Автоматическое устройство для подачи раствора ПАВ в затрубное пространство газовой скважины Советский патент 1989 года по МПК E21B43/00 

Изобретение относится к нефте- и газодобывающей промышленности, в частности к способам удаления жидкости из скважин при низком пластовом давлении.

Цель изобретения - повышение эффективности работы устройства за счет сокращения времени подачи поверхностно-активного вещества (ПАВ) в скважину.

На чертеже схематически изображено предлагаемое устройств.

Устройство состоит из резервной емкости 1, сепаратора 2 с водосборником 3, смесителя 4, обратного клапана 5, дозирующей емкости 6 с поплавковым регулятором 7 уровня, регулятора 8 режима подачи ПАВ, выполненного в виде полого корпуса 9, имеющего внутри трапецеидальные ка- навки 10, 11 и дополнительную проточку 12, осевое отверстие 13 в верхней части корпуса 9 для входа раствора ПАВ, отверстие 14 для выхода раствора ПАВ и радиальное отверстие 15,выполненные перпендикулярно к оси движения золотника 16, поджатого пружиной 17 и имеющего канал 18 и дополнительный канал 19 и прямоугольную проточку 20 на верхнем конце золотника 16, где установлено пружинное кольцо 21. Осевое отверстие

15

5

Ю

о

20

25

30

22 в нижнем конце корпуса 9 соединено пневмолинией 23 с сепаратором 2, который установлен на выкидной линии 24.

Резервная емкость 1 соединена с сепаратором 2 через первую пневмолинию 23, соединяющую регулятор 8 с сепаратором 2, а дозирующая емкость 6 соединена второй пневмолинией 25 через понижающий редуктор 26 давления с затрубным пространством 27 скважины 28. После сепаратора 2 (по ходу газового потока) установлен обратный клапан 29.

Дополнительный канал 19 обеспечивает гидравлическую связь первой пневмолинии 23 с радиальным отверстием 15 в момент размещения пружинного кольца 21 в дополнительной проточке 12.

Устройство работает следующим образом.

В резервную емкость 1 заливают высококонцентрированный раствор ПАВ. В сепараторе 2 отделяется вода, отбираемая вместе с газом, и скапливается в водосборнике 3.

С помощью редуктора 26 во второй пневмолинии 25 задается такая степень понижения давления по сравнению с давлением в затрубном пространстве 27, чтобы в период удаления жидкое314

ти из скважины 28 (когда давление в затрубном пространстве 27 растет до опредеченного значения за счет скопления жидкости в лифтовых трубах и в выкидной линии 24) давление во второй пневмолинии 25 было бы ниже, чем в затрубном пространстве 27, но выше, чем в выкидной линии 24, а после удаления жидкости из скважины давление во второй пневмолинии 25 становилось бы ниже давления в выкидной линии 24 или равным ему.

Когда давление в выкидной линии 24 болыйе или равно давлению во второй пневмолинии 25 (произошел выброс жидкости из скважины), осуществляется заполнение дозирующей емкос- |ти 6 водой и ПАВ, которые самотеком поступают из резервной емкости 1 и водосборника 3 через смеситель 4, с помощью которого задется требуемая концентрация раствора ПАВ.

При заполнении дозирующей емкости 6 в требуемом объеме поплавковый регулятор 7 уровня отсекает дальнейшее поступление раствора ПАВ.

По мере накопления жидкости в лифтовых трубах (выкидная линия 24) давление в затрубном пространстве 27 начинает расти, при этом растет и давление во второй пневмолинии 25. При достижении определенной величины давления срабатывает регулятор 8 режима подачи ПАВ, т.е. при достижении определенной нагрузки сверху на золотник 16, пружинное кольцо 21 сжимается, скользя по конусной поверхности трапецеидальной канавки 10 и вместе с золотником 16 перемещается вниз, преодолевая сопротивление пружины 17, и фиксируется в трапецеидальной канавке 11 заходом кольца 21. При этом канал 18 совмещается с отверстием 14 и раствор ПАЕ из дозировочной емкости 6 самотеком поступает в затрубное пространство 27 скважины 28.Введенная порпвд раствора ПАВ поступает на забой в сква- жинную жидкость.

В момент понижения уровня раствора ПАВ в емкости 6 поплавковый регулятор 7 опускается вниз, открывая путь для поступления воды и ПАВ из емкости 1 и водосборника 3. Этому препятствует давление газа из второй пневмолинии 25, которое закры3834

вает обратный клапан 5, поскольку это давление выше давления в выкидной линии 24.

