Устройство для эксплуатации малодебитной скважины Советский патент 1992 года по МПК F04F1/18 E21B43/00 

порции газа. Поднимающаяся порция газа в потоке стремится к центру, образуя поршень из высокократной пены. Поршни из пены в восходящем потоке позволяют уменьшить проскальзывание газовой фазы

относительно жидкой фазы, повышая КПД, что в конечном счете продлевает фонтанный период эксплуатации скважины, уменьшает удельный расход газа, особенно при периодическом газлифте. 2 ил.

Изобретение относится к насосострое- нию и может быть использовано в нефтедобывающей промышленности. Цель изобретения - повышение КПД подъема нефти или газоконденсата газом путем создания в газожидкостном потоке поршней из пены. Каждая перегородка (П) 3 в пределах опорного кольцевого перемещения содержит патрубок 4. который вверху оканчивается клапаном 8, внизу - газоотбойным щитком 9. Каждый узел (труба 2, перегородка 3 с опорным кольцевым выступом 6. патрубок с клапаном 8 и щитком 9) перемещается под действием газожидкостного потока, выпускает периодически в колонну НКТ 2 выше П 9 Ј VI О VI hO VI ся

Изобретение относится к насосострое- нию, в частности к газлифтам, может быть использовано при добыче нефти или кон- денсатосодержащего газа для продления безнасосного периода эксплуатации сква- жины.

Цель изобретения - повышение КПД подъема нефти или газоконденсата путем создания в газожидкостном потоке поршней из пены.

На фиг.1 изображена схема установки: на фиг.2 - узел I на фиг. 1.

Установка содержит обсадную колонну

I, колонну насоснокомпрессорных труб (НКТ)2, поперечные перегородки 3 с осевы- ми каналами и патрубки 4.

Трубы 2 соединены муфтами 5, при помощи которых установлены перегородки 3 опорными кольцевыми выступами б под клапаны 7. Перегородки 3 в пределах опор- ных кольцевых выступов 6 имеют перфорацию 7. В осевых каналах перегородок 3 установлены с возможностью осевого перемещения патрубки 4, оканчивающиеся на верхних торцах клапанами 8, а на нижних - газоотбойными щитками 9, которые соединены с патрубками стерженьками 10. Щитки 9 закреплены так, чтобы зазор между ними и патрубками 4, а также стенкой НКТ 2 обеспечивал проход продукции скважины.

При закрытом клапане 8 поверхности перегородки3, патрубка 4 и НКТ 2 образуют полость 11 для газосепарации и накапливания газа из продукции скважины или газового агента.

Устройство для эксплуатации малоде- битной скважины в газлифтном режиме работает следующим образом.

Продукция пласта 12, а также газовый рабочий агент поступает в колонну НКТ 2.

В нижнем узле перегородка - патрубок щиток 9 из газожидкостного потока отражает большие пузырьки газа в полость

II, а жидкость (нефть и вода или конденсат и вода) совместно с мелкими пузырьками газа проходит сквозь патрубок 4.

Газ, накапливаясь в полости 11, вытесняет из нее жидкость, при этом давление в газовой фазе полости 11 постепенно повы--

шается из-за разности давлений сообщающихся столбов жидкости в патрубке 4 и газа в полости 11. При этом давление над закрытым клапаном 8 ниже чем в полости 11. Разность давлений увеличивается с понижением уровня раздела фаз 14 в полости 11.

Когда сила, равная произведению этой разности давлений на площадь горизонтального сечения кольцевого пространства 13 между опорным кольцевым выступом 6 и патрубком 4, станет больше веса патрубка 4 с клапаном 8 и щитком 9. тогда патрубок 4 с клапаном 8 и щитком 9 приподнимается и через образовавшийся кольцевой зазор между клапаном и седлом выйдет порция газа из полости 11 через перфорацию 8 в вышерасположенное трубное пространство колонны НКТ.

При этом уровень раздела фаз 14 в полости 11 будет подниматься за счет поступления жидкости из патрубка и трубного пространства колонны НКТ 2, т.е. пласта 12. В последствии эта жидкость из полости 11 будет вытеснена отраженным газом в патрубок 4.

Задержка клапана 8 в открытом положении, увеличивающаяся порцию газа, происходит из-за того, что выходящий газ давит на большую площадь клапана, чем при закрытом положении. Патрубок 4 с клапаном

8 опускается, т.е. клапан 8 закрывается тогда, когда сила, открывающая его, становится меньше веса патрубка 4 с клапаном 8 и щитком 9. Периодичность циклов может быть различной в зависимости от дебита скважины, высоты и тяжести патрубка 4 и количества активного рабочего газа и площади клапана 8.

Таким образом, каждый узел: перегородка 3 - патрубок 4 с клапаном 8 и щитком

9 - труба колонны НКТ 2 под воздействием газожидкостного потока подает порции газа, имеющие форму полого цилиндра.

Порция газа, поднимаясь в НКТ 2, стремится к оси НКТ 2, преобразуется в поршень из высокократной пены газ - вода - углеро- ды.

При подъеме в колонне НКТ 2 поршень, образованный из пены, проскальзывает относительно жидкой фазы меньше, чем крупные отдельные пузырьки газа.

Поршень из пены в колонне НКТ 2 поднимается без значительной диспергации на высоту, которая зависит от длины поршня и стойкости высокократной пены. Это предопределяет количество перегородок с патрубками.

Пузырьки газа и фрагменты поршня из пены поступают в вышерасположенную перегородку 3 с патрубком 4, где повторяются процессы нижерасположенного узла, т.е. происходит возобновление поршня из пены. Такие поршни, поднимаясь, обеспечивают повышенные КПД газлифта благодаря уменьшению проскальзывания фаз газа и жидкости.

Коэффициент полезного действия газлифта в соответствии с изобретением повышается за счет создания с помощью вставленных в перегородки патрубков 4 с клапаном 8 и щитками 9 пенопоршневой структуры восходящего газожидкостного потока. Этот эффект достигается как при естественно-фонтанном, так и принудительно-компрессионном газлифте, преимущественно в периодическом режиме.

Устройство позволяет эксплуатировать не только газоконденсатные, но и мелкогабаритные нефтяные скважины, продлевает

период естественно-фонтанной эксплуатации скважины, позволяет эксплуатировать скважину без пенообразователя или с малым количеством его, позволяет увеличить дебит скважины при малом газовом факторе продукции, позволяет снизить удельный расход газа.

Формула изобретения

Устройство для эксплуатации малоде- битной скважины, содержащее колонну на- сосно-компрессорных труб с поперечными перегородками, имеющими осевые каналы.

отличающееся тем, что, с целью повышения КПД процесса подъема нефти или газоконденсата путем создания в газожидкостном потоке поршней из пены, устройство снабжено патрубками с клапанами

и газоотбойными щитками, причем верхние поверхности перегородок снабжены концентричными каналами с опорными кольцевыми выступами, а ограниченные последними кольцевые участки перегородок выполнены перфорированными, причем в осевых каналах перегородок патрубки размещены с возможностью осевого перемещения, на верхних торцах патрубков закреплены клапаны, а на нижних - гаэоотбойные щитки.

10

Фае.2