УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОЧИСТКИ ПРИЗАБОЙНОЙ ЗОНЫ ПЛАСТА И ПОДЪЕМА СКВАЖИННОЙ ЖИДКОСТИ

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, в частности к способами устройствам для повышения
производительности скважин при отборе скважинной жидкости.
Известен штанговый скважинный насос (ШСН), спущенный на трубах, плунжер которого приводится в движение колонной штанг, содержащий цилиндр, с всасывающим клапаном, в котором размещён полый плунжер с нагнетательным клапаном, а также текстолитовый амортизатор, выполненный в виде подвижного стакана и хвостовика (1)
Недостатком известного насоса является невозможность очистки призабойной зоны пласта и изменения реологических свойств нефти при её подъёме.
Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату, является скважинный штанговый насос, выбранный в качестве прототипа, содержащий цилиндр с всасывающим клапаном и размещённый в цилиндре полый плунжер с нагнетательным клапаном, а цилиндр выполнен двухступенчато под двухступенчато выполненный плунжер. Между стенкой цилиндра ступени с большим диаметром в его нижней части и стенкой плунжера
ступени с меньшим диаметром выполнена камера, сообщённая с наружным пространством через сеть радиальных каналов цилиндра ступени с большим диаметром.
Полость цилиндра ступени с меньшим диаметром в верхней части сообщена с наружным пространством.(2)
Недостатком данного насоса является то, что он предназначен только для очистки призабойной зоны пласта и может быть использован кратковременно от нескольких часов до нескольких суток.
Цель изобретения: повышение качества очистки призабойной зоны пласта и расширение функциональных возможностей устройства для очистки призабойной зоны пласта.
Устройство для очистки призабойной зоны пласта представляет собой спаренный глубинный штанговый насос, цилиндры которого соединены перфорированным соединительным переводником, при этом между стенкой перфорированного соединительного патрубка и полого соединительного переводника выполнена камера, сообщенная с наружным пространством через сеть радиальных каналов в перфорированном соединительном патрубке. Диаметр насосов выбирается 56мм, 68мм,
95мм, а диаметр соединительного полого переводника 28мм, за счет чего объем камеры значительно больший, чем объем камеры в прототипе (2). На фиг.(1) представлен общий вид устройства в частичном разрезе, когда плунжер находится в нижнем положении, на фиг.(2)-то же, что и на фиг.(1), когда плунжер находится в верхнем положении.
Устройство для очистки призабойной зоны пласта и подъёма скважинной жидкости, предназначенное для осуществления поставленной цели, состоит из верхнего насоса 2 и нижнего насоса 10, соединенных перфорированным соединительным патрубком 4, спускаемых в скважину при помощи колонны штанг 1, двух полых
плунжеров 3 и 8, соединённых между собой соединительным полым переводником 6, нагнетательного плунжерного клапана 9, всасывающего широкопроходного тарельчатого клапана 11, приёмного фильтра - сетки 12. Между полым соединительным переводником 6 и перфорированным соединительным патрубком - фильтром 4 выполнена камера 5, имеющая сообщение с затрубным пространством скважины через сеть радиальных каналов 7 в теле перфорированного соединительного патрубка и данная конструкция спаренного глубинного штангового насоса позволяет значительно увеличить объём камеры 5. Устройство работает следующим образом:
При ходе колонны штанг вверх всасывающий клапан 11 открывается, нагнетательный клапан закрывается, заполняется нижний насос 10 скважинной продукцией. При этом происходит заполнение скважинной жидкостью камеры 5 через сеть радиальных каналов 7. При движении через каналы с большой скоростью происходит изменение реологических свойств жидкости, нефть разжижается, уменьшается кинематическая вязкость, улучшается всасывание ее в цилиндр 10 и вынос ее на дневную поверхность. Подгонку полых плунжеров 3 и 8 осуществляют с таким расчётом, что при ходе колонны штанг 1 вверх, нижний полый плунжер 8, находясь в верхней мёртвой точке, выходит из цилиндра нижнего насоса 10 и через сеть радиальных каналов 7 перфорированного соединительного патрубка- фильтра 4 происходит дополнительное заполнение нижнего насоса 10 разжиженной скважинной жидкостью.
