УСТАНОВКА ДЛЯ ОДНОВРЕМЕННО-РАЗДЕЛЬНОЙ ЭКСПЛУАТАЦИИ ДВУХ ПЛАСТОВ ОДНОЙ СКВАЖИНЫ

Область техники и назначение
Полезная модель относится к нефтедобывающей промышленности, в частности - к установкам для одновременно-раздельной эксплуатации двух пластов одной скважины.
Уровень техники
Известно изобретение «Способ исследования продуктивных пластов при одновременно-раздельной эксплуатации многопластовой скважины и установка для его реализации» (патент РФ №2546218, Е21В 43/14, опубликовано 10.04.2015), в котором описана установка содержащая: хвостовик с заглушкой, приемное устройство, пакер, разъединитель-соединитель, электрический клапан, блок погружной телеметрии, погружной электродвигатель с кабелем, электроприводный насос, клямсошламоуловитель. При этом электрический клапан соединен механически и электрически с блоком погружной телеметрии, оснащен датчиком давления и узлом, исключающим влияние тока погружного электродвигателя, а управление электрическим клапаном производится через блок погружной телеметрии со станции управления установкой электроприводного насоса, совмещенной со станцией управления клапаном.
Недостатком данной установки является то, что она позволяет проводить прямые исследования (замер дебита, отбор проб) только верхнего объекта, параметры нижнего объекта определяются расчетным методом, что снижает точность их определения. Кроме того, работа установки возможна только в компоновке с электроприводным насосом, что ограничивает область ее применения.
Известно так же изобретение «Способ добычи флюида из пластов одной скважины электроприводным насосом с электрическим клапаном и установка для его реализации (варианты)» (патент РФ №2385409, Е21В 43/00, опубликовано 27.03.2010), установка по которому содержит: колонну труб, пакер, разъединитель-соединитель, электроприводной насос с кожухом, входной модуль, погружной электродвигатель с блоком погружной телеметрии, силовой кабель, электрический клапан, соединенный электрически либо с погружным электродвигателем, либо с блоком погружной телеметрии, либо с кабелем. При этом выход электрического клапана гидравлически сообщен при одном положении затвора клапана с подпакерным пространством, при другом положении затвора - с надпакерным пространством, при третьем положении затвора одновременно как с подпакерным, так и с надпакерным пространствами.
Недостатком установки по патенту №2385409 является то, что она может применяться только на высокодебитном фонде скважин, на котором целесообразно применение электроприводных насосов. Устройство по патенту №2385409 является наиболее близким по технической сущности к заявляемому и принято за прототип.
Сущность полезной модели
Технической задачей заявленной полезной модели является реализация технологии одновременно-раздельной эксплуатации в малодебитных скважинах, применение электроприводных насосов в которых технологически неэффективно.
Поставленная задача решается заявляемой установкой для одновременно-раздельной эксплуатации двух пластов одной скважины, которая содержит колонну труб, пакер, электромеханический переключатель, выполненный с возможностью пропуска через себя на прием насоса потока жидкости только с нижнего, только с верхнего или одновременно с нижнего и верхнего объектов, а также станцию управления переключателя.
Технический результат, благодаря которому решается указанная задача, заключается в применении в заявляемом устройстве насосов, позволяющих производить отбор жидкости в скважинах в условиях малых дебитов пластов, а так же в обеспечении канала для управления работой переключателя и передачи информации на станцию управления.
Технический результат достигается за счет того, что в известной установке для раздельной эксплуатации двух пластов одной скважины используется штанговый глубинный или штанговый винтовой насос, обеспечивающие стабильную подачу малых объемов пластовой жидкости на устье. Производительность штангового насоса выбирается равной сумме дебитов эксплуатируемых объектов. Кроме того, в состав установки включен специальный геофизический кабель, по которому со станции управления, расположенной на устье напрямую передается сигнал, управляющий работой электромеханического переключателя. Сигнал, поступающий по геофизическому кабелю, обеспечивает перемещение золотника электромеханического переключателя в одно из трех положений, в которых на прием штангового насоса жидкость поступает только с нижнего, только с верхнего или одновременно с нижнего и верхнего объектов. В состав переключателя включено устройство для замера параметров работы как при одновременно-раздельной эксплуатации двух малодебитных пластов одной скважины, так и при отборе жидкости с каждого из пластов по отдельности в режиме прямых индивидуальных исследований. Параметры работы скважины и установки передаются на станцию управления электромеханического привода по геофизическому кабелю.
