БАЙПАСНАЯ СИСТЕМА ДЛЯ ОДНОВРЕМЕННО-РАЗДЕЛЬНОЙ ЭКСПЛУАТАЦИИ

Полезная модель относится к нефтедобывающей промышленности, в частности к установкам для одновременно-раздельной эксплуатации скважины, имеющей два пласта.
Из уровня техники известна байпасная система для раздельной эксплуатации объектов, которая содержит дуальную систему с герметичной байпасной линией, состоящую из развилки, узла перемещения, патрубков клапана и насоса, герметичной байпасной грузонесущей линии и хомутов для крепления кабельных линий, а так же установку электроцентробежного насоса (см. статья «Оборудование для ОРЭ и байпасные системы. Опыт эксплуатации» АО «Новомет-Пермь» в журнале «Инженерная практика» №5 2017 г., с 46-53).
Недостатком данного технического решения является необходимость применения нестандартных установок
электроцентробежного насоса малого габарита (3, 4 габарит) для реализации технологии одновременно-раздельной эксплуатации с применением байпасной системы в скважинах с эксплуатационными колоннами диаметром 146, 168, 178 мм.
Известна так же полезная модель «Устройство байпасной линии ЭЦН для обсадной колонны диаметром 168 мм и 178 мм» (патент №158027, RU, Е21В 17/02, Е21В 43/14, опубликовано 20.12.2015), устройство по которой содержит нижний стакан, смонтированный резьбовым соединением с основной подвеской насосно-компрессорных труб и верхний стакан, соединенный через резьбу НКТ 73 с основной компоновкой НКТ. При этом между стаканами параллельно смонтированы серийно применяемая установка электроцентробежного насоса 5-го или 5А габарита и колонна патрубков НКТ 33, а монтаж патрубков НКТ 33 осуществляется при помощи сгонной муфты и двух контргаек.
Недостатком устройства по патенту РФ №158027 является ограничение области ее применения, так как данная байпасная линия ввиду применения в ее конструкции байпасной трубы НКТ 33, расположенной параллельно установке электроцентробежного насоса 5-го или 5А габарита, может быть применена для реализации технологии одновременно-раздельной эксплуатации только в скважинах с обсадными колоннами не менее 168 мм. Кроме того особенности конструкции верхнего стакана не позволяют использовать байпасную линию по патенту №158027 для реализации технологий одновременно-раздельной добычи с двух пластов по коаксиально расположенным трубам или одновременно-раздельной добычи и закачки по коаксиально расположенным трубам.
Указанное устройство по патенту РФ №158027 является наиболее близким по технической сущности к заявляемому и принято за прототип.
Технической задачей заявленной полезной модели является расширение области применения байпасной системы для одновременно-раздельной эксплуатации.
Технический результат, благодаря которому решается указанная задача, заключается в изменениях параметров труб байпасной системы, их количества, способа их размещения относительно электроприводной насосной установки, а так же исполнения верхнего стакана байпасной линии, что позволит осуществлять эксплуатацию байпасной системы совместно с электроприводной насосной установкой стандартного 5 габарита и двумя силовыми кабелями, осуществлять спуск такой компоновки том числе и в скважины с обсадными колоннами диаметром 146 мм, а так же применять байпасную систему для реализации технологий одновременно-раздельной добычи с двух пластов по коаксиально расположенным трубам или одновременно-раздельной добычи и закачки по коаксиально расположенным трубам.
Технический результат, благодаря которому решается указанная задача, достигается за счет того, что в известной байпасной системе для одновременно-раздельной эксплуатации, включающей верхний стакан, выполненный с возможностью соединения сверху с колонной лифтовых труб, а снизу с электроприводной насосной установкой и нижний стакан, выполненный с возможностью соединения сверху с электроприводной насосной установкой, а снизу с подвеской труб, в качестве труб, обеспечивающих движение жидкости между стаканами используются не менее двух колонн трубок с наружным габаритом не менее 10 и не более 25 мм сверху и снизу соединенных со стаканами и расположенных по образующей к электроприводному насосу. В качестве упомянутых трубок, например, для скважины с обсадной колонной диаметром 146 мм, в которой реализуется технология одновременно-раздельной добычи с двух пластов, могут быть использованы до 3 колонн трубок наружным габаритом 16 мм и стенкой 2 мм, которые располагаются по образующей к электроприводному насосу 5 габарита с максимальным наружным диаметральным размером 103 мм (92 мм по корпусу) и параллельно двум силовым кабелям, а для скважины с обсадной колонной диаметром 168 мм могут быть использованы до 3 колонн трубок наружным габаритом 20 мм и стенкой 2 мм, которые располагаются по образующей к электроприводному насосу 5 габарита с максимальным наружным диаметральным размером 103 мм (92 мм по корпусу) и параллельно двум силовым кабелям. При этом внутренние каналы колонн трубок через внутренние каналы верхнего и нижнего стаканов гидравлически связаны с колонной лифтовых труб и подвеской лифтовых труб, соответственно. В качестве трубок могут применяться койлтюбинговые трубы или трубы мерной длины, монтаж которых осуществляется, например, с применением фитингового соединения.
