НЕФТЕПОДЪЕМНАЯ УСТАНОВКА

Полезная модель относится к устройствам, для перекачивания жидкости и может быть использована для подъема жидкостей, предпочтительно нефти, с большой глубины.
Известна нефтеподъемная установка, содержащая нефтеподъемную колонну, размещенную с зазором в полости обсадной трубы, и снабженную средствами для подвода сжатого газа в полость нефтеподъемной колонны, распределенными по длине последней, выполненными в виде выпускных патрубков, обращенных вверх своими выпускными отверстиями, а своими приемными отверстиями открытыми в концентрично расположенную вокруг нефтеподъемной колонны герметичную полость, связанную с источником сжатого газа (см. пол. модель РФ №21628, кл. F 04 F 1/00, 2001).
Однако это техническое решение не лишено недостатков, в том числе таких как повышенная энергоемкость процесса (из-за повышенного расхода сжатого воздуха) при подъеме нефти с большой глубины, следствием чего является недостаточная эффективность работы.
Известна также нефтеподъемная установка, содержащая нефтеподъемную колонну, размещенную с зазором в полости обсадной трубы, и снабженную герметичным кожухом, связанным с источником рабочего агента и сообщающегося с полостью нефтеподъемной колонны, при этом выпускной конец нефтеподъемной колонны посредством трубопроводов, снабженных задвижками, подключен к герметичным нефтеприемным емкостям, полости которых подключены к средству создания вакуума, например, вакуум-насосу (см. пат. на пол. модель РФ №26613, кл. F 04 F 1/00, 2002).
Однако это техническое решение характеризуется повышенной энергоемкостью процесса подъема (из-за повышенного расхода сжатого воздуха), при этом наличие больших объемов сжатого воздуха в поднимаемой нефтевоздушной
массе практически сразу после старта установки делает работу средств создания вакуума малоэффективной.
Задача, на решение которой направлена заявленная полезная модель, выражается в снижении энергоемкости процесса подъема нефти.
Технический результат, получаемый при решении названной задачи, выражается в отсутствии расхода сжатого воздуха при подъеме жидкости (нефти) с большой глубины либо в увеличении предельной глубины подъема.
Для решения поставленной задачи нефтеподъемная установка, содержащая нефтеподъемную колонну, размещенную с зазором в полости обсадной трубы, и снабженную герметичным кожухом, связанным с источником рабочего агента и сообщающегося с полостью нефтеподъемной колонны, при этом выпускной конец нефтеподъемной колонны посредством трубопроводов, снабженных задвижками, подключен к герметичным нефтеприемным емкостям, полости которых подключены к средству создания вакуума, например, вакуум-насосу, отличается тем, что с источник рабочего агента выполнен в виде емкости, заправленной нефтью и, посредством трубопровода снабженного задвижкой, подключен к полости герметичного кожуха, который дополнительно снабжен воздухоотводящим патрубком с воздушным краном. Кроме того, нефтеподъемная установка снабжена средствами подогрева рабочего агента.
Сопоставительный анализ признаков заявленного и известных технических решений подтверждает его соответствие критерию "новизна".
Признаки первого пункта формулы полезной модели обеспечивают решение поставленной задачи за счет исключения подачи сжатого воздуха и, тем самым, снижения энергоемкости процесса подъема нефти.
Признаки второго пункта формулы полезной модели обеспечивают возможность регулирования вязкости выдаваемой нефтяной массы и тем самым, также способствуют снижению энергоемкости процесса подъема нефти.
Заявленное устройство иллюстрируется чертежом, на котором показана общая схема подземного установки.
На чертеже показаны обсадная труба 1, нефтеподъемная колонна 2, герметичный кожух 3 нефтеподъемной колонны, герметизирующие втулки 4, отверстия 5 в стенках нефтеподъемной колонны 2, трубопровод 6, выпускной нефтепровод 7, источник рабочего агента 8, забой скважины 9, вышележащие нефтесодержащие пласты 10, воздухоотводящий патрубок 11, соединительные нефтепроводы 12, герметичные нефтеприемные емкости 13, вакуум-насос 14, воздушные краны 15, воздуховоды 16, гидравлические краны 17, сливные патрубки 18, теплообменник 19.
Количество герметичных нефтеприемных емкостей 13 должно быть не менее двух для обеспечения возможности одновременного приема выдаваемой нефти и ее отгрузки потребителю.
