Установка для подъема жидкости из скважины Советский патент 1981 года по МПК E21B43/00 

(54) УСТАНОВКА ДЛЯ ПОДЪЕМА ЖИДКОСТИ ИЗ СКВАЖИНЫ

. , I „ Изобретение относится к ;нефтегаэо добывающей промышленности и может быть использовано для подьег4а жидкости из скважин с использованием энерхия газа.

. 5

Известна установка для подъема жидкости из газовых или нефтяных скважин, включающая подъемную колонну и дросселирующее или запорное уст- . ройство для упраэления потоком газа или нефти, установленное на устье скважины на выкидной линии. В данной установке процесс подъема жидкости газом осуществляют непрерывно шш периодически. подъем производят непрерывно, оптимальный режим работы устанавливают путем подбора штуцера при котором обеспечивается максимальная производительность скважины. Ее- jO ли подъем жидкости производят пери одически, то управляют потоком с помощью запорного клапана, прнводимЬго в действие автоматически р.

Недостатком данного устройства является низкий козф щиент использования газа за счет проскальзывания газа относительно жидкости и штуцера.

X.

Наибол её близким техническим решением к изобретению является установка для подъема жидкости из скважины, которая включает подъемную колонну труб, на выходе которой установлено дросселирующее устройство, управляеп1 мое автоматом. Удаление жидкости осуществляется как с помощью поршня плунжера, так и без него.

Установка позволяет для более полного использования знергии газа при подъеме жидкости периодически накапливать газ в межтрубном пространст ве путем ограничения поступления продукции из скважин, а после накопления в достаточном количестве использовать энергию газа для подъема жидкости из скважины 2. Недостатком этой установки явяявт ся непроизводительное использование энергии газа за счет Toroj что часть газа, поступакяцая во время подготовки к подъему жидкости в подъемные трубы и находящаяся выше жидкости не принимает участия в ее подъеме, т.е. расходуется вхолостую, а также низкая производительность скважины изза нестабильного притока газа и жидкости из пласта. Цель изобретения - увеличение производительности скважины и сокращение удельного расхода таза. Поставленная цель достигается, тем что подъемная колонна имеет камеру на ее наружной поверхности и выполнена с отверстиями, сообщающими верхнюю полость камеры с подъемной колонной, при этом нижняя полость камеры сообщена дренажной трубкой с выкидной линией, а отверстия в колонне ныполнешл на расстоянии от устья скважины определяемым следующим соотношением: , ЛИ J)Qf-All где Д Н - потери давления на дросс лирующем устройстве, н/м р - плотность жидкости, кг/м ; g - ускорение силы тяжести, м/с Д h - средние удельные потери дав ления в подъемной колонке на участке от устья скважин до отверстий, н/м . На чертеже показана предлагаемая установка для подъема жидкости. Установка состоит из эксплуатационной, (обсадной )колонны 1 и размещенной в ией подъемной колонны труб 2. На выкидной линии из подъемной колонны 2 установлено дросселирующее устройство 3, соединенное линией связи с блоком управления 4. Снаружи подъемная колонна снабжена камерой 5 полость которой через отверстия 6, выполненные в подъемной колонне, сообщается с ней, а к низу камеры 5 под ведена дренажная трубка 7, верхний конец которой выведен на устье скважи ны и соединен с выкидной лннией. На выходе из дренажной трубы установлен запорный клапан 8, управляемый блоком управления 4. Нижний конец трубки 7 оборудован клапанами;обратным 9 и газлифтным 10. Для подъема жидко сти в колонне используют плунжер 11 а для разделения газа и жидкости на вьцшдной линии установген сеп&ратор 12. Количество камер на подъемной колонне в зависимости от условий эксплу атации и рабочих давлений может быть различно. Установка работает следующим образом. Во время подготовки к подему жидкости дросселирумицее устройство 3 перекрыто. Газ и жидкость поступают в скважину, накапливаясь в подъемной колонне и межтрубном пространстве. После накопления газа в межтрубном пространстве блок управления выдает команду на открытие дросселирующего устройства 3,.оцо открывается. Газ из подъемной колонны выходит в выкидную линию из скважины, а газ, находящийся в межтрубном пространстве оттесняет жидкость в подъемную колоину 2, а затем поднимает ее к устью скважины. В начале подъема скорость жидкости больше, чем в конце подъема. Уменьшение скорости происходит за счет сни 1хения давления газа в межтрубном пространстве. Через некоторое время после начала подъема жидкости уровень жидкости достигает отверстий в подъемной колонне и она частично переливается в камеру 5, в результате высота поднимаемого стола жидкости уменьшается, а скорость подъема жидкости увеличивается за счет расщирения части газа, находящейся под жидкостью в подъемной колонне и в межтрубном пространстве, а также за счет уменьшения утечки. мимо плунжера вследствие уменьшения дав- , ления под ним. Жидкость, поднимаясь по подъемной колонне до устья, поступает в выкИдную линио. Когда давление в межтрубном пространстве снизится, либо плунжер 10 достигнет устья скважины, блок управления выдаст команду на закрытие дросселирующего устройства 3. Оно перекрывает выкидную линию, а в скважине начинает увеличиваться давление. При давлении большем, чем оказывает столб жидкости в дренажной трубке и давление в выкидной линии, жидкость из камеры начинает подниматься к устью скважины. Удаление жидкости продолжается до тех пор, пока полость камеры 5 не освобождается от нее, либо не начинается очередной цикл подъема жидкости от забоя к устью скважины. Если на подъемной колонне расположены несколько камер, то процесс подъема жидкости происходит аналогично описываемому.

