Компоновка одновременно-раздельной эксплуатации скважин

Полезная модель относится к нефтепромысловому оборудованию, в частности к скважинным установкам одновременно-раздельной эксплуатации скважин. Компоновка одновременно-раздельной эксплуатации скважин предназначена для одновременно-раздельной добычи и закачки, состоит из двух коаксиально расположенных колон насосно-компрессорных труб диаметром 89 мм 12 и 48 мм 13, электроприводного центробежного насоса 2А габарита 8, погружного электродвигателя 7 диаметром 81 мм с кабелем питания 16, шарикового обратного клапана 9, распределительного узла 11, механического пакера 3, байпасной линии 17 диаметром 33 мм, стыковочного устройства 4 и устьевой арматуры 14. ЭЦН 2А 8 с ПЭД 7 размещенный параллельно байпасной линии из насосно-компрессорных труб 17, крепится к НКТ хомутами 15 в местах фланцевых соединений, внизу нижним креплением 6. Распределительный узел 11 предназначен для подвижного соединения узлов компоновки и разделения потоков добываемой жидкости с верхнего 5 и нижнего пласта 2. Для разобщения пластов применяется пакерная компоновка 3 с гидравлическим якорем 18, автономно устанавливаемая в скважине, соединение пакерной компоновки с компоновкой ОРЭ осуществляется посредством стыковочного устройства 4. Добыча жидкости с верхнего пласта 5 осуществляется установкой электроприводного центробежного насоса 2А габарита 8, подъём добытой жидкости происходит по кольцевому пространству между НКТ 89 мм 12 и НКТ 48 мм 13, закачка осуществляется в нижний пласт 2 по НКТ 48 мм 13 с внутренним защитным покрытием, для снижения скорости коррозионного и гидроабразивного износа, далее через байпасную линию 17 и НКТ 60 мм 19. Сущность полезной модели поясняется фиг. 1.
Технический результат:
Повышение надежности компоновки одновременно-раздельной эксплуатации скважин.
Полезная модель относится к нефтепромысловому оборудованию, в частности к скважинным компоновкам для одновременно-раздельной эксплуатации скважин.
Известна байпасная система для одновременно-раздельной эксплуатации [патент на ПМ №183576 U1 RU; E21B 43/14; E21B 17/026 опубликовано 26.09.2018], содержащая верхний стакан, выполненный с возможностью соединения сверху с колонной лифтовых труб, а снизу с электроприводной насосной установкой и нижний стакан, выполненный с возможностью соединения сверху с электроприводной насосной установкой, а снизу с подвеской труб, в качестве труб, обеспечивающих движение жидкости между стаканами используются не менее двух колонн трубок с наружным габаритом не менее 10 и не более 25 мм сверху и снизу соединенных со стаканами и расположенных по образующей к электроприводному насосу. В качестве упомянутых трубок, например, для скважины с обсадной колонной диаметром 146 мм, в которой реализуется технология одновременно-раздельной добычи с двух пластов, могут быть использованы до 3 колонн трубок наружным габаритом 16 мм и стенкой 2 мм, которые располагаются по образующей к электроприводному насосу 5 габарита с максимальным наружным диаметральным размером 103 мм и параллельно двум силовым кабелям, а для скважины с обсадной колонной диаметром 168 мм могут быть использованы до 3 колонн трубок наружным габаритом 20 мм и стенкой 2 мм, которые располагаются по образующей к электроприводному насосу 5 габарита с максимальным наружным диаметральным размером 103 мм и параллельно двум силовым кабелям. При этом внутренние каналы колонн трубок через внутренние каналы верхнего и нижнего стаканов гидравлически связаны с колонной лифтовых труб и подвеской лифтовых труб, соответственно. В качестве трубок могут применяться койлтюбинговые трубы или трубы мерной длины, монтаж которых осуществляется, например, с применением фитингового соединения.
Недостатком данной компоновки является низкий срок службы в условиях коррозионно-активных сред из-за малой толщины стенки байпасных трубок, сложность монтажа байпасной системы, а также байпасная линия не является грузонесущей – соответственно нагрузка от нижлежащего оборудования воспринимается верхним УЭЦН.
Известна система байпасирования насосной установки [патент на ПМ №125271 RU, E21B 47/00, опубликовано 27.02.2013], состоящая из Y-блока с пробкой, к одному выходу которого посредством разрывной муфты, соединителя и патрубков подвешена колонна байпасных труб, а ко второму выходу через разрывную муфту и уравновешивающий клапан присоединена насосная установка, содержащая погружной насос и погружной электродвигатель, снабженный опорным патрубком, при этом колонна байпасных труб и насосная установка скреплены между собой протектолайзерами и седлом. Данная компоновка предназначена для проведения геофизических исследований скважины при действующей УЭЦН.
На базе байпасных систем разработаны дуальные системы для раздельной эксплуатации объектов, которая содержит дуальную систему с герметичной байпасной линией, состоящую из развилки, узла перемещения, патрубков клапана и насоса, герметичной байпасной грузонесущей линии и хомутов для крепления кабельных линий, а также две полнокомплектные установки электроцентробежного насоса (см. статья «Оборудование для ОРЭ и байпасные системы. Опыт эксплуатации» АО «Новомет-Пермь» в журнале «Арсенал Нефтедобычи» № 20 сентябрь 2017 г., с 26-27).
Недостатком данной компоновки является подъем продукции по одному лифту НКТ, соответственно для определения дебита и обводненности пообъктно, необходима остановка одного УЭЦН.