Кроме того, в вариантном исполнении для реализации технологии одновременно-раздельной добычи или одновременно-раздельной добычи и закачки по коаксиально расположенным лифтовым трубам, верхний стакан может быть выполнен с возможностью соединения с двумя коаксиально установленными колоннами лифтовых труб большего и меньшего диаметра и имеет внутренние каналы для обеспечения гидравлической связи колонн трубок с колонной труб большего диаметра и внутренний канал для обеспечения гидравлической связи электроприводной насосной установки с колонной труб меньшего диаметра. При этом в описанном исполнении жидкость верхнего пласта скважины, отбираемая электроприводной насосной установкой, расположенной между верхним и нижним стаканами, перемещается по колонне труб меньшего диаметра, а жидкость нижнего пласта скважины отбор которой производится насосной установкой, расположенной ниже подвески лифтовых труб, в варианте для одновременно-раздельной добычи или жидкость, которая закачивается с устья скважины в нижний пласт, расположенный ниже подвески лифтовых труб, в варианте для одновременно-раздельной добычи и закачки перемещается по кольцевому зазору между колоннами труб большего и меньшего диаметра. Кроме того, в варианте для одновременно-раздельной добычи и закачки применяется только один электроприводной насос с одним силовым кабелем, что позволяет использовать большее количество колонн трубок, по которым ведется закачка жидкости с устья в нижний пласт, расположенный ниже подвески лифтовых труб. Так, например, для реализации технологии одновременно-раздельной добычи и закачки в скважине с обсадной колонной диаметром 146 мм могут быть, например, использованы до 4 колонн трубок наружным габаритом 16 мм и стенкой 2 мм, которые располагаются по образующей к электроприводному насосу 5 габарита с наружным диаметральным размером 103 мм (92 мм по корпусу) и параллельно одному силовому кабелю, а в скважине с обсадной колонной диаметром 168 мм могут быть использованы до 4 колонн трубок наружным габаритом 20 мм и стенкой 2 мм, которые располагаются по образующей к электроприводному насосу 5 габарита с наружным диаметральным размером 103 мм (92 мм по корпусу) и параллельно одному силовому кабелю.
Сущность полезной модели поясняется чертежами (Фиг. 1, 2, 3, 4, 5).
Вариант 1 байпасной системы для одновременно-раздельной эксплуатации (Фиг. 1) предназначен для реализации технологии одновременно-раздельной добычи по одной колонне лифтовых труб. Вариант 2 байпасной системы для одновременно-раздельной эксплуатации (Фиг. 2) предназначен для реализации технологий одновременно-раздельной добычи по коаксиально расположенным лифтовым трубам. Вариант 3 байпасной системы для одновременно-раздельной эксплуатации (Фиг. 3) предназначен для реализации технологий одновременно-раздельной добычи и закачки по коаксиально расположенным лифтовым трубам.
На Фиг. 4 представлены варианты исполнения и размещения между верхним и нижним стаканами колонн трубок для реализации технологии одновременно-раздельной добычи для скважин с обсадными колоннами диаметром 146 и 168 мм.
На Фиг. 5 представлены варианты исполнения и размещения между верхним и нижним стаканами колонн трубок для реализации технологии одновременно-раздельной добычи и закачки для скважин с обсадными колоннами диаметром 146 и 168 мм.
