УСТАНОВКА ДЛЯ ОДНОВРЕМЕННОЙ ИЛИ РАЗДЕЛЬНОЙ ЭКСПЛУАТАЦИИ ДВУХ ПЛАСТОВ

Полезная модель относится к технике добычи нефти и может быть использована для подъема из скважины жидкости, в том числе высоковязкой.
Известна установка для одновременно-раздельной эксплуатации двух пластов (см. патент RU №2221136, E21B 43/14, опуб. 10.01.2004 г.), включающая колонну лифтовых труб, штанговый насос, снабженный дополнительным всасывающим клапаном, размещенным на боковой стенке его цилиндра и делящим этот цилиндр по длине на две части, пропорциональные производительностям пластов, пакер и хвостовик.
Недостатком установки является сложность разделения цилиндра в зависимости от производительности пластов в условиях меняющегося на практике дебита хотя бы одного из пластов.
Известна установка для одновременно-раздельной эксплуатации двух пластов (см. патент RU №2353808, F04B 47/02, опубл. 27.04.2009 г.), включающая штанговый насос с всасывающими и нагнетательным клапанами, основным, снабженным боковым всасывающим клапаном, и вспомогательным цилиндрами, с размещенными в них полыми плунжерами, соединенными полым штоком, хвостовик с пакером на конце. Указанная установка по технической сути и достигаемому результату наиболее близка к предлагаемой установке для одновременной или раздельной эксплуатации двух пластов и ее можно взять в качестве прототипа.
Недостатками прототипа являются сложность конструкции, низкая надежность в работе особенно при подъеме высоковязкой жидкости.
Техническим результатом заявляемой полезной модели является упрощение конструкции и повышение надежности работы установки.
Поставленный технический результат решается описываемой установкой для одновременной или раздельной эксплуатации двух пластов, содержащей пакер, основной и вспомогательный цилиндры с размещенными в них плунжерами, причем плунжер основного насоса, с боковым всасывающим клапаном, выполнен полым, а плунжера соединены штоком.
Новым является то, что пакер установлен между цилиндрами, вспомогательный цилиндр, выполненный меньшего диаметра, снабжен боковым всасывающим клапаном, плунжер, размещенный в вспомогательном цилиндре, выполнен сплошным, а шток, соединяющий его с полым плунжером выполнен сплошным.
Установка пакера между цилиндрами, снабжение вспомогательного цилиндра, выполненного меньшим диаметром, боковым всасывающим клапаном, выполнение плунжера, размещенного в вспомогательном цилиндре, сплошным и выполнение штока, соединяющего его с полым плунжером сплошным, обеспечивает увеличение коэффициента наполнения полостей цилиндров жидкостью за счет поступления жидкости после всасывающих клапанов непосредственно в полости цилиндров и исключения прохождения жидкости в цилиндры после всасывающих клапанов через каналы с небольшими проходными сечениями и крутыми поворотами потока жидкости, увеличивающими гидравлические сопротивления и ухудшающими условия поступления жидкости в полости цилиндров. Кроме того, обеспечивается в высоковязкой среде устойчивое (без зависания) движение колонны штанг вниз за счет дополнительного, направленного вниз усилия от столба поднимаемой жидкости, воздействующего на сплошной плунжер.
Совокупность отличительных признаков предлагаемой установки позволяет решить поставленную задачу.
На фиг. 1 схематично показана установка при эксплуатации нижнего пласта, на фиг. 2 - то же при эксплуатации верхнего пласта.
Установка для одновременной или раздельной эксплуатации двух пластов (см. фиг. 1) содержит основной большего диаметра цилиндр 1 с боковым клапаном 2, в котором размещен полый плунжер 3 с нагнетательным клапаном 4, сверху цилиндр 1 соединен с колонной насосно-компрессорных труб 5, а снизу соединен с пакером 6, снизу пакер 6 соединен с вспомогательным меньшего диаметра цилиндром 7 с боковым всасывающим клапаном 8, в котором размещен сплошной плунжер 9, соединенный сплошным штоком 10 с полым плунжером 3, который сверху соединен с колонной штанг 11.
