УСТЬЕВОЙ ДОЗАТОР ГИДРОСТАТИЧЕСКОГО ДЕЙСТВИЯ (УДГД)

Предлагаемая полезная модель относится к нефтедобывающей промышленности и может быть использована для подачи химических реагентов в межтрубное пространство нефтедобывающей скважины между эксплуатационной колонной и колонной насосно-компрессорных труб (НКТ).
Известны устройства для дозирования жидкостей, содержащие емкость для дозируемой жидкости и дозировочный насос, приводимый в действие электродвигателем (Ибрагимов Г.З. и Хисамутдинов Н.И., «Справочное пособие по применению химических реагентов в добыче нефти», М., Недра, 1983, стр. 31-32).
Недостатками этих устройств являются необходимость источника внешней энергии, а наличие дозированного насоса с электродвигателем предполагает сложность конструкции и неудобство их эксплуатации.
Существует устройство для дозировки реагента в трубопровод (Авт. Св. СССР №1789827, кл. F17D 3/00), включающее контейнер для реагента, снабженный трубками для его ввода и вывода, а также трубкой для подачи жидкости из трубопровода в верхнюю полость контейнера. При этом в контейнере размещен поршень с уплотнением, выполняющий роль разделителя нефтяной среды и реагента.
Недостатками этого устройства являются громоздкость, наличие поршня с уплотнением, что, в свою очередь, требует перепада давления для приведения поршня в движение.
Известно мобильное устройство для подачи реагентов в скважину, выбранное нами в качестве наиболее близкого аналога, т.е. прототипа, которое представляет собой цилиндрическую емкость с муфтой, расположенной в нижней части емкости и служащей для присоединения к ниппельной части затрубной задвижки нефтедобывающей скважины. На верхней части цилиндрической емкости расположен патрубок, выполняющий роль наливной горловины. Патрубок герметично закрывается заглушкой, которая для удобства открывания и закрывания оснащена ушками. Цилиндрическая емкость снабжена краном высокого давления для стравливания избыточного давления и ручками для переноски и установки мобильного устройства на устье нефтедобывающей скважины (патент РФ №81761, кл. Ε21В 37/06).
Недостатками этого устройства являются: трудоемкость - периодическая установка и заправка реагентом, осуществление только разовой заливки, наполнение емкости реагентом открытым способом, что небезопасно, периодическая доставка устройства на транспорте.
Задачей полезной модели является создание устройства для подачи химических реагентов в межтрубное пространство нефтедобывающих скважин, отличительной чертой которого является дозированная подача реагента без применения внешнего усилия и энергии, с длительным периодом эксплуатации без дозаправки и соответственно меньшим привлечением транспорта, осуществление наполнения емкости реагентом закрытым (герметизированным) способом, с выполнением условий защиты окружающей среды.
Поставленная задача решается предлагаемым устьевым дозатором гидростатического действия (УДГД), включающим две емкости для реагента (одна тарированная, другая для заправки и обеспечения запаса реагента), снабженных трубками высокого давления с вентилями для ввода и вывода реагента, а также уравнительной трубкой высокого давления с вентилем для выравнивания давления в затрубном пространстве скважины и тарированной емкости. На наружной поверхности тарированной емкости приварена трубка с вентилем для выхода воздуха (газа, паров химреагента) из системы и предусмотрен манометр для контроля давления в тарированной емкости, а в нижней части расположен штуцер. Тройник соединяет устройство с затрубьем скважины.
Предлагаемый устьевой дозатор гидростатического действия (УДГД) поясняется чертежом на фиг. 1.
