УСТАНОВКА ШТАНГОВОГО НАСОСА ДЛЯ ЭКСПЛУАТАЦИИ СКВАЖИНЫ С БОКОВЫМ СТВОЛОМ

Полезная модель относится к установкам для добычи жидкости из скважин штанговыми насосами и может быть применена для добычи нефти как из нефтяных наклонно-направленных скважин, так и нефтяных скважин, оборудованных боковыми стволами с эксплуатационной колонной малого диаметра.
Известна штанговая насосная установка для эксплуатации скважин, состоящая из штангового насоса, каната, соединенного с поверхностным приводом, канатной заделкой, соединяющей канат с плунжером насоса, утяжелителя, оборудования устья с полым полированным штоком, колонны насосно-компрессорных труб. (Деговцов А.В., Фархутдинов А.А., Нурутдинов А.Х. «Пути повышения производительности труда при подземных ремонтах скважин, оборудованных ШСНУ», Экспресс-Информация, Серия «Машины и нефтяное оборудование», М., ВНИИОЭНГ, 1985 г. №6, стр. 1-6).
Недостатком данной установки является:
- низкая эксплуатационная надежность работы установки, обусловленная невозможностью герметизации каната на устье скважины, а также невозможностью отсоединить канат от плунжера насоса в случае заклинивания плунжера в цилиндре, что в свою очередь осложняет подъем насоса из скважины.
Наиболее близким устройством, взятым авторами в качестве прототипа полезной модели, является насосная установка для эксплуатации скважин с боковыми стволами, состоящая из поверхностного привода, оборудования устья, колонны насосно-компрессорных труб, насосных штанг, штангового насоса, каната, установленного в месте интенсивного набора кривизны, заделок каната для соединения его с одной стороны с колонной насосных штанг, а с другой - с плунжером насоса (см. RU 131801 C1, опуб. 27.08.2013 г.).
Недостатком данной установки является:
- низкая эксплуатационная надежность работы установки в скважинах с большим содержанием парафина в добываемой продукции, обусловленная отложением парафина в насосно-компрессорных трубах и как следствие увеличением нагрузок и снижением подачи насоса.
Технический результат полезной модели заключается в повышении эффективности эксплуатации скважин с боковыми стволами, осложненных большим содержанием парафина в добываемой продукции, а также в снижении расхода электроэнергии.
Технический результат достигается тем, что установка штангового насоса для эксплуатации скважины с боковым стволом состоит из поверхностного привода, оборудования устья, колонны насосно-компрессорных труб, колонны насосных штанг, штангового насоса, каната, установленного в месте интенсивного набора кривизны, заделок каната для соединения его с одной стороны с колонной насосных штанг, а с другой - с плунжером насоса, при этом согласно полезной модели, на устье скважины установлен датчик температуры пластовой жидкости, а в затрубном пространстве основного ствола размещен греющий кабель, закрепленный на насосно-компрессорных трубах протекторами, соединенный на устье скважины со станцией управления, выполненной с возможностью регулирования силы тока, подаваемого на греющий кабель в зависимости от температуры пластовой жидкости на устье скважины.
На фиг. 1 показан общий вид установки штангового насоса для эксплуатации скважины с боковым стволом.
Установка штангового насоса для эксплуатации скважины с боковым стволом состоит из поверхностного привода, например, в виде станка-качалки 1, оборудования устья скважины 2, колонны насосно-компрессорных труб 3, штангового скважинного насоса 4. В месте интенсивного набора кривизны скважины (в месте перехода в боковой ствол скважины) вместо насосных штанг 5 установлен канат 6, соединенный заделками 7 с одной стороны с колонной насосных штанг 5, расположенных в вертикальной части скважины, а с другой - с плунжером 8 штангового скважинного насоса 4. На устье скважины установлен датчик 9 температуры пластовой жидкости, а в затрубном пространстве 10 размещен греющий кабель 11, закрепленный на насосно-компрессорных трубах протекторами 12, соединенный на устье скважины со станцией управления 13, выполненной с возможностью регулирования силы тока, подаваемого на греющий кабель в зависимости от температуры пластовой жидкости на устье скважины. Сигнал от датчика температуры 9 поступает на станцию управления по кабелю 14 или по беспроводной системе связи, например, системе Wi-fi.
Установка штангового насоса для эксплуатации скважины с боковым стволом работает следующим образом.
