УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОДНОВРЕМЕННО-РАЗДЕЛЬНОЙ ЭКСПЛУАТАЦИИ МНОГОПЛАСТОВОЙ СКВАЖИНЫ

Предложение относится к нефтегазодобывающей промышленности и может быть использовано при эксплуатации многопластовых скважин как для раздельной выработки пластов, так и для одновременной.
Известен способ одновременно-раздельной эксплуатации многопластовой скважины и приемный клапан для периодического перекрывания потока из пластов (патент РФ на изобретение №2161698, МПК 7 Е21В 43/14; Е21В 34/06, опубл. в бюл. №1 от 10.01.2001 г.) состоящий из корпуса, являющегося частью эксплуатационной колонны, золотника с приемными отверстиями и пружины, установленной под торцом золотника, при этом на торцах золотника выполнены упоры, один из которых в устойчивом положении клапана входит в пазовый венец в корпусе с двумя последовательно чередующимися по глубине видами пазов, что и определяет состояние смещения золотниковых отверстий по отношению к отверстиям в корпусе, а упор другого торца золотника при переключении клапана входит в пазовый венец с криволинейными пазами в корпусе с другой стороны, обеспечивающий при движении золотника в осевом направлении его разворот.
Недостатками данного устройства является то, что открывание-закрывание приемных клапанов происходит при подаче импульса давления гидронасосом, нагнетающим в эксплуатационную колонну рабочую жидкость, причем каждый приемный клапан имеет индивидуальный элемент, определяющий порог его срабатывания, и определенную последовательность, нарушение которой, например, при резком скачке импульса давления, может привести к сбою в работе приемных клапанов, то есть будет не определено - в каком из устойчивых положений «открыто» или «закрыто» находится каждый приемный клапан.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому является устройство для одновременной эксплуатации нескольких продуктивных пластов одной скважины (авторское свидетельство SU №907225, МПК 7 Е21В 43/14; опубл. в бюл. №7 от 23.02.1982 г.), выполненное в виде, расположенных в корпусной детали, регулирующих клапанных втулок, снабженных проходными каналами и захватными элементами и управляемых с дневной поверхности при помощи механизма управления, снабженного ответным захватным элементом, при этом захватные элементы клапанных втулок расположены выше проходных каналов, а механизм управления выполнен
в виде двух радиально подпружиненных и кинематически связанных между собой полувтулок, на которых расположен захватный элемент механизма управления.
Недостатками данной конструкции являются:
- во-первых, после остановки эксплуатации скважины, добываемая скважинная жидкость, находящаяся в скважине, произвольно возвращается обратно через отверстия корпуса в продуктивные пласты, клапанные втулки которых открыты, при этом происходит кольматация призабойной зоны продуктивных пластов, что снижает общий дебит скважины;
- во-вторых, процесс отбора скважинной жидкости не регулируется по продуктивным пластам в зависимости от значения давления в них.
Технической задачей полезной модели является исключение обратного поступления скважинной жидкости в пласт в период остановки скважины и регулируемый отбор скважинной жидкости по продуктивным пластам в зависимости от давления в них.
Поставленная техническая задача решается устройством для одновременно-раздельной эксплуатации многопластовой скважины, содержащим корпус с отверстиями, выполненными напротив каждого продуктивного пласта, пакеры.
Новым является то, что снаружи к корпусу напротив каждого из его отверстий жестко присоединены регулируемые клапаны, причем каждый регулируемый клапан состоит из полого стакана, внутри которого размещена втулка с седлом и подпружиненного сверху вниз шарик, размещенного на седле втулки, при этом регулирующие клапана позволяют эксплуатировать соответствующие им продуктивные пласты при превышении заданных значений давления, путем настройки усилия сжатия пружины шарика для каждого регулируемого клапана в отдельности.
На фигуре 1 изображено предлагаемое устройство для одновременно-раздельной эксплуатации многопластовой скважины.
На фигуре 2 изображен вид-А - регулируемого клапана в открытом положении - клапанная втулка находится в нижнем положении.
Устройство для одновременно-раздельной эксплуатации многопластовой скважины (в данном примере на фигуре 1 изображена скважина с тремя продуктивными пластами) содержит корпус 1 с отверстиями 2; 2'; 2'', выполненными напротив каждого продуктивного пласта 3; 3'; 3''. Снаружи к корпусу 1 напротив каждого из его отверстий 2; 2'; 2'', жестко присоединены, соответственно, регулируемые клапаны 4; 4'; 4'', позволяющие эксплуатировать соответствующие им продуктивные пласты 3; 3'; 3'', при превышении заранее заданных значений давления в них.
Каждый из регулируемых клапанов 4; 4'; 4'' (см. фиг.1), например, регулируемый клапан 4 (см. фиг.2) состоит из полого стакана 5, внутри которого размещена втулка 6 с седлом 7 и подпружиненного посредством пружины 8 сверху вниз шарик 9, размещенного на седле 7 втулки 6, имеющей возможность регулировки усилия сжатия пружины 8 шарика 9.
Устройство для одновременно-раздельной эксплуатации многопластовой скважины работает следующим образом.
Перед монтажом устройства в скважине производят настройку регулируемых клапанов 4; 4'; 4'', при этом, каждый из регулируемых клапанов 4; 4'; 4'', настроен на определенное давление, при котором он начнет пропускать во внутрь корпуса 1 из соответствующего ему продуктивного пласта 3; 3'; 3'' сквозь соответствующие отверстия 2; 2'; 2''. (см. фиг.1). Например, регулируемый клапан 4 начинает пропускать скважинную жидкость при значении давления в продуктивном пласте от 6,0 МПа; регулируемый клапан 4' - от 8,0 МПа; регулируемый клапан 4'' - от 10,0 МПа. После настройки всех регулируемых клапанов 4; 4'; 4'' устройство для одновременно-раздельной эксплуатации многопластовой скважины в сборе спускают и монтируют в скважине, как показано на фигуре 1.
Далее в скважину на колонне труб 11 спускают насос 12 любой известной конструкции (например, электроцентробежный насос). После чего запускают скважину в эксплуатацию, при этом происходит эксплуатация тех продуктивных пластов 3; 3'; 3'', значения давления в которых равно или больше вышеупомянутых выше величин, то есть для регулируемого клапана 4 - 6,0 МПа; для регулируемого клапана 4' - 8,0 МПа; для регулируемого клапана 4'' - 10,0 МПа.
Насос 12 перекачивает скважинную жидкость, поступающую в скважину из продуктивных пластов 3; 3'; 3'' сквозь соответствующие регулируемые клапаны 4; 4'; 4'' и отверстия 2; 2'; 2'' корпуса 1 на дневную поверхность. Таким образом, происходит процесс одновременно-раздельной эксплуатации многопластовой скважины.
Наличие в конструкции устройства регулируемых клапанов исключает обратное поступление скважинной жидкости в пласт в период остановки скважины, что в свою очередь исключает кольматацию призабойной зоны пластов и не снижает планируемый общий дебит скважины по нефти. Кроме того, регулирующие клапана позволяют эксплуатировать соответствующие им продуктивные пласты при превышении заданных значений давления, путем настройки усилия сжатия пружины шарика для каждого регулируемого клапана в отдельности.