Устьевой дозатор гидростатического действия (УДГД), включает две емкости для реагента: одна тарированная 2, другая для заправки и обеспечения запаса реагента 3, установленная выше верхнего уровня тарированной емкости 2 на 10-15 см и служащая для периодической заправки тарированной емкости 2. Емкости 2 и 3 снабжены подводящими трубками высокого давления 5, 6 с вентилями 7, 9, 10, для ввода и вывода реагента, а также уравнительной трубкой высокого давления 4 с вентилем 8 для выравнивания давления затрубного пространства скважины и тарированной емкости 2. На наружной поверхности тарированной емкости 2 приварена трубка с вентилем 11 для выхода воздуха (газа, паров химреагента) из системы, а также предусмотрен манометр 12 для контроля давления в тарированной емкости 2. В нижней части тарированной емкости расположен штуцер 13, предназначенный для дозированной подачи реагента. На верхней части емкости для заправки и обеспечения запаса реагента 3 расположен патрубок 17 и вентиль 16. Патрубок 17, предназначенный для налива реагента и проведения пропарочных работ, герметично закрывается фланцевым соединением 18. Открытием вентиля 16 исключается создание вакуума при очередной заливке реагента в тарированную емкость 2. Тройник 14 соединяет устройство с затрубьем скважины 1.
Устьевой дозатор гидростатического действия (УДГД) работает следующим образом.
Устьевой дозатор монтируется на устье скважины 1. После сборки конструкции УДГД, вентили 7 и 8 (тройник 14 закрыт) закрываются, и производится заливка реагента в тарированную емкость 2 открытием вентилей 9 и 10. Вентиль 11 приоткрывается для выхода воздуха (газа, паров химреагента) из системы и закрывается при появлении реагента в тарированной емкости 2. Закрываются вентили 9 и 10; открываются вентили 7 и 8 и тройник 14. Реагент попадает в затрубное пространство скважины за счет гидростатического давления (при открытии тройника 14 происходит выравнивание давления затрубного пространства скважины и тарированной емкости 2 через уравнительную трубку высокого давления 4). По истечении расчетного времени реагент через штуцер 13 полностью попадает в затрубное пространство скважины. Производится очередное заполнение тарированной емкости 2 реагентом из емкости для заправки и обеспечения запаса реагента 3. Закрываются тройник 14, вентили 7 и 8. Стравливается давление открытием вентиля 11 и после стравливания давления до атмосферного вентиль 11 закрывается. Открываются вентили 9, 10 и 16. После заполнения тарированной емкости 2 реагентом вентиль 16 закрывается и цикл работы УДГД повторяется.
Принцип действия УДГД состоит в обеспечении постоянной дозированной (при помощи штуцера или поджатием вентиля) закачки реагента в затрубное пространство скважины за счет выравнивания давления в затрубном пространстве скважины и в тарированной емкости.
Преимущества устьевого дозатора гидростатического действия (УДГД) следующие:
- в зависимости от назначения химического реагента устьевой дозатор гидростатического действия УДГД может быть использован для разрушения водонефтяных эмульсий в колонне НКТ (реанимации скважин) и выкидной линии (трубопроводе), защите скважинного оборудования от коррозии, отложения солей и АСПО;
- устройство экологично и соответствует всем условиям охраны окружающей среды;
- постоянный, известный объем тарированной емкости, и наличие штуцера позволяют использовать устройство в качестве дозатора на расчетное время постоянного дозирования реагента;
- заправка тарированной емкости химическим реагентом осуществляется закрытым (герметизированным) способом;
- простота конструкции УДГД позволяют изготавливать его в промысловых условиях;
- закрывает дефицит в дозаторных установках;
- не требует потребления электрической энергии;
- сокращаются затраты на транспорт;
- для заправки и пуска УДГД достаточно одного специалиста;
- обеспечивает выполнение запланированных мероприятий на скважинах осложненного фонда.
Использование устьевого дозатора гидростатического действия (УДГД) для подачи реагентов в скважину позволит повысить эффективность многих технологических процессов, связанных с подачей и дозированием химических реагентов в скважинах. Предлагаемое устройство может работать в любых случаях, т.к. ограничивающие факторы к применению устройства в промысловых условиях нефтяного производства отсутствуют.