СИСТЕМА ДЛЯ УТИЛИЗАЦИИ ПОПУТНО ДОБЫВАЕМОГО НЕФТЯНОГО ГАЗА (ВАРИАНТЫ)

Полезная модель относится к области добычи углеводородов (нефти, газа, конденсата и т.д.) и может быть использована для утилизации газа из затрубного пространства скважины.
Известно Устройство для эксплуатации скважин, включающее скважину с продуктивным и поглощающим пластами, НКТ, глубинный насос, закрепленный на НКТ, струйный насос, трубопровод для отвода флюида, промысловый и разгрузочный трубопроводы, которые оснащены задвижками и обратными клапанами, при этом трубопровод для отвода флюида и разгрузочный трубопровод сообщены с промысловым трубопроводом посредством струйного насоса. (Патент РФ №50596, E21B 43\00, приор. 2006 г.).
Недостатком данного технического решения является ограничение в его использовании, а также низкая эффективность эксплуатация скважин.
Наиболее близким техническим решением является Система для утилизации попутно добываемых нефтяного газа и пластовой воды, содержащая нагнетательную и добывающую скважины, соединенные между собой устьевой арматурой, включающей трубопровод для отвода флюида, трубопровод промысловый, трубопровод нагнетательный и трубопровод для отвода газа, оснащенные задвижками и обратными клапанами, и устройство для смешения воды и газа, (Патент РФ №2317408, E21B 43/16 оп. 20.02.2008 г., прототип).
Недостатком данного технического решения является то, что данная система имеет сложную конструкцию и ограничена в применении.
Предлагаемое техническое решение позволяет избежать, указанные выше недостатки, утилизировать газ из затрубного пространства добывающей скважины, тем самым, повысить динамический уровень в скважине, оптимизируя режим работы насосного оборудования и интенсифицируя добычу нефти.
Поставленная цель достигается тем, что Система для утилизации попутно добываемого газа включает, по меньшей мере, один трубопровод для отвода газа, по меньшей мере, один трубопровод для отвода флюида, по меньшей мере, один трубопровод нагнетательный, по меньшей мере, одну добывающую скважину, соединенную устьевой арматурой с трубопроводом для отвода флюида и трубопроводом для отвода газа, по меньшей мере, одно, устройство для смешения воды и газа и трубопровод промысловый, соединенный с трубопроводом для отвода флюида, водовод, представляющий собой водотрубопровод или водораспределительную гребенку, при этом устройство для смешения воды и газа представляет собой струйный насос, соединенный с трубопроводом для отвода газа, водоводом и нагнетательным трубопроводом, при этом трубопровод для отвода газа соединен с затрубным пространством добывающей скважины, а нагнетательный трубопровод соединен с трубопроводом промысловым.
Система для утилизации попутно добываемого газа включает, по меньшей мере, один трубопровод для отвода газа, по меньшей мере, один трубопровод для отвода флюида, по меньшей мере, один трубопровод нагнетательный, по меньшей мере, одну добывающую скважину, соединенную устьевой арматурой с трубопроводом для отвода флюида и трубопроводом для отвода газа, нагнетательную скважину с НКТ заданной длины, по меньшей мере, одно устройство для смешения воды и газа и трубопровод промысловый, водовод, представляющий собой водотрубопровод или водораспределительную гребенку, устройство для смешения воды и газа представляет собой струйный насос, соединенный с трубопроводом для отвода газа, водоводом и нагнетательным трубопроводом, при этом трубопровод для отвода газа соединен с затрубным пространством добывающей скважины, трубопровод для отвода флюида соединен с трубопроводом промысловым и нагнетательный трубопровод соединен с НКТ заданной длины нагнетательной скважины или нагнетательные трубопроводы соединены с НКТ заданной длины нагнетательной скважины и с промысловым трубопроводом.
На фигуре 1 изображена Система для утилизации попутно добываемого газа на добывающей скважине, на фиг. 2 изображена Система для утилизации попутно добываемого газа с двумя добывающеми скважинами, с водораспределительной гребенкой, на фиг. 3 изображена Система для утилизации попутно добываемого газа с одной добывающей и одной нагнетательной скважинами, нагнетательный трубопровод соединен с НКТ заданной длины, на фиг. 4 изображена Система для утилизации попутно добываемого газа с двумя добывающими и одной нагнетательной скважинами, с водораспределительной гребенкой, нагнетательный трубопровод соединен с НКТ заданной длины, на фиг. 5 изображена Система для утилизации попутно добываемого газа на одной добывающей и одной нагнетательной скважинах, с водораспределительной гребенкой, в которой расположен струйный насос.
