Установка для периодической газлифтнойэКСплуАТАции СКВАжиНы Советский патент 1981 года по МПК E21B43/00 

(54) УСТАНОВКА ДЛЯ ПЕРИОДИЧЕСКОЙ ГАЗЛИФТНОИ ЭКСПЛУАТАЦИИ СКВАЖИНЫ

I

Изобретение относится к нефтяной промышленности и может быть использовано при эксплуатации нефтяных месторождений периодическим газлифтом.

Известны установки для периодической газлифтной эксплуатации скважин, отличающиеся друг от друга те.хнологией, в которых выброс жидкости на устье скважин осуществляется циклически 1.

Недостатком их является то, что увеличение частоты циклов установки с целью повышения ее производительности, ограничено временем движения поршня по колонне лифтовых труб, причем с увеличением глубины скважины этот недостаток проявляется сильнее. Кроме того, по окончании фазы выброса жидкости и перехода скважины в фазу накопления, часть жидкости остается в отводных линиях.

В зимнее время года она успевает замерзнуть в перерывах между выбросами, так как в добываемой продукции почти всегда содержится вода, в результате чего часты случаи аварии трубопроводов. Устранить этот недостаток можно увеличением частоты циклов или переводом скважины на режим непрерывного газлифта. Однако увеличение частоты циклов ограничено скоростью и величиной пути движения плунжера, а Г1ри переводе скважины на непрерывный газлифт значительно снижается эффективность установок, уменьшается дебит жидкости и сильно растет удельный расход газа). В результате уменьшается коэффициент полезного действия, увеличивается себестоимость добываемой нефти.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является установка

периодической газлифтной эксплуатации скважин, содержащая колонну подъемных труб с размещенным в ее нижней части рабочим клапаном, поршень с узлом его {)иксации в нижнем положении и наземное регулирующее оборудование, осуществляющее раздельное регулирование потоков газожидкостной смеси и газа в колонну лифтовых труб 2.

Недостатком данной установки является большая длина лифтовых труб, что ограни0 чивает частоту выбросов нефти из скв-ажины.

Цель изобретения - повышение эффективности работы установки за счет сокра щенил времени между циклами выброса жидкости из скважины. Поставленная цель достигается тем, что колонна, нодъемных труб выполнена в виде отсеков, последовательно соединенных и гидравлически связанных между собой обратными клапанами, в каждом из которых установлен поршень с узлом его фиксации в нижнем положении и клапан для ввода рабочего агента, причем поршень, размещенный в нижней части колонны труб, имеет узел фиксации в верхнем положении, установленный с возможностью взаимодействия с узлом фиксации вышележащего поршня, а каждый нижележащий поршень установлен с возможностью взаимодействия с узлом фиксации вышележащего поршня, при этом узел фиксации каждого поршня, расположенного над поршнем, размещенным в нижней части колонны труб, установлен с возможностью взаимодействия с клапаном для ввода рабочего агента. В установке длина третьего отсека, считая от низа колонны подъемных труб, выполнена равной или меньше сум.мы длин первых двух отсеков, а длина каждого последуюшего отсека, начиная с. четвертого, равна или меньше предыдущего. Кроме того, в каждом отсеке, начиная со второго сниЗУ, поршень имеет диаметр меньше, чем в предыдущем. На чертеже изображена схема установки. Схема включает наземное регулирующее оборудование 1 и колонну подъемных труб 2. Колонна подъемных труб составлена из последовательно соединенных отсеков 3-5 и ряда других, из которых показан только один - 6. Пижняя часть первого отсека 3 (низ колонны подъемных труб) оборудована рабочим клапаном 7, служащим для ввода газожидкостнои смеси и газа, и открывающимся от воздействия на него поршня 8, оборудованного узло.м 9 фиксации и расфиксации его, которое работает по действию перепада давлений рабочей среды. На стыке первого 3 и второго 4 отсеков установлены обратный клапан 10, клапан 11, служащий для ввода рабочего агента (газа), узел 12 фиксации с фиксатором 13 для фиксации порщня 14 второго отсека, который работает от воздействия на него поршня 8 первого отсека, а узел 15 фиксации с фиксатором 16 для фиксации поршня 8 в верхней части отсека 3, который работает от воздействия на него порншя 14. На стыке второго 4 и третьего 5 отсеков установлены обратный клапан 17, клапан 18 и узел 19 фиксации с фиксатором 20 для фиксации поршня 21 третьего отсека. На Стыках всех последующих отсеков установлены аналогичные этим клапаны и механизмы. Фиксация поршней 8, 13 и 21 осуществляется автоматически. Установка работает следующим образом. Жидкость, поступивщая в скважину, продавливается через рабочий клапан 7 в трубы. Все это время поршень 8 удерживается фиксатором 9. После вытеснения всей жидкости в трубы прорывается газ и поднимает столб жидкости над поршнем. В этот момент происходит расфиксация порщня 8, он подни.мается и дает возможность закрыться клапану 7. Подойдя к верхней части отсека, порщень выталкивает всю жидкость в следующий отсек 4. При этом поршень 14- не сдвигается с места и жидкость проосодит мимо него. По приходу поршня 8 в верхнюю часть отсека 3 он воздействует на кулачок .механизма 12, открывая при этом клапан 11 и производят расфиксацию поршня 14. Через клапан 11 начинает поступать газ из колцевого пространства, совершая при этом работу по подъему жидкости и поршня 14. Одновременно срабатывает обратный клапан 10 и первый отсек отключается. Поршень 8 «отпадает от ограничителя и зависает на фиксаторе 16 узла 15. При этом кулачок узла 12 фиксации освобождается, клапан 11 закрывается и кратковременная подача рабочего агента (газа) g отсек 4 прекращается. Порщень второго отсека 14 подойдя к верхнему ограничителю воздействует узел фиксации 19, тем самым открывает клапан 18 и производит расфиксацию поршня 21. Он (поршень 21) начинает двигаться вверх, одновременно обратный клапан 17 отключает отсек 4, а поршень 14 начинает возвращаться (падать под собственны.м весом). При посадке на низ отсека 4 поршень 14 автоматически фиксируется фиксатором 13 и одновременно прозводит расфиксацию поршня 8, воздействуя на узел 15 фиксации. Поршень 8 освобождается и начинает возврандаться вниз. При посадке поршень 8 автоматически фиксируется фиксатором 9 и одновременно открывается рабочий клапан 7. Начинается продавка следуюшей накопленной порции жидкости в первый отсек лифта и цикл работы первой ступени повторяется. А тем временем первая порция жидкости подается в следующий отсек, «передача, которой из третьего отсека 5, в четвертый 6 и т. д. осуществляется аналогично тому, как из отсека 4 в отсек 5. Таким образо.м, установка обеспечивает подъем каждой порции жидкости одновременно в нескольких отСеках по всей длине лифта. При этом, время между циклами выб роса порций жидкости ограничено только суммарным временем движен я поршней первого и второго отсеков, что позволяет получить на устье скважин практически постоянный (пульсирующий) поток добываемой жидкости. Использование предлагаемой установки позволяет увеличить производительность периодического газлифта до уровня непрерывного газлифта.

Формула изобретения

чем в предыдущем.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

с. .

по заявке № 2565099/03, кл. Е 21 В 43/00, 1978 (прототип).