Установка работает следующим образом. При эксплуатации нижнего пласта Б в диапазоне рабочего хода плунжеров 3 и 9 полый плунжер большего диаметра 3 располагают таким образом, чтобы он перекрывал или был ниже бокового всасывающего клапана 2, а сплошной плунжер меньшего диаметра 9 располагают ниже бокового всасывающего клапана 8. При ходе колонны штанг 11 вверх движутся вверх и плунжеры 3 и 9, за счет разности площадей плунжеров 3 и 9 в полости цилиндров 1 и 7 между плунжерами 3 и 9 создается разряжение, при этом закрывается нагнетательный клапан 4 и открывается боковой всасывающий клапан 8, продукция нижнего пласта Б через боковой всасывающий клапан 8 поступает в полость цилиндров 1 и 7 между плунжерами 3 и 9. При ходе колонны штанг 11 вниз движутся вниз и плунжеры 3 и 9, при этом боковой всасывающий клапан 8 закрывается и открывается нагнетательный клапан 4 и жидкость из между плунжерной полости цилиндров 1 и 7 через нагнетательный клапан 4 и полость полого плунжера 3 поступает в надплунжерную полость цилиндра 1 и поднимается по колонне насосно-компрессорных труб 5 к устью скважины.
Далее циклы повторяются.
При эксплуатации верхнего пласта А (см. фиг. 2) в диапазоне рабочего хода плунжеров 3 и 9 сплошной плунжер меньшего диаметра 9 располагают таким образом, чтобы он перекрывал или был выше бокового всасывающего клапана 8, а полый плунжер большего диаметра 3 располагают выше бокового всасывающего клапана 2. При ходе колонны штанг 11 вверх движутся вверх и плунжеры 3 и 9, при этом закрывается нагнетательный клапан 4 и открывается боковой всасывающий клапан 2, продукция верхнего пласта А через боковой всасывающий клапан 2 поступает в полость цилиндров 1 и 7 между плунжерами 3 и 9. При ходе колонны штанг 11 вниз движутся вниз и плунжеры 3 и 9, при этом боковой всасывающий клапан 2 закрывается и открывается нагнетательный клапан 4 и жидкость из между плунжерной полости цилиндров 1 и 7 через нагнетательный клапан 4 и полость полого плунжера 3 поступает в надплунжерную полость цилиндра 1 и поднимается по колонне насосно-компрессорных труб 5 к устью скважины.
Далее циклы повторяются.
При совместной эксплуатации верхнего А и нижнего Б пластов плунжера 3 и 9 располагают относительно боковых клапанов 2 и 8 таким образом, чтобы при ходе плунжеров 3 и 9 вверх боковые клапана 2 и 8 перекрывались плунжерами 3 и 9 в соответствии с производительностью пластов А и Б. При ходе колонны штанг 11 вверх движутся вверх и плунжера 3 и 9, при этом закрывается нагнетательный клапан 4 и открывается вначале боковой всасывающий клапан 8, продукция нижнего пласта Б через боковой всасывающий клапан 8 поступает в полость цилиндров 1 и 7 между плунжерами 3 и 9. При дальнейшем движении боковой всасывающий клапан 8 перекрывается сплошным плунжером 9, при этом открывается боковой всасывающий клапан 2, продукция верхнего пласта А через боковой всасывающий клапан 2 поступает в полость цилиндров 1 и 7 между плунжерами 3 и 9. При ходе колонны штанг 11 вниз движутся вниз и плунжеры 3 и 9, при этом вначале закрывается боковой всасывающий клапан 2 и открывается нагнетательный клапан 4, при дальнейшем движении, после прохождения сплошным плунжером 9 бокового всасывающего клапана 8, боковой всасывающий клапан 8 закрывается, жидкость из между плунжерной полости цилиндров 1 и 7 через нагнетательный клапан 4 и полость полого плунжера 3 поступает в надплунжерную полость цилиндра 1 и поднимается по колонне насосно-компрессорных труб 5 к устью скважины.
Далее циклы повторяются.
Соответствующее перемещение и расположение плунжеров 3 и 9 относительно боковых клапанов 2 и 8 для эксплуатации верхнего, нижнего или совместной эксплуатации пластов осуществляют без извлечения скважинного оборудования приподъемом или приспуском полированного штока на устье.
Использование предлагаемой установки для одновременной или раздельной эксплуатации двух пластов позволяет упростить конструкцию, повысить надежность установки, увеличить коэффициент наполнения цилиндров, предотвратить зависание колонны штанг.