УСТАНОВКА ДЛЯ ЗАКАЧКИ ЖИДКОСТИ В ПЛАСТ

Полезная модель относится к нефтедобывающей промышленности, а именно к устройствам для закачки жидкости в пласт при его заводнении или нагнетания в него различных реагентов.
Известна установка для закачки жидкости в пласт (авторское свидетельство SU №729336, МПК 8 Е21В 43/00, опубликовано в бюл. №15 от 25.04.1980 г.), содержащая пакер, колонну насосно-компрессорных труб и емкость, сообщающиеся с насосом, при этом с целью повышения долговечности установки и приемистости скважины за счет циклической закачки жидкости, она снабжена установленными на колонне насосно-компрессорных труб нагнетательным и всасывающим клапанами, размещенными соответственно ниже и выше пакера, причем верхняя полость колонны насосно-компрессорных труб и емкость частично заполнены маслом.
Недостатками известной установки для закачки жидкости в пласт является то, что она работает только на одну скважину, а периодические остановки и переключения электродвигателя насоса с прямого вращения на реверсивное снижает долговечность насосного агрегата и установки в целом.
Наиболее близким по технической сущности является установка для закачки жидкости в пласт (патент РФ №2286441, МПК 8 Е21В 43/00; 43/20, опубликовано в бюл. №30 от 27.10.2006 г.), включающая основную скважину, вскрывшую нефтеносный и водоносный пласты, пакер, станцию управления, колонну насосно-компрессорных труб и емкость, соединенные с насосом через основной сообщающий трубопровод, причем колонна насосно-компрессорных труб и емкость частично заполнены технологической жидкостью, при этом колонна насосно-компрессорных труб оснащена нагнетательным и всасывающим клапанами, размещенными соответственно ниже и выше пакера, при этом что насос выполнен с возможностью только откачки технологической жидкости из емкости, а установка снабжена дополнительной скважиной с дополнительными колонной насосно-компрессорных труб, нагнетательным и всасывающим клапанами, пакером и дополнительным сообщающим трубопроводом, размещенными идентично основной скважине, при этом основной и дополнительный сообщающие трубопроводы оснащены переключателями потока, которые также соединены основным и дополнительным трубопроводами непосредственно с емкостью, работающими только на слив, при этом станция управления выполнена с возможностью регулирования потока технологической жидкости через переключатели потока между основной и дополнительной скважинами и возможностью регулирования переключателями потока по соответствующим основному и дополнительному сообщающим трубопроводам в противоположных направлениях. Недостатками данной конструкции являются:
-во-первых, сложность конструкции, обусловленная наличием двух переключателей потока, двух трубопроводов, работающих на слив;
-во-вторых, необходим частое обслуживание установки, заключающееся в доливе и замене масла, из-за того, что на границе жидких фаз: технологическая жидкость- закачиваемая жидкость (агрессивная среда) происходит их непосредственный контакт и смешивание, что приводит к уменьшению объема технологической жидкости в емкости, в связи с чем возрастают эксплуатационные затраты и снижается надежность ее работы.
Задачей полезной модели является упрощение конструкции установки и снижение эксплуатационных затрат и повышение надежности работы установки
Поставленная задача решается установкой для закачки жидкости в пласт, включающей основную и дополнительную скважины, вскрывшие водоносные и нефтеносные пласты, основной и дополнительный пакеры, основную и дополнительную колонны насосно-компрессорных труб и емкость, частично заполненные технологической жидкостью, основной и дополнительный сообщающий трубопровод, при этом основная и дополнительная колонны насосно-компрессорных труб оснащены основными и дополнительными нагнетательными и всасывающими клапанами, размещенными соответственно ниже и выше основного и дополнительного пакеров, насос, выполненный с возможностью только откачки технологической жидкости из емкости, переключатель потока, соединенный трубопроводом, работающим только на слив, непосредственно с емкостью, станцию управления, выполненную с возможностью регулирования потока технологической жидкости через переключатель потока между основной и дополнительной скважинами и возможностью регулирования переключателем потока по соответствующим основному и дополнительному сообщающим трубопроводам в противоположных направлениях.
Новым является то, что основной и дополнительный сообщающие трубопроводы гидравлически соединены только с переключателем потока, который дополнительно оснащен нагнетательным трубопроводом, соединенным с насосом, при этом в основной и дополнительной колоннах насосно-компрессорных труб на границах технологическая жидкость - закачиваемая жидкость установлены, соответственно, основной и дополнительный разделители жидких фаз, имеющие возможность осевого перемещения.
На фигуре представлена принципиальная схема установки для закачки жидкости в пласт.
Установка для закачки жидкости в пласт включает основную 1 и дополнительную 2 скважины, вскрывшие водоносные 3; 3' и нефтеносные 4; 4' пласты, основной 5 и дополнительный 6 пакеры, основную 7 и дополнительную 8 колонны насосно-компрессорных труб и емкость 9, частично заполненные технологической жидкостью 10, основной 11 и дополнительный 12 сообщающий трубопровод.
Основная колонна насосно-компрессорных труб 7 оснащена основными нагнетательным 13 и всасывающим 14 клапанами, размещенными соответственно ниже и выше основного пакера 5.
Дополнительная колонна насосно-компрессорных труб 8 оснащена основными нагнетательным 13' и всасывающим 14' клапанами, размещенными соответственно ниже и выше дополнительного пакера 6.
