Способ добычи вязкой пластовой жидкости и установка для его осуществления Советский патент 1991 года по МПК E21B43/00 F04B47/00 

Изобретение относится к горной промышленности, а именно к эксплуатации месторождений с вязкими и высоковязкими нефтями.

Цель изобретения - повышение эффективности процесса добычи вязкой пластовой жидкости путем снижения гидравлических потерь на трение.

На фиг. 1 показана схема устройства для добычи вязкой пластовой жидкости; на фиг.2 - сечение А-А на фиг.1.

Способ добычи вязкой пластовой жидкости включает подъем вязкой пластовой жидкости скважинным насосом 1 по колонне 2 полых штанг с одновременной подачей маловязкой жидкости в колонну 2 полых штанг для образования кольцевого пограничного слоя маловязкой жидкости, вращение колонны 2 полых штанг, а в качестве маловязкой жидкости в нее подают жидкость с плотностью, превышающей плотность вязкой пластовой жидкости.

В качестве маловязкой жидкости используют минерализованную воду, причем расход ее на приеме скважинного насоса 1 определяют из выражения

Ож-2-Он-К д ,

где Ож - расход маловязкой жидкости, м /с;

QH - подача скважинного насоса, м /с; 5 - максимальная высота неровностей внутренней поверхности колонны полых штанг, м;

R - внутренний радиус колонны полых штанг, м;

К - коэффициент запаса, учитывающий турбулизацию потока и определяемый расчетным путем,

Пример. Подача установки электровинтового насоса УЭВНТ-25-1000 составляет QH 25 м3/сут, внутренний радиус колонны полых штанг R 0,035м, максимальная высота неровностей внутренней поверхности колонны полых штанг 0.0005 м,

коэффициент запаса, учитывающий турбулизацию потока и определяемый из расчетного интервала К 1.5 - 2.0, принимают К 1,75. Подставляя значения в зависимость

Ож - Он1 К

Ч

получают, что подача

маловязкой жидкости на прием скважинного винтового насоса составляет Ож 1,25 м3/сут.

Установка для добычи вязкой пластовой

жидкости содержит устьевое оборудование 3 с линией 4 сбора, дроссели 5-7, наземный привод 8. соединенный со скважинным насосом 1 посредством колонны 2 полых

штанг, и колонну 9 насосно-компрессорных труб, внутри которой концентрично расположена колонна 2 полых штанг со скважинным насосом 1, Усганоака снабжена завихрителем 10 потока, размещенным над

скважинным насосом 1 в колонне 2 полых штанг с возможностью вращения вместе с последней.

Установка снабжена размещенным в верхней части колонны 2 полых штанг кольцевым отделением маловязкой жидкости от вязкой пластовой жидкости, выполненным в виде расположенных коаксиально друг относительно друга па рубков 11 и 12. полость внутреннего 11 из которых гидравлически сообщена через дроссель 5 с линией 4 сбора, а полость наружного патрубка 12 - через другой дроссель 6 с пространством, образованным колоннами полых штанг 2 и насосно-компрессорных труб 9.

Скважинный винтовой насос 1 включает обойму, винт 13 и муфту 14. Обойма насоса соединена колонной 2 полых штанг с наземным приводом 8. В нижней полой штанге располагается завихритель 10, выполненный, например, в виде ряда пластин 15, установленных внутри полой штанги и вращающихся вместе с ней. Винт 13 посредством муфты 14, обеспечивающей радиальное смещение винта во время работы

насоса, соединен г, колонною 9 нлсосно ком прессорных труб, имеющий в нижней части прорези для поступления пластовой жидкости из пространства ограниченного эксплуатационной колонной 16 Наземный привод 8 монтируется на фланце эксплуатационной колонны 16, он состоит из уплотнения 17 герметизирующего внутреннюю полость колонны 9 насосно компрессорных труб радиального 18 и радиально-упорного 19 подшипников, установленных в корпусе 20 Верхний конец колонны 2 полых штаег по средством трансмиссии 21, например шестеренной передачи соединена с двигателем наземного привода Я Над шее теренной передачей ратопагаетоя вертлюг 22, неподвижный патрубок 12, е котором коаксиально расположен патрубок 11 К дросселю подходит трубопровод 21 с тех ни ческой водой, расход которой регулируется дросселем f. /Дроссель 6 соединен с колон ной 9 трубопроводом 2-1

Установка pa&or-ier следующим обра зом.

