Установка для раздельного отбора нефти и воды из скважины Советский патент 1993 года по МПК E21B43/00 E21B43/14 

В обводненной скважине нефть, имеющая меньшую, чем вода, плотность, всплывает и накапливается в затрубном пространстве. Вода собирается в нижней части скважины и по хвостовым трубам откачивается насосом 1 на поверхность. По мере накапливания нефти в затрубном пространстве уровень воды за хвостовиком снижается, а перепад давления у переключателя потока 3, действующий на запорный элемент 5, растет, При определенном уровне воды за хвостовиком, когда действующие на запорный элемент 5 силы от перепада давления превышают силы действия поплавка 4 и магнитного фиксатора 6, поплавок проталкивается вниз, переключатель потока сообщает затрубное пространство с приемом насоса 1. Нефть из затрубного пространства устремляется в хвостовик до выпаривания уровня воды внутри и снаружи него. Поплавок перемещается по хвостовику вниз вместе с уровнем воды и занимает крайнее нижнее положение. При опускании поплавка гидростатическое давление вокруг него растет, газ в нем сжижается и поплавок в большей мере погружается в воду.

По мере откачки нефти уровень воды снаружи и внутри хвостовика растет, поплавок поднимается, гидростатическое давление снижается,таз в поплавке расширяется. Кроме того, количество газа в поплавке пополняется за счет пузырьков газа, выделяющегося в хвостовике из воды при снижении гидростатического давления. При крайнем верхнем положении поплавок своим запорным элементом 5 закрывает боковой канал переключателя и фиксируется в этом положении магнитным фиксатором 6. После этого начинается откачка воды по хвостовику и накопление нефти в затрубном пространстве. Цикл повторяется.

Расстояние Н от переключателя потока 3 до уровня воды в скважине (снаружи хвостовика 2) определяется зависимостью

Н

10 М +П

Т уе -ун где Н - расстояние от переключателя до уровня воды в скважине, м;

М - сила действия магнита, кгс: П - сила всплытия поплавка в попутной воде, кгс;

F - площадь отверстия в переключателе потока, закрываемого запорным элементом поплавка, см ;

УВ - удельный вес попутной воды, кгс/дм3;

УН - удельный вес нефти, кгс/дм .

0

Для предотвращения смешения нефти и воды в насосе и насосных трубах следует увеличить объем нефти, накапливающейся за хвостовиком, но не допускать медленно- го перепуска нефти через отверстия наконечника 9, т.е. соблюдать условие . ,

где L - длина хвостовика (расстояние от переключателя потока 3 до наконечника 9).

Величина Н регулируется путем измерения величин М и П (см. формулу). Для увеличения М магнит в магнитном фиксаторе 6 ввинчивается вниз до контакта с запорным элементом. Для увеличения П следует уменьшить груз 8.

Магнитный фиксатор б может быть заменен механическим, например, пружинным, В этом случае величина М регулируется путем изменения силы сжатия пружины.

Заявленная установка значительно проще по конструкции по сравнению с известной, так как не имеет пакера на верхнем уровне хвостовика, приемной камеры с поплавком на нижнем конце хвостовика, а пе-. реключатель потока не содержит цилиндров, поршней и золотника. Простота конструкции, постоянное пополнение количества газа в поплавке и работа в саморегу5

0

5

0

5

0

5

0

5

лируемом режиме в зависимости от гидростатического давления обеспечивают большую надежность установки в работе. Эффективность эксплуатации ее также выше, так как отбираемая насосом нефть, не проходитчереэ слой воды и не перемешивается с ней, образуя эмульсию.

Применение предлагаемой установки позволит уменьшить расходы на деэмульса- цию нефти и ремонтные работы в скважине, связанные с увеличением вязкости откачиваемой жидкости. Экономический эффект от этого сост.авит 2-3 тыс. руб. в год на одну скважину.

Формула изобретения Установка для раздельного отбора нефти и воды из скважины, содержащая сква- жинный насос, трубчатый хвостовик и размещенный на его верхнем конце переключатель потока с поплавком, отличающаяся тем, что хвостовик соединен с насосом с возможностью сообщения приема насоса с внутренней полостью хвостовика и через переключатель потока с затрубным пространством скважины, а поплавок выполнен в виде открытого снизу стакана, который размещен в полости трубчатого хвостовика е возможностью свободного перемещения вдоль него.

Изобретение относится к добыче обводненной нефти из скважин, в частности к раздельному отбору нефти и воды. Цель - предупреждение образования стойких эмульсий, упрощение конструкции, повышение надежности и эффективности эксплу- атации установки. Установка для раздельного отбора нефти и воды из скважины содержит скважинный насос, трубчатый хвостовик и размещенный на верхнем конце хвостовика переключатель потока с поплавком. В установке хвостовик соединен с насосом с обеспечением сообщения приема насоса с внутренней полостью хвостовика непосредственно и с затрубным пространством через переключатель потока. Поплавок выполнен в виде открытого снизу стакана, размещенного внутри хвостовика с обеспечением свободы перемещения вдоль него. Для предотвращения смещения нефти и воды в насосе и насосных трубах следует увеличить объем нефти, накапливающейся за хвостовиком, но не допускать медленного перепуска нефти через отверстия наконечника хвостовика. 1 ил. потока 3 с поплавком 4. Поплавок в виде открытого снизу стакана снабжен запорным элементом 5, магнитным фиксатором 6. центрирующими пластинами 7 и грузом 8. обеспечивающим погружение газонаполненного поплавка в нефти и всплытие его в попутной воде. Снизу хвостовик 2 имеет наконечник 9, обеспечивающий алравление поступающей из пласта нефти в затрубное пространство, воды- в хвостовик. 00 со 00 СП ю ю CJ Установка работает следующим образом.