УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОДНОВРЕМЕННО-РАЗДЕЛЬНОЙ ЭКСПЛУАТАЦИИ МНОГОПЛАСТОВОЙ СКВАЖИНЫ

Предложение относится к нефтегазодобывающей промышленности и может быть использовано при эксплуатации многопластовых скважин как для раздельной выработки пластов, так и для одновременной.
Известен способ одновременно-раздельной эксплуатации многопластовой скважины и приемный клапан для периодического перекрывания потока из пластов (патент РФ на изобретение №2161698, МПК 8 Е21В 43/14; Е21В 34/06, опубл. в бюл. №1 от 10.01.2001 г.), состоящий из корпуса, являющегося частью эксплуатационной колонны, золотника с приемными отверстиями и пружины, установленной под торцем золотника, при этом на торцах золотника выполнены упоры, один из которых в устойчивом положении клапана входит в пазовый венец в корпусе с двумя последовательно чередующимися по глубине видами пазов, что и определяет состояние смещения золотниковых отверстий по отношению к отверстиям в корпусе, а упор другого торца золотника при переключении клапана входит в пазовый венец с криволинейными пазами в корпусе с другой стороны, обеспечивающий при движении золотника в осевом направлении его разворот.
Недостатками данного устройства являются:
во-первых, для перевода приемных клапанов из одного устойчивого положения в другое, то есть для открытия или наоборот закрытия приемных клапанов, необходим размещенный на поверхности земли гидронасос с рабочей средой, что требует дополнительных затрат на осуществление этого способа
во-вторых, открывание-закрывание приемных клапанов происходит при подаче импульса давления гидронасосом, нагнетающим в эксплуатационную колонну рабочую жидкость, причем каждый приемный клапан имеет индивидуальный элемент, определяющий порог его срабатывания и имеет определенную последовательность, нарушение которой, например, при резком скачке импульса давления может привести к сбою в работе приемных клапанов, то есть будет не определено - в каком из устойчивых положений «открыто» или «закрыто» находится каждый приемный клапан.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому является устройство для одновременной эксплуатации нескольких продуктивных
пластов одной скважины (авторское свидетельство SU №907225, МПК 7 Е21В 43/14; опубл. в бюл, №7 от 23.02.1982 г.), выполненное в виде, расположенных в корпусной детали, регулирующих клапанных втулок, снабженных проходными каналами и захватными элементами и управляемых с дневной поверхности при помощи механизма управления, снабженного ответным захватным элементом, при этом захватные элементы клапанных втулок расположены выше проходных каналов, а механизм управления выполнен в виде двух радиально подпружиненных и кинематически связанных между собой полувтулок, на которых расположен захватный элемент механизма управления.
Недостатками данной конструкции являются:
- во-первых, сложность конструкции устройства, связанная с большим количеством узлов и деталей, в частности, сложна конструкция клапанных втулок и механизма управления, а это ведет к удорожанию изготовления устройства и стоимости его в целом;
- во-вторых, после остановки эксплуатации скважины добываемая скважинная жидкость, находящаяся в скважине, произвольно возвращается обратно через отверстия корпуса в продуктивные пласты, клапанные втулки которых открыты, при этом происходит кольматация призабойной зоны пластов, что снижает общий дебит скважины по нефти.
Технической задачей полезной модели является упрощение конструкции, а также исключение обратного поступления скважинной жидкости в пласт в период остановки скважины.
Поставленная техническая задача решается устройством для одновременно-раздельной эксплуатации многопластовой скважины, содержащим патрубок с отверстиями, выполненными напротив каждого из продуктивных пластов, герметично разделенных между собой пакерами.
Новым является то, что снаружи к патрубку напротив каждого из его отверстий жестко присоединены обратные клапаны, каждый из которых состоит из корпуса с седлом и размещенного на седле шарика, при этом внутри патрубка размещен заглушенный снизу ниппель, оснащенный боковыми отверстиями и шиберами, причем боковые отверстия ниппеля размещают напротив отверстий патрубка, которые необходимо установить в положение «открыто», а шиберы герметично устанавливают напротив отверстий патрубка, которые необходимо установить в положение «закрыто».
На фигуре 1 изображено предлагаемое устройство для одновременно-раздельной эксплуатации многопластовой скважины без ниппеля.
На фигуре 2 изображено предлагаемое устройство для одновременно-раздельной эксплуатации многопластовой скважины с ниппелем.
На фигуре 3 изображена конструкция обратного клапана.
