УСТРОЙСТВО ДЛЯ СНИЖЕНИЯ ДАВЛЕНИЯ ГАЗА В ЗАТРУБНОМ ПРОСТРАНСТВЕ СКВАЖИН, СОДЕРЖАЩЕЕ СТРУЙНЫЙ НАСОС

Полезная модель относится к нефтяной промышленности и может быть использована для снижения забойного давления на пласт, либо поднятия динамического уровня над приемом насоса в скважинах с низким динамическим уровнем путем снятия избыточного давления газа в затрубном пространстве нефтяной скважины при эксплуатации электроцентробежными, электровинтовыми и электродиафрагменными насосами посредством отбора газа из затрубного пространства скважины по байпасным линиям и закачки его в выкидной коллектор.
Известен способ снятия избыточного давления газа из межтрубного пространства скважины при эксплуатации погружными электронасосами, (аналог) (1), патент РФ 2081998 E2B 43/00, дата подачи заявки 09.11.1993, опубликовано 20.06.1997. Способ снятия избыточного давления газа из межтрубного пространства скважины при эксплуатации погружными электронасосами заключается в том, что на насосно-компрессорных трубах выше установившегося динамического уровня устанавливается струйный насос, который позволяет при прохождении через него добываемой жидкости откачивать из межтрубного пространства скважины газ. Недостатком данного способа является то, что перепуск затрубного газа происходит в подземной части насосной установки, что вызывает сложности при обслуживании и контроле работы. Известен струйный аппарат для перепуска затрубного газа, (аналог) (2), патент РФ №:2517287 E21B, дата подачи заявки 19.11. 2012, опубликовано 27.05. 2014, который установлен выше динамического уровня и сообщает затрубное пространство с полостью колонны НКТ через обратный клапан, причем струйный аппарат для перепуска затрубного газа выполнен из двух симметричных половин в продольном разрезе, одна из которых установлена неподвижно с обратным клапаном, а вторая имеет возможность продольного перемещения внутри колонны НКТ и связана через постоянные магниты с поршнем, подпружиненным снизу и размещенным в параллельном с осью колонны НКТ цилиндре, нижний конец которого сообщается с затрубным пространством, а верхний - с полостью колонны НКТ. Недостатком данного способа является то, что перепуск затрубного газа происходит в подземной части насосной установки, что вызывает сложности при обслуживании и контроле работы.
Известно устройство для сброса нефтяного газа из затрубного пространства, (прототип) (3), патент RU 2256779 C1 E21B 43/00, дата подачи заявки 05.11.2003, опубликовано 20.07.2005. Устройство содержит колонну насосно-компрессорных труб, электроцентробежную насосную установку, устьевую запорную арматуру, эжекторное
устройство и обратный клапан. Согласно изобретению эжекторное устройство расположено на устье скважины при помощи быстросъемного разъемного соединения с возможностью создания области пониженного давления в приемной камере по сравнению с давлением в затрубном пространстве скважины, а обратный клапан содержит стопорный штифт, препятствующий закупорке выходного отверстия обратного клапана при больших расходах - подаче нефтяного газа. Седло обратного клапана изготовлено съемным для проведения ревизии при ремонтах. Недостатком устройства является то, что оно установлено непосредственно на устье скважины и в случае поломки может привести к остановке работы скважины и созданию аварийной ситуации.
Технической задачей решаемой полезной моделью является повышение эффективности технологии снятия избыточного давления газа в затрубном пространстве скважины при эксплуатации электроцентробежными, электровинтовыми и электродиафрагменными насосами путем отбора газа из затрубного пространства нефтяной скважины по байпасным линиям и закачки его в выкидной коллектор.
Технический результат, достигаемый полезной моделью, решается предлагаемым устройством для снижения давления газа в затрубном пространстве скважин, содержащим струйный насос, при работе которого в скважинах, оборудованных электроцентробежными, электровинтовыми и электродиафрагменными насосами, через дополнительный тройник и задвижку, установленные между центральной и буферной задвижками устьевой запорной арматуры скважины, проведена байпасная линия, параллельная линии отбора скважинной жидкости, на которой установлен струйный насос, камера разрежения которого соединена с затрубным пространством скважины отдельной линией, содержащей обратный клапан. Выход струйного насоса перед линейной задвижкой соединен с линией отбора скважинной жидкости через обратный клапан.