Обсадная труба 1, нефтеподъемная колонна 2, герметичный кожух 3, герметизирующие втулки 4, трубопровод 6, выпускной нефтепровод 7, источник рабочего агента 8, воздухоотводящий патрубок 11, соединительные нефтепроводы 12, герметичные нефтеприемные емкости 13 и сливные патрубки 18 выполнены из стального проката или листа, используемых при нефтедобыче. Воздушные краны 15, расположены на сопряжении воздуховодов 16, обеспечивающих поочередное подключение к вакуум-насосу 14 тех или иных герметичных нефтеприемных емкостей 13, а также на конце воздухоотводящего патрубка 11 конструктивно не отличаются от известных узлов.
Верхний конец нефтеподъемной колонны 2 выполнен коленообразным (т.е. плавно изогнутым) и посредством выпускного нефтепровода 7 связан с соединительными нефтепроводами 12 (снабженными гидравлическими кранами 17), обеспечивающим сброс нефти в герметичные нефтеприемные емкости 13.
Такой же по конструкции гидравлический кран 17 установлен на трубопроводе 6, соединяющем источник рабочего агента 8 и полость герметичного кожуха 3.
Патрубки для подключения вакуум-насоса 14, размещены в верхних частях герметичных нефтеприемных емкостей 13 и отделены от их остального пространства
диафрагмами, выполненными в виде перфорированых металлических пластин.
Заявленное устройство работает следующим образом.
Бурение, обустройство скважины и монтаж оборудования осуществляют известным образом в обычном порядке. Нижний конец нефтеподъемной колонны 2 погружают под уровень нефти не более чем на 1% от ее общей длины, кроме того, при наличии нескольких нефтеносных пластов 10, перед монтажом нефтеподъемной колонны 2 производят перфорирование (например, взрывное) обсадной трубы 1 на участках ее сопряжения с вышележащими пластами 10. Кроме того, целесообразно (особенно, при большой глубине скважин), чтобы в нефтеприемных емкостях 13 поддерживалось давление, хотя бы на 30-50% ни-же атмосферного.
Открывают гидравлический кран 17 установленный на трубопроводе 6, соединяющем источник рабочего агента 8 и полость герметичного кожуха 3 и воздушный кран 15, расположенный на конце воздухоотводящего патрубка 11, в результате этого нефть перетекает в полость кожуха 3, и через отверстия 5 попадает в полостью нефтеподъемной колонны 2, вследствие чего уровень нефти в нефтеподъемной колонне повышается (при этом, воздух, имеющийся в полости кожуха 3 выдавливается из нее через воздухоотводящий патрубок 11). После заполнения полости нефтеподъемной колонны 2 до уровня поверхности включают в работу вакуум-насос 14.
Перед включением вакуум-насоса 14, одним из гидравлических кранов 17 перекрывают один из соединительных нефтепроводов 12, оставляя подключенной к выпускному нефтепроводу 7 только одну из герметичных нефтеприемных емкостей 13, кроме того, посредством соответствующих воздушных кранов 15 к вакуум-насосу 14 подключают эту же герметичную нефтеприемную емкость 13. В результате этого в герметичной нефтеприемной емкости 13 образуется разряжение, т.е. создается сила, засасывающая нефть из нефтеподъемной колонны, поскольку объем «завоздушенного» пространства в нефтеподъемной колонне минимизирован, эффективность работы вакуум-насоса повышается.
Оптимальное рабочее дразряжение определяют на месте, по устойчивому режиму работы подъемника, обеспечивающему стабильную выдачу нефти на поверхность.
При подъеме нефти с высокой вязкостью или большим содержанием парафинов, нефть (используемую как рабочий агент) перед подачей в нефтеподъемную колонну 2 подогревают известным способом, например поместив трубопровод 6 в теплообменник 19 известной конструкции, например паровой.
В случае отработки многопластового месторождения, нефть из вышележащих пластов 10, через перфорацию в стенках обсадной трубы стекает вниз, по зазору между кожухом 3 и обсадной трубой 1 к приемному отверстию нефтеподъемной колонны 2, откуда и забирается.
При наполнении герметичной нефтеприемной емкости 13, работу переключают на порожнюю емкость. Слив нефти (при отгрузке потребителю) производят через сливные патрубки 18, предварительно, подключив полость этой емкости к атмосфере, посредством воздушного крана 15, расположенного на ее воздуховоде 16.