УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЭКСПЛУАТАЦИИ ОБВОДНЕННОГО НЕФТЯНОГО ПЛАСТА

Предложение относится к нефтегазодобывающей промышленности, а именно, к эксплуатации добывающих скважин с обводненными нефтяными пластами.
Известно устройство (Справочная книга по добыче нефти / Под редакцией Ш.К.Гиматудинова. М.: Недра, 1974 г., с.548-551), для откачки жидкости из двух зон притока в скважине, разделенных пакером, состоящее из двух штанговых насосов, приемы которых соединены со своими зонами притока, а выкидом является колонна насосно-компрессорных труб (НКТ), на которой они спущены в скважину.
Недостатками этого устройства являются:
- сложность конструкции;
- перегрузка колонны штанг;
- сложность монтажных работ в скважине;
- низкая надежность работы оборудования.
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство (а.с. №1687771, Е 21 В 43/00, 43/16, F 04 В 47/02, 1991 г.), содержащее один штанговый насос, спущенный на НКТ, дифференциальный регулируемый клапан, установленный под приемом насоса, и пакер на хвостовике с всасывающим клапаном, разобщающий зоны притока
Недостатком устройства является то, что оно не позволяет осуществлять раздельную регулировку отбираемых объемов воды и нефти, а ограничивает лишь поступление нефти при неограниченном отборе воды, что снижает эффективность эксплуатации скважины с обводненными нефтяными пластами.
Задачей полезной модели является создание устройства, позволяющего повысить эффективность эксплуатации скважин с обводненными нефтяными пластами.
Указанная задача решается предлагаемым устройством, содержащим штанговый насос, спущенный в скважину на колонне НКТ, включающий корпус и плунжер с нагнетательным и всасывающим клапанами, и пакер с хвостовиком, установленный в зоне водонефтяного контакта под насосом, прием насоса гидравлически связан с надпакерной зоной притока нефти.
Новым является то, что устройство снабжено цилиндрической оболочкой, в которой концентрично расположен штанговый насос, образующий с упомянутой оболочкой замкнутую кольцевую полость, заглушенную сверху, а снизу - имеющий всасывающий клапан; корпус насоса снабжен радиальными отверстиями, находящимися в одном поперечном сечении, место расположения которых по высоте определяют по следующей зависимости:
1
2
1
2
V/V=L/L,
1
где V - объем нефти, который необходимо отобрать из надпакерной зоны притока водонефтяного пласта;
2
V - объем воды, который необходимо отобрать из подпакерной зоны притока водонефтяного пласта;
1
L - расстояние от всасывающего клапана штангового насоса до центра радиальных отверстий в корпусе штангового насоса;
2
L - расстояние от центра радиальных отверстий в корпусе штангового насоса до верхней части штангового насоса;
хвостовик соединен с цилиндрической оболочкой, а гидравлическая связь приема насоса с надпакерной зоной осуществляется через патрубок, соединяющий эти зоны.
Новым также является то, что нижняя часть хвостовика расположена ниже подошвы обводненного нефтяного пласта.
Анализ известных аналогичных решений позволяет сделать вывод об отсутствии в них признаков сходных с отличительными признаками в заявляемом устройстве, т.е. о соответствии заявляемого решения критериям «новизна» и «промышленная применимость».
На фиг.1 изображена схема предлагаемого устройства для эксплуатации обводненного нефтяного пласта.
Устройство состоит из штангового насоса 1, находящегося в цилиндрической оболочке 2, и пакера 3 с хвостовиком 4, установленным в зоне водонефтяного контакта обводненного нефтяного пласта 5 под насосом в скважине 6. Внутреннее пространство цилиндрической оболочки 2 через всасывающий клапан 7 соединено с подпакерной зоной притока воды, а нижнее пространство штангового насоса 1 через всасывающий клапан 8 и отвод 9 соединено с надпакерной зоной протока нефти.
Штанговый насос 1 состоит из плунжера 10, всасывающего клапана 8, нагнетательного клапана 11 и радиальных отверстий 12. Место расположения радиальных отверстий 12, находящихся в одном поперечном сечении по высоте корпуса штангового насоса определяют по вышеуказанной зависимости:
1
2
1
2
V/V=L/L
Работает устройство следующим образом.
Колонна НКТ 13 соединена со штанговым насосом 1, а насосные штанги 14 соединены с плунжером 10.
1
При ходе насосных штанг 14 вверх, приводящих в действие плунжер 10 штангового насоса 1, происходит откачка нефти объемом V из надпакерной зоны через отвод 9 и всасывающий клапан 8 в нижнюю полость штангового насоса.
2
После прохождения плунжером 10 радиальных отверстий 12 всасывающий клапан 8 штангового насоса 1 закрывается и происходит откачка воды объемом V из
подпакерной зоны через хвостовик 4, всасывающий клапан 7 и радиальные отверстия 12 в верхнюю полость штангового насоса.
1
2
При ходе насосных штанг 14 вниз и, соответственно, плунжера 10, всасывающие клапана 7 и 8 закрываются, а нагнетательный клапан 11 открывается, перепуская жидкость (вода + нефть) из подплуижерного пространства в объеме (V+V) во внутреннее пространство колонны НКТ 13.
Устройство позволяет в необходимой пропорции регулировать объемы отбора воды и нефти в зависимости от гидродинамических характеристик пласта, исключающего, с одной стороны, образование конуса обводненности в нефтяной зоне притока, а с другой - возможность отбора нефти при одновременном предотвращении попадания воды в нефтяную часть пласта.