Устройство для одновременно-раздельной эксплуатации многопластовой скважины (в данном примере на фигуре 1 изображена скважина с тремя продуктивными пластами) содержит патрубок 1 (см. фиг.1 и 2) с отверстиями 2; 2'; 2", выполненными напротив каждого продуктивного пласта 3; 3'; 3". Каждый из продуктивных пластов 3; 3'; 3" в скважине 4 герметично разделен друг от друга, соответственно, пакерами 5; 5'; 5". Снаружи к корпусу 1 напротив каждого из его отверстий 2; 2'; 2", жестко присоединены, соответственно, обратные клапаны 6; 6'; 6"(см. фиг.2).
Каждый из обратных клапанов 6; 6'; 6", например обратный клапан 6 (см. фиг.3), состоит из корпуса 7 с седлом 8 и размещенного на седле 8 шарика 9.
Внутри патрубка размещен заглушенный снизу ниппель 10 (см. фиг.2), оснащенный боковыми отверстиями 11 и шибером 12; 12". Боковые отверстия 11 ниппеля 10 размещают напротив отверстий 2' патрубка 1, которые необходимо установить в положение «открыто», а шиберы 12; 12' ниппеля 10 герметично устанавливают, соответственно, напротив отверстий 2 и 2" патрубка 1, которые необходимо установить в положение «закрыто».
Устройство для одновременно-раздельной эксплуатации многопластовой скважины работает следующим образом.
Устройство для одновременно-раздельной эксплуатации многопластовой скважины монтируют в скважине 4, как показано на фигуре 1. Далее в скважину 4 на колонне труб 13 спускают насос 14 любой известной конструкции (например, электроцентробежный насос). После чего запускают скважину 4 в эксплуатацию. При этом происходит одновременная эксплуатация всех трех пластов 3; 3'; 3", то есть насос 14 перекачивает скважинную жидкость из скважины 4 на дневную поверхность. В процессе эксплуатации обводняются, например продуктивные пласты 3; 3", что резко увеличивает обводненность добываемой скважинной жидкости. С целью снижения обводненности добываемой скважинной жидкости возникает необходимость их отключения.
Для этого останавливают скважину 4, извлекают из нее колонну труб 13 с насосом 14, при этом обратные клапаны 6; 6'; 6" (см. фиг.1 и 2) исключают обратное поступление скважинной жидкости в соответствующие продуктивные пласты 3; 3'; 3", поскольку шарики 9; 9'; 9" герметично садятся на соответствующие седла 8; 8'; 8" обратных клапанов 6; 6'; 6", соответственно, при этом не происходит кольматация призабойной зоны продуктивных пластов 3; 3'; 3" и не снижается планируемый общий дебит скважины по нефти.
Затем спускают в скважину 4 (см. фиг.1) на колонне труб или канате (на фиг. не показано) заглушенный снизу ниппель 10, оснащенный боковыми отверстиями 11 и шибером 12; 12", и устанавливают ниппель 10 внутри патрубка 1, причем шиберы 12 и 12' устанавливают
в составе ниппеля 10 напротив отверстий 2 и 2" патрубка 1, сообщающихся соответственно с обводнившимися пластами 3 и 3", а боковые отверстия 11 ниппеля 10 размещают напротив отверстий 2' патрубка 1, сообщающегося с продуктивным пластом 3'.
Далее отсоединяют колонну труб или канат от заглушенного снизу ниппеля 10, который остается в скважине 4, извлекают колонну труб или канат из скважины 4 и вновь спускают в эксплуатационную колонну 1 на колонне труб 13 (см. фиг.2) либо тот же насос 14 или же другой, например скважинный штанговый насос (на фиг.1 и 2 не показано), и запускают скважину в эксплуатацию.
Таким образом, согласно фигуры 2 производят одновременно-раздельную эксплуатацию пластов 3; 3' и 3". Обводнившиеся пласты 3 и 3" не эксплуатируются, так как размещенные напротив них отверстия 2 и 2" патрубка 1 закрыты, то есть герметично перекрыты изнутри шибером 12 и 12' ниппеля 10, соответственно, при этом продуктивный пласт 3' эксплуатируется, так как размещенное напротив него отверстие 2' патрубка 1 изнутри посредством боковых отверстий 11 ниппеля 10 сообщается с внутренним пространством скважины 4.
В дальнейшем при необходимости можно извлечь из скважины 4 заглушенный снизу ниппель 10, изменить его компоновку перестановкой боковых отверстий 11 и шиберов 12 и продолжить эксплуатацию необходимых пластов 3; 3' и 3".
Предлагаемое устройство для одновременно-раздельной эксплуатации многопластовой скважины имеет простую конструкцию, при этом наличие обратных клапанов исключает обратное поступление скважинной жидкости в пласт в период остановки скважины, а это исключает кольматацию призабойной зоны продуктивных пластов и не снижает планируемый общий дебит скважины по нефти.