По мере дальнейшего роста давления во второй пневмолинии 25 (т.е. в затрубном пространстве 27) регулятор 8 срабатывает вторично - пружинное кольцо 21, сжимаясь, скользит

Q по конусной поверхности канавки 11 и вместе с золотником 16 опускается вниз и фиксируется в нижнем положении заходом кольца 21 в дополнительную проточку 12. При этом дополни5 тельный канал 19 совмещается с про- дувочиым отверстием 15 и происходит кратковременный сброс газа из выкидной линии 24 через сепаратор 2, первую пневмолинию 23, соединяющие ре0 гулятор 8 с сепаратором 2, отверстие 22, дополнительный канал 19, радиальное отверстие 15 (при этом обратный клапан 29 закрыт). В этот момент уровень жидкости в затрубном про5 странстве 27 понижается, т.е. жидкость вместе с раствором ПАВ вспенивается в движущейся газожидкостной смеси (газ из затрубного пространства 27 прорывается в лифтовые трубы),

0 благодаря чему лифтовые трубы освобождаются от скопившейся в них жидкости. При этом давление в затрубном пространстве 27 (а значит, и во второй пневмолинии 25) понижается и

5 пружина 17 возвращает золотник 16 в исходное верхнее положение (т.е. кольцо 21 фиксируется в канавке 10), а дополнительный канал 19 разобщается с радиальным отверстием 15 и вы0 пуск газа в -атмосферу прекращается. Обратный клапан 5 открывается и в дозирующую емкость 6 поступает новая порция раствора ПАВ.

В процессе работы газовой скважи5 ны по мере накопления жидкости в

лифтовых трубах повторяется цикл удаления этой жидкости из скважины в автоматическом режиме.

Формула изобретения

Автоматическое устройство для подачи раствора ПАВ в затрубное пространство газовой скважины, включающее пневмолинии, резервную и дозирующую емкости, сепаратор с водосборником, регулятор режима подачи ПАВ, выполненный в виде полого корпуса, имеющего внутри трапецеидальные канавки, внутри которого размещен подпружиненный золотник с установленным на нем пружинным кольцом, смеситель и обратный клапай, выкидна линия скважины сообщена с резервной емкостью и через сепаратор - с водо сборником, последние через смесителе и обратный клапан соединены с дозирующей емкостью, а через регулятор режима ПАВ - с затрубным пространством скважины, регулятор связан первой из пневмолиний с резервной емкостью, а затрубное пространство скважины связано второй из пневмолиний с дозирующей емкостью, о т -

-

5

личающееся тем, что, с целью повышения эффективности его работы за счет сокращения времени подачи ПАВ в скважину, на внутренней поверхности корпуса под трапецеидальными канавками выполнена дополнительная проточка под пружинное кольцо, в нижней части корпуса выполнено радиальное отверстие, а в золотнике выполнен дополнительный канал для гидравлической связи первой пневмолиний с радиальным овтерстием при размещении пружинного кольца в дополнительной проточке.

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности и обеспечивает повышение эффективности работы устройства за счет сокращения времени подачи поверхностно-активного вещества (ПАВ) в скважину (С) 28. Устройство включает резервную 1 и дозирующую 6 емкости, сепаратор 2 с водосборником 3, регулятор 8 режима подачи ПАВ, выполненный в виде полого корпуса (ПК) 9, имеющего внутри трапецеидальные канавки 10 и 11 и дополнительную проточку 12 под пружинное кольцо (К) 21. Внутри ПК 9 размещен подпружиненный золотник 16 с установленным на нем К 21. Емкость 1 сообщена выкидной линией 24 С 28 через сепаратор 2 с водосборником 3. Последние через смеситель 4 и обратный клапан 5 соединены с емкостью 6, а через регулятор 8 - с пространством 27. Регулятор 8 соединен с емкостью 1 первой пневмолинией 23. Пространство 27 с емкостью 6 - второй пневмолинией 25. В золотнике 16 выполнен основной 18 и дополнительный 19 каналы для гидравлической связи пневмолинии 23 с радиальным отверстием 15 в ПК 9 при размещении К 21 в проточке 12. При накоплении жидкости в С 28 золотник 16 перемещается вниз и фиксируется в канавке 11. ПАВ из емкости 6 самотеком поступает в пространство 27. По мере дальнейшего роста давления в пространстве 27 золотник 16 еще опускается вниз и фиксируется в проточке 12. Происходит сброс давления газа из линии 24 через сепаратор 2, пневмолинию 23, канал 19 и отверстие 15. Жидкость в С 8 вспенивается и удаляется. Давление в пространстве 27 понижается и золотник 16 возвращается в исходное положение. Клапан 5 открывается и в емкость 6 поступает новая порция ПАВ. 1 ил.