К моменту выхода плунжера 8 из насоса 10 происходит максимальное разряжение под плунжером за счет того, что при ходе вверх весь объем под плунжером не успевает заполняться скважинной жидкостью. При выходе плунжера 8 из насоса 10 нефть мгновенно заполняет полость цилиндра 10 под плунжером 8, происходит
импульсное разряжение в призабойной зоне, т.е. создается депрессия на пласт, из пласта выносятся загрязнения, происходит дополнительная очистка ПЗП.
При ходе колонны штанг 1 и двух полых плунжеров 3 и 8 вниз, нагнетательный плунжерный клапан 9 открывается, а всасывающий широкопроходной тарельчатый клапан 11 закрывается, скважинная жидкость вытесняется во внутреннее пространство полых плунжеров 3 и 8. При этом скважинная жидкость, попавшая в камеру 5, через сеть радиальных каналов 7 с большой скоростью выдавливается в зону перфорации пласта в затрубном пространстве между эксплуатационной колонной и обсадной колонной, с большой силой ударяясь о стенки обсадной колонны, проникает в перфорационные каналы (поры призабойной зоны пласта). При интенсивном движении скважинной жидкости из камеры 5 через сеть радиальных каналов 7 и удары о стенки обсадной колонны высоковязкая парафинистая скважинная жидкость изменяет свои реологические свойства (разжижается ещё в большей степени), что приводит к снижению её кинематической вязкости. При обработке призабойной зоны пласта колонну насоснокомпрессорных труб опускают таким образом, что перфорированный соединительный патрубок - фильтр 4 находится в зоне перфорации пласта и промытая скважинная жидкость, поднятая на земную поверхность вместе с шламом сливается в технологическую ёмкость.
Спуск - подъём скважинного оборудования производят подъёмным агрегатом (Азинмаш-37, А-50 и др.). По окончании работ по очистке призабойной зоны пласта колонна штанг 1 вместе со спаренным глубинным штанговым насосом поднимают до уровня подвески, собирают верхнее оборудование станка - качалки, скважинное оборудование запускают в работу.
Устройство для очистки призабойной зоны пласта и подъёма скважинкой жидкости позволяет значительно улучшить коллекторские свойства пласта, благодаря большому объёму камеры 5, сообщающейся с затрубным пространством через сеть радиальных каналов 7 в перфорированном соединительном патрубке - фильтре 4, где при ходе колонны штанг 1 вверх образуется разрежение, а при ходе колонны штанг 1 вниз избыточное давление и вследствие изменения кинематической вязкости скважинной жидкости, облегчается вынос скважинной жидкости на поверхность, значительно уменьшаются отложения асфальто-смолистые и парафинистые отложения на внутренней поверхности насосно- компрессорных труб и поверхности колонны штанг. При ходе колонны штанг 1 вверх нижний плунжер выходит из нижнего насоса 10 и происходит дополнительное заполнение нижнего насоса разжиженной скважинной жидкостью, происходит резкое изменение давления в затрубном пространстве, что равносильно вибровоздействию на призабойную зону пласта.
Испытание показали, что данная конструкция насоса позволяет одновременно осуществлять и эффективную очистку ПЗП и отбор жидкости из скважины и вынос ее на дневную поверхность, применение широкопроходного тарельчатого клапана уменьшает потери напора на входе в насос, соответствующая подгонка полых плунжеров, когда при ходе вверх нижний плунжер выходит из цилиндра нижнего насоса, приводит к полному заполнению насоса скважинной жидкостью, камера между перфорированным соединительным патрубком и полым соединительным патрубком большого объема позволяет за один цикл хода колонны штанг вверх-вниз производить уменьшение кинематической вязкости большего объема нефти.
Данное устройство хорошо зарекомендовало себя при освоении из бурения скважин со слабым пластовым давлением, при освоении скважин, находившихся в бездействии.