Устройство для освоения скважин Советский патент 1993 года по МПК E21B43/18 

ел

с

Изобретение относится к нефтегазодо- бывающей промышленности, в частности к вопросу насосной эксплуатации нефтяных скважин и может быть использовано на газовых скважинах для очистки призабойной зоны пласта при их освоении.

Известно устройство для очистки призабойной зоны пласта, которое содержит па- кер, корпус с верхним и нижним рядами окон, .обратные клапаны, подпружиненный плунжер с седлами в нижней и верхней частях, между которыми размещены радиальные окна,

Недостатком этого устройства является невозможность его использования на газовых скважинах с аномально высоким пластовым давлением..

Также известно устройство, которое содержит водоподъемные и нэсоснокомпрессорные трубы, радиальные каналы, механизм откачки, поршень.

Недостатком этого устройства является необходимость периодического подъема- спуска всей колонны насосно-компрессор- ных труб, что при большой глубине скважины является трудоемкой и энергоемкой операцией.

Известно устройство для вызова притока из пласта, содержащее корпус, пакер, струйный насос, съемные клапаны.

Недостатком этого устройства является неэкономичность и невозможность использования на газовых скважинах вследствие контакта рабочей жидкости с фильтратом, что требует больших запасов рабочей жидкости нарушает работу струйного насоса.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является скважинная установка

струйного rtacgfca для непрерывной эксплуатации скважины по замкнутому циклу, содержащее струйный насос, пакер, насосно-компрессорные трубы (лифт), силовой насос, емкость. v , . .

Недостатком этого устройства-прототипа является неэкономичность и невозможность его использования на газовых (скважинах при их освоении, что связано с потребностью большого запаса рабочей жидкости и дополнительного оборудования для ее хранения и очистки из-за контакта с извлекаемым из пласта фильтратом, а также с неустойчивой работой струйного насоса из-за перехода на нерасчетный режим работы при поступлений в струйный насос из пласта вместе с фильтратом отдельных порций газа. ; -; : . .. -:.-..,:.. . ... ,

Целью изобретения является повышение надежности работы и исключение Вред- НЫХ ВЫбрЮСОВ.:;;. : } . -.

Поставленная цель достигается благодаря тому,чтог устройство для освоения скважин, содержащее спускаемые на паке- ре насосно-компрессорные трубы, соеди- нённые с выкидной ли нйе;й, размещенный в трубах струйный насос, силовой насос, гидравлически связанный с емкостью для рабо- чей жидкости с указателем уровня, снабжено установленным в трубах выше струйного насоса поршнем, вихревой камерой с регулирующим клапаном, гидравлически связанным с емкостью, причем клапан установлен на выходе вихревой камеры и кинематически связан с указателем уровня емкости,; а струйный насос выполнен со сдвоенным клапаном, установл енным с возможностью перекрытия им камеры смешения или выхода струйного насоса,

На фиг. 1 изображена схема устройства; на фиг. 2 - положение сдвоенного клапана при движении поршня вверх; на фиг. 3 - положение сдвоенного клапана при движении поршня вниз.

Предложенное устройство для освоения скважин состоит из струйного насоса 1, пакера 2, насосно-компрессорных труб 3, выкидной линии 4, силового насоса 5, емкости 6, вихревой камеры, поршня 8, полости 9 вихревой камеры, регулирующего клапана 10, указателя уровня 11, надпоршневой полости 12, посадочного гнезда 13, выхода струйного насоса 14, межтрубного пространства 15, пласта 16 vt сдвоенного клапана 17.

Устройство для освоения скважин работает следующим образом, ;

В начальный момент поршень 8 находится, например, в нижнем положении ближе к струйному насосу 1. Сдвоенный клапан

17 находится в посадочном гнезде 13 струйного насоса 1, а выход 14 струйного насоса открыт, т.е. сдвоенный клапан 17 находится в нижнем положении, Силовой насос 5 отбирает рабочую жидкость из емкости 6 и подает ее в вихревую камеру 7, При открытом регулирующем клапане 10, в полости 9 вихревой камеры создается пониженное давление, которое через выкидную линию 4 и

0 наДпортнёвукэi полость 12 передается на поршень 8. Поршень 8 начинает движение вверх, вытесняет рабочую жидкость из на- соснб-кОмпрессорных труб 3, выкидной линии 4, вихревой камеры 7 в емкость 6.