Установка содержит также насос 15, выполненный с возможностью только откачки технологической жидкости из емкости 9, переключатель потока 16, соединенный трубопроводом 17, работающим только на слив, непосредственно с емкостью 9, станцию управления 18, выполненную с возможностью регулирования потока технологической жидкости через переключатель потока 16 между основной 1 и дополнительной 2 скважинами и возможностью регулирования переключателем потока 16 по соответствующим основному 11 и дополнительному 12 сообщающим трубопроводам в противоположных направлениях.
Основной 11 и дополнительный 12 сообщающие трубопроводы гидравлически соединены только с переключателем потока 16, который дополнительно оснащен нагнетательным трубопроводом 19, соединенным с насосом 15.
В основной 7 и дополнительной 8 колоннах насосно-компрессорных труб на границах технологическая жидкость - закачиваемая жидкость установлены, соответственно, основной 20 и дополнительный 21 разделители жидких фаз, например, выполненные в виде упругого элемента и имеющие возможность осевого перемещения.
В качестве технологической жидкости 10 могут быть использованы, например, масло, нефть и др., имеющие плотность меньше плотности пластовой воды.
Установка для закачки жидкости в пласт работает следующим образом.
При включении насоса 15 технологическая жидкость 10 из емкости 9 поступает на переключатели потока 16. В зависимости от сигнала со станции управления 18 переключатель потока 16 находится в одном из положений: «а» или «б».
Первый цикл работы установки для закачки жидкости в пласт происходит следующим образом.
При включении насоса 15 в работу по сигналу со станции управления 18 переключатель потока 16 переходит в состояние, например «а» В этом случае расчетный объем технологической жидкости 10 из емкости 9 поступает на прием насоса 15 и далее через нагнетательный трубопровод 19, переключатель потока 16 и основной сообщающий трубопровод 11 нагнетается в основную колонну насосно-компрессорных труб 7 основной скважины 1. При этом основной всасывающий клапан 14 разобщает полость основной колонны насосно-компрессорных труб 7 с межтрубным пространством 22 основной скважины 1, а основной нагнетательный клапан 13 сообщает полость основной колонны насосно-компрессорных труб 7 с нефтеносным пластом 4 основной скважины 1, при этом основной разделитель жидких фаз 20 под действием давления технологической жидкости 10 перемещается вниз по основной колонне насосно-компрессорных труб 7 и продавливает закачиваемую жидкость (пластовую воду) в нефтеносный пласт 4.
Дополнительный нагнетательный клапан 13' в дополнительной скважине 2 закрыт, а дополнительный всасывающий клапан 14' открыт.В результате пластовая вода из водоносного пласта 3' дополнительной скважины 2 по межтрубному пространству 23 за счет энергии водоносного пласта 3' через дополнительный всасывающий клапан 14' поступает в дополнительную колонну насосно-компрессорных труб 8 и вытесняет технологическую жидкость 10 из дополнительной скважины 2 через дополнительную колонну насосно - компрессорных труб 8, дополнительный сообщающий трубопровод 12, переключатель потока 16, трубопровод 17, работающий только на слив в емкость 9, при этом дополнительный разделитель жидких фаз 21 перемещается по дополнительной колонне насосно-компрессорных труб 8 вверх.
Второй цикл работы установки для закачки жидкости в пласт происходит следующим образом.
Когда уровень технологической жидкости 10 в дополнительной колонне насосно-компрессорных труб 8 дополнительной скважины 2 достигнет крайнего верхнего положения, а в основной колонне насосно-компрессорных труб 7 основной скважины 1 достигает крайнего нижнего положения, станция управления 18 подает сигнал на переключатель потока 20, который занимает положение «б».
В этом случае расчетный объем технологической жидкости 10 из емкости 9 поступает на прием насоса 15 и далее через нагнетательный трубопровод 19, переключатель потока 16 и дополнительный сообщающий трубопровод 12 нагнетается в дополнительную колонну насосно-компрессорных труб 8 дополнительной скважины 2.
При этом дополнительный нагнетательный клапан 13' сообщает полость дополнительной колонны насосно-компрессорных труб 8 дополнительной скважины 2 с нефтеносным пластом 4', а дополнительный всасывающий клапан 14' разобщает полость дополнительной колонны насосно-компрессорных труб 8 с межтрубным пространством 23, при этом дополнительный разделитель жидких фаз 21 под действием давления технологической жидкости 10 перемещается вниз по дополнительной колонне насосно-компрессорных труб 8 и продавливает закачиваемую жидкость (пластовую воду) в нефтеносный пласт 4'. Основной нагнетательный клапан 13 в основной скважине 1 закрывается, а основной всасывающий клапан 14 открывается. В результате пластовая вода из водоносного пласта 3 основной скважины 1 по межтрубному пространству 22 за счет энергии водоносного пласта 3 через основной всасывающий клапан 14 поступает в основную колонну насосно-компрессорных труб 7 и вытесняет технологическую жидкость 10 из основной скважины 1 через основную колонну насосно-компрессорных труб 7, основной сообщающий трубопровод 11, переключатель потока 16, трубопровод 17, работающий только на слив в емкость 9, при этом основной разделитель жидких фаз 20 перемещается по основной колонне насосно-компрессорных труб 7 вверх. Далее циклы закачек повторяются.
Предлагаемая установка для закачки жидкости в пласт имеет простую конструкцию, кроме того, разделители жидких фаз, установленные в основной и дополнительной колоннах насосно-компрессорных труб на границах технологическая жидкость - закачиваемая жидкость позволяют исключить смешивание жидких фаз и значительно снизить расход масла необходимого для работы установки, а также производить только периодический контроль за расходом масла в емкости, что значительно снижает эксплуатационные затраты и позволяет сэкономить материальные и финансовые средства и повышает надежность работы установки.