При эксплуатации нефтяных скважин с высоким газосодержанием, выделяющийся газ при подъеме жидкости накапливается в затрубном пространстве, которое соединяется с промысловым трубопроводом перепускным дифференциальным клапаном. Открытие перепускного клапана происходит, если давление в затрубном пространстве скважины превышает давление в промысловом трубопроводе.
В нефтедобывающих скважинах, например, давление в среднем в промысловом трубопроводе составляет порядка 1,0-2,5 МПа.
Для снижения давления в затрубном пространстве скважины ниже давления в промысловом трубопроводе разработана Система для утилизации попутно добываемого газа, отличительной особенностью которой является то, что она утилизирует газ из затрубного пространства добывающей скважины.
Система для утилизации попутно добываемого газа (Вариант 1) включает, по меньшей мере, одну добывающую скважину 1, оборудованную НКТ 2 с глубинным насосом 3, по меньшей мере, одно устройство для смешения воды и газа 4, по меньшей мере, один нагнетательный трубопровод 5, водовод, по меньшей мере, один трубопровод для отвода флюида 6, трубопровод промысловый 7 и, по меньшей мере, один трубопровод для отвода газа 8, которые оснащены задвижками 9 и обратными клапанами 10.
Добывающая скважина 1 соединена устьевой арматурой с трубопроводом для отвода флюида 6 и трубопроводом для отвода газа 8, при этом трубопровод для отвода флюида 6 соединен с трубопроводом промысловым 7, нагнетательный трубопровод 5 соединен с трубопроводом промысловым 7, трубопровод для отвода газа 8 соединен с затрубным пространством.
Глубинный насос 3 представляет собой, например, УЭЦН.
Устройство для смешения воды и газа 4 представляет собой, по меньшей мере, один струйный насос.
Водовод представляет собой водотрубопровод 11 или водораспределительную гребенку 12.
Струйный насос 4 соединен с трубопроводом для отвода газа 8, водоводом и нагнетательным трубопроводом 5.
Трубопровод для отвода газа 8 соединен с затрубным пространством добывающей скважины 1.
Нагнетательный или нагнетательные трубопроводы 5 соединены с трубопроводом промысловым 7.
В зависимости от геолого-технических характеристик скважин возможны следующие схемы применения системы:
одна добывающая скважина 1 или несколько добывающих скважин 1.
Система для утилизации попутно добываемого газа (Вариант 2) включает, по меньшей мере, один трубопровод для отвода газа 8, по меньшей мере, один трубопровод для отвода флюида 6, по меньшей мере, один трубопровод нагнетательный 5, по меньшей мере, одну добывающую скважину 1, нагнетательную скважину 13 с НКТ заданной длины 14, устройство для смешения воды и газа 4, водовод и трубопровод промысловый 7.
Добывающая скважина 1 оборудована НКТ 2 с глубинным насосом 3, соединена устьевой арматурой с трубопроводом для отвода флюида 6 и трубопроводом для отвода газа 8, при этом трубопровод для отвода флюида 6 соединен с трубопроводом промысловым 7, трубопровод для отвода газа 8 соединен с затрубным пространством и нагнетательный трубопровод соединен с НКТ заданной длины нагнетательной скважины или нагнетательные трубопроводы соединены с НКТ заданной длины нагнетательной скважины и с промысловым трубопроводом.
Глубинный насос 3 представляет собой, например, УЭЦН.
Устройство для смешения воды и газа представляет собой, по меньшей мере, один струйный насос 4. Струйный насос 4 соединен с трубопроводом для отвода газа 8, водоводом и нагнетательным трубопроводом 5.
Водовод представляет собой водотрубопровод 11 или водораспределительную гребенку 12.
Трубопровод для отвода флюида 6 соединен с трубопроводом промысловым 7 и с добывающей скважиной 1.