На фигуре представлен чертеж предлагаемой установки.
Установка для одновременно-раздельной эксплуатации двух пластов одной скважины содержит, пакер 1, электромеханический переключатель с устройством для замера параметров работы пластов 2, станцию управления переключателя 3, геофизический кабель 4. Подъем жидкости на устье ведется по колонне насосно-компрессорных труб 5 установкой штангового насоса 6, обеспечивающей отбор жидкости в условиях малых дебитов нижнего 7 и верхнего 8 объектов. Электромеханический переключатель 2 обеспечивает пропуск на прием насоса 6 потока жидкости только с нижнего 7, только с верхнего 8 или одновременно с обоих объектов. Управление работой переключателя 2 производится командой в виде электрического сигнала, подаваемой с устьевой станции 3 по геофизическому кабелю 4. Пакер 1 обеспечивает надежное разобщение нижнего 7 и верхнего 8 объектов.
Установка работает следующим образом.
По команде с устьевой станции 3 «отбор жидкости с двух объектов одновременно», подаваемой по геофизическому кабелю 4, электромеханический переключатель 2 обеспечивает пропуск через себя на прием штангового насоса 6 потока жидкости одновременно с нижнего 7 и верхнего 8 объектов. Штанговый насос, производительность которого равна сумме дебитов нижнего 7 и верхнего 8 объектов, сообщает жидкости напор, необходимый для подъема по колонне насосно-компрессорных труб 5 на устье. Информация, фиксируемая устройством для замера параметров работы пластов, входящего в состав электромеханического переключателя 2, передается по геофизическому кабелю 4 на устьевую станцию управления переключателя 3.
При необходимости проведения прямого исследования параметров нижнего объекта 7, расположенного под пакером 1, с устьевой станции 3 по геофизическому кабелю 4 на электромеханический переключатель 2 подается команда «отбор жидкости только с нижнего объекта», в результате чего переключатель 2 обеспечивает пропуск через себя на прием штангового насоса 6 поток жидкости только с нижнего объекта 7. Жидкость с верхнего объекта 8 на прием насоса 6 не поступает. При этом, изменением режимов работы привода штангового насоса или иными методами регулируется производительность штангового насоса 6 таким образом, чтобы она была равна дебиту исследуемого нижнего объекта 7. Жидкость с нижнего объекта 7 через внутренний канал пакера 1, переключатель 2 поступает на прием штангового насоса 6 и далее, по колонне насосно-компрессорных труб 5 подается на устье, где проводятся ее исследования. Одновременно информация о режиме работы при отборе жидкости с нижнего объекта 7 фиксируется устройством для замера параметров работы пластов, входящего в состав электромеханического переключателя 2, и передается по геофизическому кабелю 4 на устьевую станцию управления переключателя 3.
При необходимости проведения прямого исследования параметров верхнего объекта 8, расположенного над пакером 1, с устьевой станции 3 по геофизическому кабелю 4 на электромеханический переключатель 2 подается команда «отбор жидкости только с верхнего объекта», в результате чего переключатель 2 обеспечивает пропуск через себя на прием штангового насоса 6 поток жидкости только с верхнего объекта 8. Жидкость с нижнего объекта 7 на прием насоса 6 не поступает. При этом изменением режимов работы привода штангового насоса или иными методами регулируется производительность штангового насоса 6 таким образом, чтобы она была равна дебиту исследуемого верхнего объекта 8. Жидкость с верхнего объекта 8 через переключатель 2 поступает на прием штангового насоса 6 и далее, по колонне насосно-компрессорных труб 5 подается на устье, где проводятся ее исследования. Одновременно информация о режиме работы при отборе жидкости с верхнего объекта 8 фиксируется устройством для замера параметров работы пластов, входящего в состав электромеханического переключателя 2, и передается по геофизическому кабелю 4 на устьевую станцию управления переключателя 3.
Таким образом, использование предлагаемой установки позволяет реализовывать одновременно-раздельную эксплуатацию двух малодебитных пластов, обеспечивая возможность проведения прямых исследований и контроля параметров при работе с каждым из пластов.