НАПОРНО-ВСАСЫВАЮЩАЯ ГЛУБИННАЯ УСТАНОВКА

Техническое решение относится к нефтегазодобывающей промышленности и может быть использовано при эксплуатации нефтяных скважин с отводом сопутствующего газа.
Известны скважинные установки, использующие несколько секций (компрессоров), предназначенных для размещения в скважине. (SU, №1101583, F04B 47/02, опубл. 20.04.1983), (SU, №861730, F04B 47/08, опубл. 21.06.76), (SU, №105115, F04B 47/12, Е21B 43/00, опубл. 30.04.1983). Ограничение этих устройств - небольшая производительность при добычи нефти из малодебетных скважин, сложность добычи высоковязкой нефти, с повышенным содержанием механических примесей и природного битума.
Самым близким к заявляемому техническому решению является устройство для эксплуатации обводняющейся газовой скважины по патенту SU, №1209831, E21B 43/00, F04B 47/12, опубл. 12.04.1983, содержащее концентрично установленные колонны обсадных и подъемных труб, выкидную линию, связанную с межтрубным пространством посредством отвода с задвижкой, рабочую камеру, выполненную в виде последовательно установленных и гидравлически связанных между собой секций, газопровод, выполненный в виде двух трубопроводов с переключателем, попеременно сообщающим секции рабочей камеры с межтрубным пространством и выкидной линией, обратный шаровой и поплавковый клапаны, которые установлены в каждой секции рабочей камеры. В этом техническом решении колонна подъемных труб и газопровод размещены внутри рабочей камеры, образующей с колонной подъемных труб в четных и нечетных секциях кольцевые камеры, в нижней части каждой из которых установлены поплавковый клапан, сообщающий кольцевую камеру с колонной подъемных труб, и обратный шаровой клапан, установленный над ним. Устройство служит для отвода жидкости при добыче газа, и не может быть использовано для добычи вязкой нефти.
Задачей предлагаемого технического решения является создание установки для добычи нефти и других жидких гетерогенных смесей с расширенными технико-эксплуатационными и функциональными возможностями, а так же повышение производительности, улучшение надежности при добыче нефти из малодебетных скважин, обеспечение возможности непрерывного перекачивания нефти с высокой вязкостью или с повышенным содержанием механических примесей и природного битума.
Поставленная задача решается за счет того, что напорно-всасывающая глубинная установка содержит герметичную емкость приема нефти, снабженную насосом, газокомпрессора снабженные ресивером и редукционным клапаном, накопительные камеры, сообщенные между собой вакуумным трубопроводом, трубопроводом подачи нефти и трубопроводом для подачи сжатого газа который снабжен верхним и нижним клапанами подачи нефти, причем между клапанами подачи нефти трубопровод выполнен с разрывом, корпус накопительной камеры выполнен металлическим, а поплавок снабжен верхним и нижним магнитами.
Суть технического решения поясняется чертежами где: Фиг.1 - принципиальная схема напорно-всасывающей глубинной установки.
Напорно-всасывающая глубинная установка (фиг.1) содержит накопительные камеры 1, вакуумную линию 2, трубопровод для подачи нефти 3, трубопровод для подачи сжатого газа 4, насос 5, герметичная емкость 6, газокомпрессора 7 и 8, редукционный клапан 9, ресивер 10, соединительный трубопровод 11, 12, трубопровод отдачи нефти 13, поплавок 14, клапан вакуумной линии 15, клапан подачи сжатого газа 16, клапан подачи нефти 17, клапан подачи нефти 18, магниты 19, поплавковый регулятор уровня жидкости 20, вентиля 21, 22, 23 и 24.