Трубопровод для отвода газа 8 соединен с затрубным пространством добывающей скважины 1.
Нагнетательный трубопровод 5 соединен с НКТ заданной длины 14 нагнетательной скважины 13 или с промысловым трубопроводом 7.
Нагнетательные трубопроводы 5 соединены с НКТ заданной длины 14 нагнетательной скважины 13 и с промысловым трубопроводом 7.
В зависимости от геолого-технических характеристик скважин возможны следующие схемы применения системы:
- одна нагнетательная скважина 13 и одна добывающая скважина 1;
- несколько добывающих скважин 1 и одна нагнетательная скважина 13, например, Систему монтируют на двух добывающих скважинах 1 и одной нагнетательной скважине 13.
Система для утилизации попутно добываемого газа работает следующим образом.
Систему монтируют на одной нагнетательной 13 и одной добывающей 1 скважинах (фиг. 3).
Добывающую скважину 1 оборудуют НКТ 2 и глубинным насосом 3, закрепленным на НКТ 2, например, в виде УЭЦН. Нагнетательную скважину 13 оборудуют НКТ заданной длины 14.
Трубопровод для отвода флюида 6 и промысловый трубопровод 7 соединяют между собой и оснащают задвижками 9 и обратными клапанами 10. Добывающую скважину соединяют устьевой арматурой с трубопроводом для отвода флюида 6 и трубопроводом для отвода газа 8.
Струйный насос 4 соединяют с трубопроводом для отвода газа 8, с водоводом в виде водотрубопровода 11 и с нагнетательным трубопроводом 5.
Трубопровод для отвода газа 8 соединяют с затрубным пространством добывающей скважины 1.
Нагнетательный трубопровод 5 соединяют с НКТ заданной длины 14.
Затем осуществляю отбор скважинного флюида из добывающей скважины 1 с последующей подачей флюида по трубопроводу для отвода флюида 6 и далее в промысловый трубопровод 7, одновременно с отбором скважинного флюида осуществляют отбор газа из затрубного пространства добывающей скважины 1 по трубопроводу для отвода газа 8 и подачу воды с заданным давлением по водотрубопроводу 11 на прием струйного насоса 4.
Рабочая жидкость, например, вода, из водотрубопровода 11 под заданным давлением подают к соплу струйного насоса 4. В зоне на выходе из сопла струйного насоса 4 создается разряжение. В зону этого разряжения из затрубного пространства добывающей скважины 1 по трубопроводу для отвода газа 8 через обратный клапан струйного насоса 4 поступает газ. Газ увлекается струей рабочей жидкости, поступающей из сопла струйного насоса 4, смешивается с ней в смесителе струйного насоса 4 и поступает на выкид насоса струйного 4. С выкида насоса струйного 4 водогазовую смесь подают в нагнетательный трубопровод 5 и далее по НКТ заданной длины 14 в нагнетательную скважину 13 для поддержания пластового давления.
Систему для утилизации попутно добываемого газа с водоводом в виде водотрубопровода монтируют на одной нагнетательной 13 и двух добывающих 1 скважинах (фиг. 4).
Водотрубопровод 11 с возможностью гидравлического взаимодействия со струйным насосом 4.
Каждую добывающую скважину 1 оборудуют НКТ 2 и глубинным насосом 3, закрепленным на НКТ 2, например, в виде УЭЦН и соединяют устьевой арматурой с трубопроводом для отвода флюида 6 и трубопроводом для отвода газа 8.
Нагнетательную скважину 13 оборудуют НКТ заданной длины 14.
Трубопровод для отвода флюида 6 и промысловый трубопровод 7 соединяют между собой и оснащают задвижками 9 и обратными клапанами 10.
Трубопровод для отвода газа 8 соединяют со струйным насосом 4 и с затрубным пространством каждой добывающей скважины 1.
Нагнетательный трубопровод 5 соединяют с водотрубопроводом 11 и с НКТ заданной длины 14.
Затем осуществляют отбор скважинного флюида из двух добывающих скважин 1 с последующей подачей флюида по трубопроводам для отвода флюида 6 в промысловый трубопровод 7. Одновременно с отбором скважинного флюида осуществляют отбор газа из затрубного пространства двух добывающих скважин 1 по трубопроводам для отвода газа 8 и подачу воды с заданным давлением по водотрубопроводе 11 на прием струйного насоса 4.