Крутящий MCMOr-ii от двигателя назем ного привода 8 пер даеггя трансмиссией 21 колонне 2 полых штанг Вместе г последней вращается зазихритепь 10 и обойма винто иого насоса 1 При этом плнстовач Жидкость поступает через прсрс и на прием насоса 1 6 процессе работы накоса во внутреннюю полость колонны 9 подается техническая вода, которая вместе с пласювой жидкостью попадает на прием винтового насоса 1 Смесь пластовой и технической воды, выйдя из насоса 1, закручивается за- вихрителем 10. Разделяется и в виде наруж ного тонкого слоя воды и внутреннего слоя вязкой пластовой жидкости поднимается по колонне 2 полых штанг. Поскольку колонна 2 полых штанг вращается, то процесс разделения будет непрерывным и турбулизация потока поднимающейся жидкости не повлечет за собой перемешивание жидкостей, которое имеет место в известных способах перекачки вязких жидкостей Толщина кольцевого слоя маловязкой жидкости в процессе подьема жидкости увеличивается. поскольку процесс отделения воды от пластовой жидкости происходит по всей высоте колонны. При достижении вертлюга 22 вязкая жидкость по внутреннему патрубку 11 через дроссель 5 отводится в систему сбора, а техническая вода через кольцевой канал между патрубками 11 и 12 и дроссель 6 по трубопроводу 24 возвращается в скважину.

При необходимости прокачки вязкой жидкости с кольцевым слоем воды в систему сбора, перекачивания задают настройкой дросселей 5-7

Ф о р м - л I1 I (i f) р е т е н и о

1Способ добычи точкой плагтотюи жид кости, включающий подъем РЯЗКОЙ пллгто вой -кидкости скважинным насосом по колонне полт,ix шттнг г, одновременной чо дачей маловязкой жидкости п колонну по лых штанг для образования кольцевом пограничного слоя малонязкон жидкости о т л и ч а ю щ и и с ч тем, что, с целью повышения эффективности процесса добы чи вязкой пластовой жидкости путем сниже ния гидравлических потерь на трение при подъеме вязкой пластовой жидкое in копон ну штанг вращают а в качестве маловязкои жидкости в нее подают жидкость с плотно стью, превышающей пчтность вязкой пла стовои жидкости

2Способ по п 1 о т л и ч а ю щ и и с я тем что в к.ччестье маловязкой жидкости использ /ют минерализованную воду при чем расход ее на приеме скважинного нлсо са определяют из выражения

5Q рО„-КЛ

0

5

Р,

0

,

5

0

5

0

5

гдеО - расход маловяэкой жидкости, м :.

Он подача скважинното насоса, м Ye, д макгим мьная высота неровноглг.и внутренней попер ности колонны полых штанг м

R BHVToei-нии радиус колонны польк штанг, м

К ко И фициен г запаса, учитыпающии турЬулизацмо потока и определяемый pic че: ным пу пли

3 Устанирка для добычи вязкой пластовой жидко.: i и содержащая устьевое оборудо вание с линией сбора, дроссели, наземный привод, соединенный со скважинным насосом посредством колонны полых штлнг колонну нэсосно-компрессорных труб, внутри которой юнцентрично расположена ко/шина полых штанг со скважинным насосом и средство для подачи маловязкой жидкости, отличающаяся тем, что, с целью повышения эффективности процесса добычи вязкой пластовой жидкости путем снижения гидоавлических потерь на трение она снабжена завихрителем потока размещенным над скважинным насосом в колонне полых штанг с возможностью вращения вместе с последней.

4.Установка попЗ, отличающаяся тем, что она снабжена размещенным в верхней части колонны полых штанг кольцевым отделителем маловязкой жидкости от вяз- крй пластовой жидкости выполненным в виде расположенных коаксиально друг относительно друга двух патрубков, полость

71654549,8

внутреннего из которых гидравлически со- сель с пространством, образованным ко- общена через дроссель с линией сбора, а лоннами полых штанг и насосно-компрес- полость наружного патрубка - через дрос- сорных труб.

Изобретение относится к горной промышленности, а именно к эксплуатации месторождений с вязкими и высоковязкими нефтями. Цель изобретения - повышение эффективности процесса добычи вязкой ; пластовой жидкости путем снижения гид равлических потерь на трение. Осуществля ют подьем жидкости скважинным насосом по колонне 2 полых штанг с одновременной подачей маловязкой жидкости в колонну полых штанг для образования кольцевого по граничного слоя маловязкой жидкости и вращение колонны штанг В качестве маловязкой жидкости в нее подают жидкость с плотностью, превышающей плотность вязкой пластовой жидкости В качестве маловязкойжидкостииспользуют минерализованную воду Расход воды определяют по математической формуле. Установка для осуществления способа содержит устьевое оборудование 3 с линией 4 сбора, дроссели 5-7. наземный привод 8, соединенный со скважинным насосом посредством колонны 2 штанг и колонну насосно-комп- рессорных труб (КНКТ). внутри которой консл

16 Фиг