Напорно-всасывающая глубинная установка содержит накопительные камеры 1 в количестве от одной до N штук каждая из которых выполнена одинаковой. Накопительная камера 1 снабженная поплавками 14, клапаном вакуумной линии 15, клапаном подачи сжатого газа 16, клапаном подачи нефти 17 и 18. Клапан 15 установлен на трубопроводе 2, клапан 16 установлен на трубопроводе 4, на трубопроводе 3 установлены два клапана подачи нефти 17 и 18, клапан 18 установлен на дне накопительной камеры 1, а клапан 17 непосредственно под поплавком 14, причем между клапонами 17 и 18 трубопровод 3 выполнен с разрывом. Емкость 6 снабженная поплавковым регулятором уровня жидкости 20, соединена своей верхней частью с накопительной камерой 1 трубопроводом 2 и 3, верхняя часть емкости 6 так же соединена трубопроводом 11 с входом газокомпрессора 7, выход газокомпрессора 7 соединен с входом ресивера 10. Один выход ресивера 10 соединен с трубопроводом 4 накопительной камеры 1, а второй выход ресивера 10 подсоединен через редукционный клапан 9 к входу газокомпрессора 8. Нижняя часть емкости 6 снабжена трубопроводом 12, который подсоединен к входу насоса 5, а выход насоса 5 в свою очередь подсоединен к трубопроводу отдачи нефти 13. Снабжение поплавка 14 магнитами 19 повышает скорость переключения клапанов накопительных камер 1 для откачки нефти, а следовательно дополнительно повышается производительность напорно-всасывающей глубинной установки. Для обеспечения профилактических работ трубопроводы 2, 3, 4 и 13 снабжены запорной арматурой например вентилями 21, 22, 23 и 24.
2
Напорно-всасывающая глубинная установка работает следующим образом: В скважину опускается гирлянда накопительных камер 1 до полного погружения нижней накопительной камеры 1 в нефть. Накопительные камеры 1 скреплены между собой трубопроводами 2, 3, 4, с интервалом, например 70÷80 м. На удобном расстоянии от скважины установлен насос 5, например диафрагменный, герметичная емкость 6, два газокомпрессора 7 и 8, редукционный клапан 9 и ресивер 10. При включении насоса 5, газокомпрессор 7 через трубопровод 11 откачивает газы из герметичной емкости 6, при этом газокомпрессор 7 сжимает откачиваемые газы до 8÷10 кг/см и накачивает отбираемые газы в ресивер 10. При возникновении избытка газов или при возникновении попутного газа, газ стравливается через редукционный клапан 9 в газокомпрессор 8 далее подается в трубопровод отдачи нефти 13 или в газовый коллектор (на схеме не показан) в этом случаи, насос 5, герметичная емкость 6, газокомпрессор 7 и ресивер 10 дополнительно выполняют функции газосепаратора. Накопительная камера 1, за счет создаваемого разряжения газокомпрессором 7 и внешнего столба жидкости наполняется через клапан подачи нефти 18. По мере наполнения камеры 1 поплавок 14, сдерживаемый нижним магнитиком 19, погружается. Наступает момент, когда выталкивающая сила начинает преобладать над силой удержания магнитика 19. Поплавок 14 резко срывается вверх, закрывает клапан 15, открывает клапан 16, и сжатый газ из ресивера 10 по трубопроводу 4 через клапан 16 подается в накопительную камеру 1. Клапан 18 под действием собственной массы сжимаемой газом жидкости закрывается, клапан 17 открывается, и нефть по трубопроводу 3, через клапан 18 подается в следующую накопительную камеру 1, и далее в следующую до самой верхней накопительной камеры 1. Из верхней накопительной камеры 1 нефть поступает в герметичную емкость 6. По мере накопления нефти в емкости 6 она откачивается по трубопроводу 12 диафрагменным насосом 5 в трубопровод отдачи нефти 13 к месту назначения. При заполнении емкости 6 до определенного уровня, поплавковый регулятор уровня жидкости 23, обеспечивает перекрытие трубопровода 11. По мере опорожнения накопительной камеры 1 поплавок 14 удерживается в верхнем положении, а как только сила тяжести поплавка 14 превышает сдерживающее усилие верхнего магнита 19 поплавок 14 срывается и устремляется вниз, клапан 16 закрывается, а клапан 15 открывается. Сжатый газ из накопительной камеры 1 устремляется в трубопровод 2. Начинается наполнение накопительной камеры 1, и цикл повторяется. Таким образом, перекачка (подъем) нефти из одной накопительной камеры 1 в другую осуществляется под воздействием сжатого газа, сжатый газ в ресивере 10 постоянно находится в готовности к подаче в накопительные камеры 1 через клапаны 16, в разряженное пространство на высоту 70÷80 метров.
Совокупность признаков нова и позволяет перекачивать нефть с высокой вязкостью, улучшить надежность при добыче нефти из малодебетных скважин, обеспечить возможность непрерывного перекачивания нефти с высокой вязкостью или природного битума. При этом в узлах накопительных камер 1, насоса 5, газокомпрессоров 7 и 8 и ресивера 10, в контакте с перекачиваемым продуктом, прецензионные пары отсутствуют. Кроме того, отсутствует реакция на режим «сухой» работы или реакция на повышенное содержание механических примесей.