Для нормальной работы установки отверстия 6 в подъемной колонне должны располагаться на расстоянии от устья меньшим, чем

н- .

где АН- потеря давления на дросселирующем или запорном устройствах, Р - плотность жидкости, кг/м ; g - ускорение силы.тяжести,

h - средние удельные Потери давления в подъемной колонне на участке от устья до отверстий, Н/М.

В противном случае давление газа в камере не достато.чно для подъема жидкости цо дренажной трубке до устья.

Исполвэование установки позволяет увеличить скорость подьема жидкости к устью скважины, снизить рабочие давления, сократить время цикла удаления жидкости, так как часть ее поднимается во время подготовки процесса подъема.

Таким образом, производительность скважиш г увеличивается, уменьшается удельный расход газа, продлевается срок ее эксплуатации с использованием энергии газа. Применение установки позволяет сократить удельные расхода газа на тонну поднимаемой жидкости на 5-10% и увеличить производительность скважин на 5-8%,

Формула изобретения Установка для подъема жидкости из скважины, включающая подъемную колонну труб с плунжером и дросселирукхщее устройство на выкидной линии, о тличающая ся тем, что, с целью увеличения производительноса« скважины и сокращения удельного расхода газа, лодъемная колоHiba имеет

камеру на ее наружной поверзшрсти и выполнена с отверстиями, совбща}))щими верхними полость камеры с подъемной колонной, при этом нижняя полость камеры сообщена дренажной -трубкой с выкидной линией, а отверстия в колонне выполнены на расстоянии от устья скважины, определяемым следующим соотношением

АИ

20

Н

.

где д Н - потери давления на дросселирующем устройстве, н/м ; Р - плотность жидкости, кг/м „ g - ускорение силы тяжести, м/с .Ah - средние удельные потери авления в подъе1 ой колонне на участке от устья скважины до отверстий, н/м. Источники информации, принятие во внимание при экспертизе

I. Алехин С. А. Автоматизация периодически работающих скважин., М«, Недра, 1970, с. 66-76. 2. Белов И. Г, Теория и практика периодического газлифта. М., Недра, 1975, с. 10-34 (прототип).

Лм

10

9

г

11

1

1 {

S

2