Известна установка для одновременно-раздельной добычи и закачки в одной скважине [патент на ПМ №2598948 RU, E21B 43/14, опубликовано 10.10.2016], содержащая две колонны коаксиально установленных насосно-компрессорных труб разного диаметра, электроцентробежный насос, устройство для разделения потоков закачиваемой и отбираемой жидкости, клапан на линии закачиваемой жидкости, пакер для разобщения продуктивного и нагнетательного пластов и устьевую арматуру. Недостатками данной установки являются высокая скорость коррозии внутреннего лифта НКТ, вследствие двухстороннего воздействия агрессивных сред, а также сложность извлечения внутреннего лифта НКТ в случае присыпания механическими примесями, содержащимися в подтоварной воде.
Установка по патенту 2598948 RU являются наиболее близкими по технической сущности к заявляемой и приняты за прототип.
Настоящее полезная модель направлена на повышение надежности компоновок ОРЭ, упрощение демонтажа.
Указанный технический результат достигается за счет:
- раздельного подъема скважинной жидкости по коаксиально расположенным колоннам НКТ диаметром 89 мм 12 и 48 мм 13;
- применения электроприводного центробежного насоса 2А габарита 8;
- упрощении подгонки и соединения НКТ с распределительным узлом 11 за счет хомутов 15, позволяющих производить осевое перемещение ЭЦН 2А габарита 8;
- применения НКТ 48 мм 13 с внутренним защитным покрытием, для снижения скорости коррозионного и гидроабразивного износа;
- при закачке подтоварной воды по внутреннему лифту НКТ исключается его присыпание механическими примесями.
Перед внедрением компоновки необходимо проведение геофизических исследований технического состояния эксплуатационной колонны, скреперование в интервале установки пакера и шаблонирование шаблоном-имитатором компоновки.
Спуск компоновки производится в три этапа:
1. Установка пакерной компоновки в составе: пакер 3 с возможностью автономной работы для разобщения продуктивного 5 и принимающего пласта 2, НКТ, стыковочное устройство 4, размещенное на минимальном расстоянии от проектной глубины спуска ЭЦН 8;
2. Спуск компоновки на НКТ 89 мм 12 и стыковка с пакерной компоновкой, в составе ЭЦН 2А габарита 8 на НКТ 48 мм 13 с шариковым обратным клапаном 9 размещенный параллельно байпасной линии 17 соединённый хомутами 15 в местах фланцевых соединений. Для снижения геометрических размеров компоновки в интервале ПЭД 7 размещается тело НКТ.
3. Спуск НКТ 48 мм 13 с внутренним защитным покрытием и стыковка с распределительным узлом.
Определение герметичности пакера проводится путем сравнения показаний термоманометрической системы УЭЦН и расчетного забойного давления нагнетаемого пласта. Герметичность НКТ и распределительного узла, определяется опрессовкой кольцевого пространства между НКТ 89 мм 12 и НКТ 48 мм 13.
Добываемая жидкость, перекачиваемая ЭЦН 2А габарита 8 по НКТ 48 мм 13, через распределительный узел 11 поднимается на устье по кольцевому пространству между НКТ 89 мм 12 и НКТ 48 мм 13, измерение дебита скважины происходит в АГЗУ. Нагнетаемая жидкость из системы ППД по внутреннему лифту НКТ закачивается в подпакерное пространство, учет объемов закачки производится устьевым расходомером.
Вариант 2. Компоновка одновременно-раздельной эксплуатации скважин предназначена для одновременно-раздельной добычи. Добыча жидкости с верхнего пласта 21 осуществляется электроцентробежным насосом 2А габарита 8. Добыча жидкости с нижнего пласта 20 осуществляется электроприводным центробежным насосом 5 габарита 22 с погружным электродвигателем 24 диаметром 103 мм, в кожухе 23. Подъём добытой жидкости с верхнего пласта происходит по кольцевому пространству между НКТ 89 мм 12 и НКТ 48 мм 13, а с нижнего пласта по НКТ 48 мм 13. Сущность полезной модели поясняется фиг. 2.
Технический результат:
Повышение надежности компоновки одновременно-раздельной эксплуатации скважин.
Спуск компоновки производится в три этапа:
1. Установка пакерной компоновки в составе: пакер с возможностью автономной работы для разобщения пластов, НКТ, стыковочное устройство, размещенное на минимальном расстоянии от проектной глубины спуска нижнего УЭЦН;
2. Спуск компоновки на НКТ 89 мм 12 и стыковка с пакерной компоновкой 3, в составе ЭЦН 2А габарита 8 на НКТ 48 мм 13 с шариковым обратным клапаном 9 размещенный параллельно байпасной линии 17 диаметром НКТ 33 мм, соединённые хомутами 15 в местах фланцевых соединений ЭЦН 22, ЭЦН 5 габарита 22 с погружным электродвигателем 24диаметром 103 мм в герметичном кожухе 23, ответная часть стыковочного устройства 4.
3. Спуск НКТ 48 мм 13 с внутренним защитным покрытием и стыковка с распределительным узлом 11.
Определение герметичности пакера проводится путем сравнения показаний термоманометрических систем УЭЦН. Герметичность НКТ и распределительного узла 11 определяется по манометрам, установленным на устье скважины, за счет перекрытия задвижек на арматуре 14.
Добываемая жидкость с верхнего пласта 21, перекачиваемая ЭЦН 2А габарита 8 по НКТ 48 мм 13, через распределительный узел 11 поднимается на устье по кольцевому пространству между НКТ 89 мм 12 и НКТ 48 мм 13, добываемая жидкость с нижнего пласта 20, перекачиваемая ЭЦН 5 габарита 22 по байпасной линии 17 поступает в распределительный узел 11 и поднимается на устье по НКТ 48 мм 13, измерение дебита для каждого из объектов выполняется в АГЗУ.