Сущность полезной модели устройства для снижения давления газа в затрубном пространстве скважин, содержащего струйный насос, заключается в том, что в скважинах с большим газовым фактором, оборудованных электроцентробежными, электровинтовыми и электродиафрагменными насосами, через дополнительный тройник и задвижку, установленными между центральной и буферной задвижками устьевой запорной арматуры скважины, проведена байпасная линия подвода скважинной жидкости с манометром, параллельная линии отбора скважинной жидкости, на которой установлен манометр, струйный насос, камера разрежения которого выполнена с возможностью соединения с затрубным пространством скважины отдельной линией, содержащей манометр, обратный клапан и автоматический уровнемер для контроля уровня в затрубном пространстве скважины. Выход струйного насоса перед линейной задвижкой соединен с линией отбора скважинной жидкости через обратный клапан. На обеих входных линиях струйного насоса установлены аварийные электромагнитные клапаны, а в байпасную линию подвода прокачиваемой жидкости установлен пробоотборник для подачи метанола с целью исключения гидратных пробок. Манометры, автоматический уровнемер и аварийные электромагнитные клапаны выполнены с возможностью передачи данных на станцию управления. Рабочим агентом струйного насоса служит жидкость, поднимаемая электроцентробежными, электровинтовыми и электродиафрагменными насосами. Регулирование работы струйного насоса осуществлено изменением давления на его входе путем регулирования проходного сечения в штуцерной камере, либо угловой задвижке, врезанной в линию отбора скважинной жидкости, либо изменением частоты вращения погружного электродвигателя, либо подбором количества секций электроцентробежных, электровинтовых и электродиафрагменных насосов для создания требуемого напора. При этом происходит снижение избыточного давления газа в затрубном пространстве скважины посредством отбора газа из затрубного пространства нефтяной скважины и закачки его в линию отбора скважинной жидкости.
Предлагаемое устройство для снижения давления газа в затрубном пространстве скважин, содержащее струйный насос, позволяет повысить эффективность технологии добычи пластового флюида в скважинах с большим газовым фактором и в случае поломки оборудования не оказывает влияния на работу скважины ввиду оперативного переключения на штатный режим.
На чертеже изображена компоновка, поясняющая работу устройства для снижения давления газа в затрубном пространстве скважин, содержащего струйный насос. При использовании полезной модели устройства работу производят следующим образом. От устьевой запорной арматуры 1 скважины, по байпасной линии 2, параллельной линии отбора скважинной жидкости 3, скважинная жидкость поступает в струйный насос 4, камера разрежения которого соединена с затрубным пространством скважины отдельной линией 5, содержащей обратный клапан 6. Выход струйного насоса 4, перед линейной задвижкой 12, соединен с линией отбора скважинной жидкости 3 через обратный клапан 6. При этом происходит снятие избыточного давления газа из затрубного пространства нефтяной скважины посредством отбора газа из затрубного пространства скважины и закачки его в линию отбора скважинной жидкости 3. На обеих входных линиях 2 и 5 струйного насоса 4 установлены аварийные электромагнитные клапаны 7. В линию отбора скважинной жидкости 3 врезана регулируемая штуцерная камера 8 для создания оптимального давления при работе оборудования, а в байпасную линию подвода прокачиваемой жидкости 2 установлен пробоотборник 9 для подачи метанола с целью исключения гидратных пробок. Давление в линиях 5 и 3 контролируется манометрами 10. Для контроля уровня в затрубном пространстве скважины установлен автоматический уровнемер 11. Манометры 10, автоматический уровнемер 11 и аварийные электромагнитные клапаны 7 выполнены с возможностью передачи данных на станцию управления.
Новым является то, что в предлагаемой полезной модели устройства для снижения давления газа в затрубном пространстве скважин, содержащего струйный насос, в скважинах, оборудованных электроцентробежными, электровинтовыми и электродиафрагменными насосами, через дополнительный тройник и задвижку, установленные между центральной и буферной задвижками устьевой запорной арматуры скважины, проведена байпасная линия, параллельная линии отбора скважинной жидкости, на которой установлен струйный насос, камера разрежения которого соединена с затрубным пространством скважины отдельной линией, содержащей обратный клапан. Выход струйного насоса перед линейной задвижкой соединен с линией отбора скважинной жидкости через обратный клапан.
Технологический и технический результаты при использовании полезной модели устройства для снижения давления газа в затрубном пространстве скважин, содержащего струйный насос, достигаются повышением эффективности технологии добычи пластового флюида за счет снятия избыточного давления газа из затрубного пространства скважины при эксплуатации электроцентробежными, электровинтовыми и электродиафрагменными насосами в скважинах с большим газовым фактором и оперативного переключения на штатный режим работы скважины в случае поломки оборудования.
Экономический эффект от использования изобретения может достигаться за счет увеличения наработки на отказ, продления срока службы насосной установки и уменьшения времени на проведение дополнительных видов работ.
Использованная литература.
1. Патент РФ 2081998 Е21В, дата подачи заявки 09.11.1993, опубликовано 20.06.1997.
2. Патент РФ №:2517287 Е21В, дата подачи заявки 19.11.2012, опубликовано 27.05.2014.
3. Патент RU 2256779 C1 Е21В, дата подачи заявки 05.11.2003, опубликовано 20.07.2005.