ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ ОДНОВРЕМЕННО РАЗДЕЛЬНОЙ ЗАКАЧКИ ВОДЫ В ДВА ПЛАСТА ЧЕРЕЗ ОДНУ СКВАЖИНУ

Полезная модель относится к оборудованию для эксплуатации нагнетательных скважин, вскрывающих два пласта.
Известно оборудование для одновременно раздельной закачки воды в несколько пластов через одну скважину, включающее колонну труб с пакером, устанавливаемым между пластами, и перекрестную муфту, гидравлически связывающую внутреннюю полость труб с надпакерным затрубьем скважины (пространство между стенкой скважины и колонной труб) [Р.А.Максутов, Б.Е.Добросков, Ю.В.Зайцев. Одновременно-раздельная эксплуатация многопластовых нефтяных месторождений. «Недра»: М., 1974 г. с.166-196].
Недостатком оборудования является то, что оно не позволяет проводить текущие замеры устьевым расходомером приемистости каждого из разобщенных пакером пластов. Устьевым расходомером лишь замеряется суммарная приемистость двух пластов (приемистость скважины). Для замера приемистости отдельных пластов необходим спуск в скважину глубинных расходомеров, что практически нигде не делается.
Технической задачей, решаемой полезной моделью является обеспечение возможности оперативного замера устьевым расходомером приемистости разобщенных пакером пластов.
Поставленная цель достигается тем, что в оборудование для одновременно-раздельной закачки воды в два пласта через одну скважину, включающим колонну труб с пакером, устанавливаемым между пластами и перекрестную муфту, гидравлически связывающей внутреннюю полость труб с надпакерным затрубьем скважины, в гидравлический канал перекрестной муфты встроен обратный клапан, исключающий переток воды из затрубья скважины в полость труб. А также, перекрестная муфта снабжена седлом для посадки и перекрытия ее гидравлических каналов, спускаемым с устья скважин запорным элементом, изготовленным из материала плотностью меньше плотности закачиваемой в скважину воды, например дерева.
Сущность полезной модели заключается в том, что она при замерах приемистости позволяет поочередно прекращать подачу воды в один из пластов и вести закачку воды только во второй пласт с замером объема закачиваемой воды устьевым расходомером. При подаче с устья воды в надпакерное затрубье скважины обратный клапан, установленный в гидравлическом канале перекрестной муфты, перекрывает поступление воды в нижний пласт. Весь замеренный устьевым расходомером объем воды поступает в верхний пласт. Для замера приемистости нижнего пласта с устья скважины в трубу до посадки в седло перекрестной муфты сбрасывается запорный элемент, который отсекает поступление воды из труб в
межтрубье и в верхний пласт. Вода закачивается с замером устьевым расходомером приемистости только нижнего пласта.
Если запорный элемент изготовить из материала плотностью меньше плотности закачиваемой в скважину воды, то процесс раздельного замера приемистости пластов упрощается. Вниз запорный элемент транспортируется потоком закачиваемой воды. Вверх - запорный элемент всплывает при прекращении подачи воды в скважину.
На чертеже схематично представлен один из вариантов реализации полезной модели с подпружиненным обратным клапаном в перекрестной муфте. Компоновка позволяет обеспечить большие проходные сечения гидравлических каналов перекрестной муфты для закачки воды в стесненных условиях скважины в два пласта.
Оборудование состоит из пакера 1, спускаемого в скважину 2 на колонне труб 3 и устанавливаемого между верхним 4 и нижним 5 пластами. Выше пакера 1 в колонну труб 3 встроена перекрестная муфта 6. В гидравлический канал перекрестной муфты 6 устанавливается обратный клапан, исключающий поступление воды из затрубья в полость труб 3. Обратный клапан состоит из запорного элемента 7, пружины возврата 8 и седла 9. Для гарантированного закрытия клапан выполнен в виде подпружиненной пули. Форма пули запорного элемента при подаче из затрубья воды обеспечивает разряжение над ним, что способствует гарантированному срабатыванию клапана.
В полости труб 3 верхняя часть перекрестной муфты 6 выполнена в виде конуса (седло) 10 для посадки глухого клапана 11, сбрасываемого или
транспортируемого потоком воды с устья скважины. Устьевая арматура скважины имеет задвижку 12 для подачи воды в полость труб 3 и задвижку 13 для подачи воды в затрубье, расходомер 14 и манометр 15. Для спуска клапана 11 устьевая арматура снабжена лубрикатором 16 и задвижкой 17.
Для исключения абразивного износа эксплуатационной колонны скважины в рабочем режиме вода с устья под заданным давлением подается только в трубы 3 через задвижку 12. Через перекрестную муфту 6, оттесняя запорный элемент 7 обратного клапана, вода поступает в затрубье и далее в верхний пласт 4. В нижний пласт 5 вода под тем же давлением поступает по колонне труб 3, подвешенных под пакер 1. Задвижка 13 закрыта. Суммарный объем поступающей воды в два пласта измеряется на устье расходомером 14.
Для определения приемистости верхнего пласта устьевым расходомером 14 на устье задвижкой 12 кратковременно перекрывают подачу воды в трубы 3, а открывают задвижку 13 для подачи воды в затрубье. Потоком воды запорный элемент 7 перекрывает седло 9. Таким образом, вода по затрубью начнет поступать только в верхний пласт 4. После установления стационарного режима закачки устьевым расходомером 14 определяются объемы воды, поступаемой в верхний пласт 4. По устьевому манометру 15 определяется давление закачки воды. Вычитаем замеренную приемистость воды из приемистости скважины, определяется приемистость нижнего пласта.
Таким образом, полезная модель оборудования позволяет оперативно, без задействования спецтехники и бригад, вести текущий контроль за режимом работы нагнетательных скважин.
Для контрольной проверки прямым замером расходомера 14 приемистости нижнего пласта 5 закрывается задвижка 13 и открывается задвижка 12 и задвижка 17 лубрикатора 16. Металлический клапан 11 падает в трубах 3 до посадки и уплотнения в конус 10 перекрестной муфты 6. Прекращается подача воды в верхний пласт 4. Тогда замеренный устьевым расходомером объем поступающей в скважину воды будет соответствовать приемистости только нижнего пласта 5.
После проведения исследования клапан 11 из скважины извлекается ловильным канатным инструментом (на рисунке не показан).
Если запорный элемент 7 изготовить из материала плотностью меньше плотности закачиваемой воды (дерево, полиэтилен и т.п.), то вниз он будет транспортироваться потоком закачиваемой воды, а вверх, до захода в лубрикатор 11, будет всплывать при прекращении подачи воды в скважину. В поток жидкости ниже задвижки 17 клапан 11 вводится толкателем-ловителем канатного инструмента (на рисунке не показан).
В конус перекрестной муфты при необходимости устанавливается съемный штуцер, регулирующий расход воды, поступающий в верхний пласт. Устанавливается штуцер также сбрасыванием или транспортированием потоком воды с устья, а извлекается штуцер ловильным инструментом или всплытием.
Таким образом, полезная модель позволяет оперативно ввести системный текущий контроль за режимами работы разобщенных пакером пластов и всей нагнетательной скважины.