Байпасная система для одновременно-раздельной эксплуатации (Фиг. 1, 2, 3) содержит верхний стакан 1, нижний стакан 2, колонны трубок 3. Верхний стакан 1 снизу, а нижний стакан 2 сверху соединены с колоннами трубок 3 и электроприводной насосной установкой 4. Нижний стакан 2 снизу соединен с подвеской труб 5. Нижний стакан 2 имеет внутренние каналы 6 для обеспечения гидравлической связи колонн трубок 3 с подвеской труб 5. Колонны трубок расположены по образующей к электроприводной насосной установке (Фиг. 4, 5) В варианте 1 байпасной системы для одновременно-раздельной эксплуатации (Фиг. 1) верхний стакан 1 сверху соединен с колонной лифтовых труб 7 и имеет внутренние каналы 8 для обеспечения гидравлической связи колонн трубок 3 с колонной лифтовых труб 7, а так же внутренние каналы 9 для обеспечения гидравлической связи электроприводной насосной установки 4 с колонной лифтовых труб 7. В вариантах 2 и 3 байпасной системы для одновременно-раздельной эксплуатации (Фиг. 2, 3) верхний стакан 1 сверху соединен с колоннами лифтовых труб большего 7 и меньшего 8 диаметра и имеет внутренние каналы 9 для обеспечения гидравлической связи колонн трубок 3 с колонной труб большего диаметра 7 и внутренний канал 10 для обеспечения гидравлической связи электроприводной насосной установки 4 с колонной труб меньшего диаметра 8.
Байпасная система для одновременно-раздельной эксплуатации работает следующим образом.
Фиг. 1 (Вариант 1): После установки байпасной системы в скважине производят запуск электроприводной насосной установки 4, расположенной между верхним 1 и нижним 2 стаканами, а так же насосной установкой, расположенной ниже подвески труб 5 (на фигуре не показана). При этом жидкость верхнего пласта скважины поступает на прием электроприводной насосной установки 4 и далее, после сообщения ей необходимого напора, через внутренний канал 9 верхнего стакана 1 поступает в колонну лифтовых труб 7. Одновременно жидкость нижнего пласта скважины поступает на прием насосной установки, расположенной ниже подвески труб 5 (на фигуре не показана), и далее, после сообщения ей необходимого напора, проходя через подвеску труб 5, внутренние каналы 6 нижнего стакана 2, колонну трубок 3 внутренние каналы 8 верхнего стакана 1, поступает в колонну лифтовых труб 7.
Фиг. 2 (Вариант 2): После установки байпасной системы в скважине производят запуск электроприводной насосной установки 4, расположенной между верхним 1 и нижним 2 стаканами, а также насосной установкой, расположенной ниже подвески труб 5 (на фигуре не показана). При этом жидкость верхнего пласта скважины поступает на прием электроприводной насосной установки 4 и далее, после сообщения ей необходимого напора, через внутренний канал 10 верхнего стакана 1 поступает в колонну лифтовых труб меньшего диаметра 8. Одновременно жидкость нижнего пласта скважины поступает на прием насосной установки, расположенной ниже подвески труб 5 (на фигуре не показана), и далее, после сообщения ей необходимого напора, проходя через подвеску труб 5, внутренние каналы 6 нижнего стакана 2, колонну трубок 3 внутренние каналы 9 верхнего стакана 1, поступает в кольцевой зазор между колоннами лифтовых труб большего 7 и меньшего 8, диаметра,
Фиг. 3 (Вариант 3): После установки байпасной системы в скважине производят запуск электроприводной насосной установки 4, расположенной между верхним 1 и нижним 2 стаканами. При этом жидкость верхнего пласта скважины поступает на прием электроприводной насосной установки 4 и далее, после сообщения ей необходимого напора, через внутренний канал 10 верхнего стакана 1 поступает в колонну лифтовых труб меньшего диаметра 8. Одновременно жидкость, поступающая с устья скважины, проходя через кольцевой зазор между колоннами лифтовых труб большего 7 и меньшего 8 диаметра, внутренние каналы 9 верхнего стакана 1, колонну трубок 3, внутренние каналы 6 нижнего стакана 2 и подвеску труб 5, закачивается в нижний пласт.
Таким образом, предлагаемая байпасная система для одновременно-раздельной эксплуатации обеспечивает возможность реализации как технологии одновременно-раздельной добычи, так и технологии одновременно-раздельной добычи и закачки с применением насосного оборудования стандартных габаритов в скважинах с обсадными колоннами диаметром от 146 мм.