сосно-компрессорные трубы 2. После начала газопроявлений продуктивного пласта устрой0 ство автоматически включается в работу, при этом рабочим элементом, обеспечивающим вынос жидкости, является газ.

С целью создания стойкой пенной структуры газожидкостной смеси в затрубное пространство вводится поверхностно-актив5 ное вещество (ПАВ), например сульфонол, превоцелл и др. Подхваченное газом ПАВ устремляется через отверстие 4 в полость корпуса 1 и далее через радиальный 10 и осевой 11 каналы в сопло 6.

На выходе из сопла 6 газ и ПАВ сме- шиваются с подсасываемой из камеры 13 разряжения жидкостью, образуя устойчивую пенную газожидкостную смесь.

Подсос жидкости в камеру 13 разре- 5 жения эжектора из гидравлического золотника 14 происходит следующим образом. Силой разности давлений между затрубьем и насосно-компрессорными трубами осуществляется совместный подъем поршня 18 с поршневой втулкой 17, вследствие чего жид- кость вытесняется из цилиндра 16 через клапан 8, вертикальные каналы 12 в камеру 13 разрежения.

Подача жидкости практически прекращается, когда поршень 18 поднимается до нижнего торца стакана 15 и перекрывает

входное отверстие клапана 8. Потоком газа порция устойчивой пенной структуры газожидкостной смеси, образовавшаяся в эжекторе 5, выносится в колонну насос- но-компрессорных труб 2. Подъем такой порции пенной структуры по колонне насосно- компрессорных труб осуществляется одновременно с подъемом поршневой втулки 17 гидравлического золотника 14 и прекращается, когда поршневая втулка 17 не разъединяется с поршнем 18.

При подъеме поршневой втулки 17 сжимается пружина 20, и оставшаяся часть жидкости в цилиндре 16 гидравлического золотника 14 (фиг. 2) вытесняется через каналы 22 в кольцевую полость между корпусом 1 и эжектором 5, приподнимая при этом поршневое кольцо 24 и сжимая пружину 25.

В момент разобщения поршневой втулки 17 с поршнем 18 жидкость через перфорационные отверстия 21 направляющего патрубка 19 поршня 18 и образовавшийся зазор между поршнем. 18 и поршневой втулкой 17 проникает в цилиндр 16.

Поршень 18, благодаря дросселирующему каналу 23, под собственным весом опускается до упора, а поршневая втулка 17 возвращается в первоначальное положение энергией сжатой пружины 20. В то же время поршневое кольцо 24 под силой действия сжатой пружины 25 опускается, вытесняя при этом жидкость в цилиндр 16 гидравлического золотника 14.

Эти циклы повторяются и по колонне насосно-компрессорных труб выносятся на поверхность в виде пробок порции пенной структуры газожидкостной смеси, разделанные чистым газом. Для удаления забойной жидкости этим способом требуется незначительная пластовая энергия. Такое техническое решение позволяет автономно производить вынос жидкости из скважин с низкими пластовыми давлениями флюида, но не ниже 0,1 МПа, и обеспечивает надежную их работу в устойчивом режиме.

10

Формула изобретения

Устройство для удаления жидкости из скважины, включающее связанный с колонной труб корпус с радиальными и верти5 кальными каналами для связи затрубного пространства с внутритрубным, размещенный внутри корпуса эжектор с обратным клапаном, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности работы при одновременном снижении металлоемкости конст0 рукции, оно снабжено подпружиненным поршневым кольцом и установленным ниже эжектора гидравлическим золотником, выполненным в виде соединенного с нижней частью корпуса неподвижного стакана с ци5 линдром, причем внутри цилиндра установлена подпружиненная поршневая втулка с поршнем, имеющим направляющий патрубок, выступающий за нижний торец цилиндра, в неподвижном стакане выполнены вертикальные и радиальный дроссели0 рующие каналы для сообщения полости цилиндра над поршневой втулкой с полостью корпуса и полостью под обратным клапаном, а над вертикальными каналами неподвижного стакана между корпусом и эжектором установлено подпружиненное поршневое кольцо.

А- Л

Фаз. 5

Изобретение относится к нефтегазодобывающей пром-сти. Цель - повышение надежности работы при одновременном снижении металлоемкости конструкции. Для этого ниже эжектора 5 установлены гидравлический золотник 14, выполненный в виде соединенного с нижней частью корпуса 1 неподвижного стакана 15 с цилиндром 16. Внутри последнего установлена поршневая втулка 17 с поршнем 18, имеющим направляющий патрубок 19.Он выступает за нижний торец цилиндра 16. В стакане 15 выполнены вертикальные 22 и радиальный 23 дросселирующие каналы для сообщения полости цилиндра 16 над втулкой 17 с полостью корпуса 1 и полостью под обратным клапаном 8. Над каналами 22 между корпусом 1 и эжектором 5 установлено подпружиненное пружиной 25 поршневое кольцо 24. В момент разобщения втулки 17 с поршнем 18 жидкость через отверстия патрубка 19 и образовавшийся зазор поступает в цилиндр 16. Поршень 18 благодаря каналу 23 под собственным весом опускается до упора, а втулка 17 возвращается в первоначальное положение. В то же время кольцо силой сжатой пружины 25 опускается, вытесняя жидкость вниз в цилиндр 16 золотника 14. 3 ил.