5 Сдвоенный клапан 17 поднимается над посадочным гнездом 13, т.е. занимает верхнее положение и закрывает выход из струйного насоса 1 .Струйный насос 1 отключается, а полость; насрснр-компрессорных труб 3 от

0 струйного насоса 1 до поршня 8 заполняется фильтратом, извлекаемым из пласта. При поступлении рабочей жидкости в емкость 6, уровень в ней поднимается и по достижении заданной высоты, указатель уровня 11 воз5 действует на регулирующий клапан 10, закрывая его. ..;;.

Рабочая жидкость из емкости 6 продолжает отбираться силовым насосом 5 и подаваться в вихревую.камеру 7. При закрытом

0 регулирующем клапане 10 давление в полости 9 вихревой камеры повышается и по выкидной линии 4, надпоршневой полости 12 передается на поршень 8. Поршень 8 начинает движение вниз, сдвоенный клапан

5 опускается в посадочное гнездо 13, занимая нижнее положение, а выход 14 из струйного насоса 1 открывается. Струйный насос 1 включается в работу. Фильтрат, находящийся в полости насрсно-компрессорных труб

0 от поршня 8 до струйного насоса 1, поступает в струйный насос 1, откуда в межтрубное пространство 15, поднимается до устья и удаляется из скважины. При этом, в струйном насосе 1 создается разряжение, кото5 рое передается на пласт 16, благодаря чему

фильтрат продолжает извлекаться из пласта

и через струйный насос 1, по межтрубному

пространству 15 удаляется из скважины.

При снижении уровня рабочей жидко0 сти в емкости 6 до заданной высоты, указатель уровня 11 воздействует на . регулирующий клапан 10, открывая его. Рабочая жидкость из вихревой камеры 7 подается в емкость 6, при этом в полости 9

5 вихревой камеры 7 создается пониженное давление, в результате чего поршень 8 начинает движение вверх. Цикл повторяется. Таким образом, в течение цикла обеспечивается непрерывное удаление фильтрата при циклическом изменении депрессии на

пласт, что способствует лучшему извлечению фильтрата из пласта. Величина депрессии может регулироваться изменением скорости движения поршня. Воздействие на пласт регулированными депрессиями предохраняет пласт от разрушения, улучшает очистку пласта от фильтрата, исключает вредные выбросы в окружающую среду.

Предложенное устройство для освоения скважин обладает следующими преиму- LuiectBaMyi перед прототипом: .

Сокращается расход рабочей жидкости, так как при использовании прототипа только на заполнение системы насосно-комп- рессорные трубы - струйный насос - межтрубное пространство требуется рабочей жидкости в количестве не менее одного объема скважин, а при использовании предлагаемого устройства рабочей жидкости требуется не более половины объема Скважины и это количество сохраняется в процессе освоения скважины.

Повышается надежность работы устройства при освоении газовых скважин, так как в прототипе при извлечении фильтрата из пласта струйный насос работает в расчетном режиме жидкость-жидкость, а при прорыве газа переходит в неустойчивый режим жидкость-газ, в предлагаемом же устройстве струйный насос работает всегда и устойчивом режиме либо жидкость-жидкость.

либо газ-газ, т.е. в предлагаемом устройстве обеспечивается стабильная работа струйного насоса.

Расширяется область использования устройства за счёт использования его на газовых скважинах при их освоении, что является следствием улучшения работы струйного насоса и повышения экономичности устройства.

Формула изобретения

Устройство для освоения скважин, содержащее спускаемые на пакере насосно- компрессорные трубы, соединенные с выкидной линией, размещенный в трубах

струйный насос, силовой насос, гидравлически связанный с емкостью для рабочей жидкости с указателем уровня, о т л и ч а ю щ е е- с я тем, что, с целью повышения надежности в работе и исключения вредных выбросов,

оно .снабжено установленным в трубах вышеструйного насоса поршнем, вихревой камерой с регулирующим клапаном, гидравлически связанным с емкостью, причем клапан установлен на выходе вихревой

камеры и кинематически связан с указателем уровня емкости, а струйный насос вы- полнен со сдвоенным клапаном, установленным с возможностью поочередного перекрытия им камеры смешения или

.выхода струйного насоса.