Установка штангового насоса для эксплуатации скважины с боковым стволом компонуется согласно полезной модели: в скважину на насосно-компрессорных трубах 3 спускают скважинный насос 4, плунжер 8 которого соединяют с канатом 6 заделкой 7, далее к канату 6 последовательно подсоединяют насосные штанги 5, которые соединяются с поверхностным приводом 1. При монтаже НКТ в затрубном пространстве 10 основного ствола размещают греющий кабель 11, который крепится к НКТ протекторами 12. Греющий кабель пропускают через устьевое оборудование 2 и соединяют со станцией управления 13. На устьевом оборудовании скважины на выкидной линии устанавливается датчик 9 температуры пластовой жидкости, сигнал от которого по кабелю 14 или беспроводной системе Wi-fi поступает на станцию управления 13. При эксплуатации скважины с большим содержанием парафина, по мере движения пластовой жидкости от забоя к устью скважины снижается температура пластовой жидкости, что может привести в выпадению парафина и его отложению на стенках НКТ или в насосе. Отложение парафина в НКТ приводит к зависанию штанг при ходе вниз, увеличению нагрузок при ходе вверх и снижению коэффициента подачи насоса. Греющий кабель 11 служит для предотвращения отложений парафина в НКТ путем нагрева пластовой жидкости. Для снижения расхода электроэнергии на устье скважины установлен датчик температуры, в зависимости от значений которого, станция управления 13 изменяет температуру греющего кабеля, уменьшая или увеличивая силу тока, подаваемого на греющий кабель 11.
При эксплуатации скважины с боковым стволом предлагаемая насосная установка позволяет добывать флюид из пласта с большим содержанием парафина и транспортировать его на дневную поверхность, обеспечивая при этом повышение эффективности эксплуатации скважины с боковым стволом при одновременном снижении расхода электроэнергии.
Рассмотрим каждый конструктивный элемент установки отдельно, раскрыв его существенность в достижении поставленного технического результата.
Поверхностный привод 1 является неотъемлемой частью штанговой насосной установки и применяется для приведения в действие всей установки, в частности, возвратно-поступательного хода колонны насосных штанг 5 для работы штангового скважинного насоса 4. Оборудование устья 2 необходимо для герметизации устья скважины и перепуска добываемого флюида из скважины в заранее определенную область. Колонна насосно-компрессорных труб 3 необходима для обеспечения внутритрубного пространства для добычи флюида штанговым насосом и межтрубного пространства (между обсадной колонной и колонной НКТ) для размещения греющего кабеля. Колонна насосных штанг 5 обеспечивает передачу возвратно-поступательного движения от привода 1 к штанговому насосу 4 для добычи флюида. Штанговый насос 4 обеспечивает добычу флюида из продуктивного пласта скважины. Канат 6 обеспечивает связь между вертикальным участком скважины и боковым стволом, снижая трение о колонну НКТ в месте интенсивного набора кривизны. Заделки 7 каната обеспечивают присоединение каната с одной стороны к колонне насосных штанг 5, а с другой - к плунжеру насоса. Датчик 9 температуры необходим для обеспечения показаний температуры добываемого флюида в реальном времени для возможности определения начала момента образования парафиноотложений на внутренней поверхности НКТ 3. Греющий кабель 11 обеспечивает прогрев добываемого флюида через НКТ 3, снижая вероятность парафиноотложений. Станция управления 13, выполненная с возможностью регулирования силы тока, подаваемого на греющий кабель 11 в зависимости от температуры пластовой жидкости на устье скважины, обеспечивает регулирование температуры добываемого флюида, снижая вероятность парафиноотложений и энергопотребление всей установки.
Таким образом, все существенные признаки, включенные в формулу полезной модели, представляют собой единую установку штангового насоса для эксплуатации скважины с боковым стволом, при этом каждый элемент, входящий в установку, неразрывно связан с предложенным устройством и непосредственно влияет на поставленный технический результат. В случае исключения хотя бы одного конструктивного элемента установки из формулы полезной модели заявленное устройство будет либо неработоспособно (не будет соответствовать промышленной применимости), либо не будет достигаться поставленный технический результат.
Следует понимать, что после рассмотрения специалистом приведенного описания с примером осуществления насосной установки для эксплуатации скважины с боковым стволом, а также сопроводительного чертежа для него станут очевидными другие изменения, модификации и варианты реализации заявленной полезной модели. Таким образом, все подобные изменения, модификации и варианты реализации, а также другие области применения, не имеющие расхождений с сущностью настоящей полезной модели, следует считать защищенными настоящей полезной моделью.