Рабочую жидкость, например, воду, под давлением подают к соплу струйного насоса 4. В зоне на выходе из сопла струйного насоса 6 создается разряжение. В зону разряжения из затрубного пространства добывающей скважины 1 через обратный клапан струйного насоса 4 поступает газ. Газ увлекается струей рабочей жидкости, поступающей из сопла струйного насоса 6, смешивается с ней в смесителе струйного насоса 6 и поступает на выкид насоса струйного 4. Далее полученную водогазовую смесь с выкида насоса струйного 4 подают в нагнетательный трубопровод 5.
Из нагнетательного трубопровода 5 водогазовую смесь по НКТ заданной длины 14 подают в нагнетательную скважину 13 для поддержания в ней пластового давления.
Систему монтируют на одной добывающей скважине 1 (фиг. 1).
Добывающую скважину 1 оборудуют НКТ 2 и глубинным насосом 3, закрепленным на НКТ 2, например, в виде УЭЦН.
Добывающую скважину соединяют устьевой арматурой с трубопроводом для отвода флюида 6 и трубопроводом для отвода газа 8.
Трубопровод для отвода флюида 6 и промысловый трубопровод 7 соединяют между собой и оснащают задвижками 9 и обратными клапанами 10.
Струйный насос 4 соединяют с трубопроводом для отвода газа 8, с водоводом в виде водотрубопровода 11 и с нагнетательным трубопроводом 5.
Трубопровод для отвода газа 8 соединяют с затрубным пространством добывающей скважины 1.
Нагнетательный трубопровод 5 соединяют с промысловым трубопроводом 7.
Осуществляют отбор скважинного флюида из добывающей скважины 1 с последующей подачей флюида по трубопроводу для отвода флюида 6 и в промысловый трубопровод 7, одновременно с отбором скважинного флюида осуществляют отбор газа из затрубного пространства добывающей скважины 1 по трубопроводу для отвода газа 8 и подачу воды с заданным давлением по водотрубопроводу 11 на прием струйного насоса 4.
Рабочую жидкость, например, воду, из водотрубопровода 11 под заданным давлением подают к соплу струйного насоса 4 и с выкида насоса струйного 4, полученную водогазовую смесь, подают в нагнетательный трубопровод 5 и далее в промысловый трубопровод 7 для утилизации газа.
Система для утилизации попутно добываемого газа с водоводом в виде водораспределительной гребенкой 12 на одной добывающей скважине 1 и на одной нагнетательной скважине 13 работает следующим образом (фиг. 5).
Водораспределительную гребенку 12 устанавливают с возможностью гидравлического взаимодействия со струйным насосом 4.
Добывающую скважину 1 оборудуют НКТ 2 и глубинным насосом 3, закрепленным на НКТ 2, например, в виде УЭЦН.
Нагнетательную скважину 13 оборудуют НКТ заданной длины 14.
Добывающую скважину соединяют устьевой арматурой с трубопроводом для отвода флюида 6 и трубопроводом для отвода газа 8.
Трубопровод для отвода флюида 6 и промысловый трубопровод 7 соединяют между собой и оснащают задвижками 9 и обратными клапанами 10.
Трубопровод для отвода газа 8 соединяют со струйным насосом 4 и с затрубным пространством добывающей скважины 1.
Струйный насос 4 соединяют с водораспределительной гребенкой 12.
Нагнетательный трубопровод 5 соединяют с водораспределительной гребенкой 12 и с НКТ заданной длины 14.
Затем осуществляют отбор скважинного флюида из добывающей скважины 1 с последующей подачей флюида по трубопроводу для отвода флюида бив промысловый трубопровод 7. Одновременно с отбором скважинного флюида осуществляют отбор газа из затрубного пространства добывающей скважины 1 по трубопроводу для отвода газа 8 на прием струйного насоса 4 и подачу воды с заданным давлением по во дотру бопроводу 12.
Рабочую жидкость, например, воду, под давлением подают к соплу струйного насоса 4 и с выкида насоса струйного 4, полученную водогазовую смесь подают в нагнетательный трубопровод 5 с последующей подачей в НКТ заданной длины 14 для поддержания в ней пластового давления.
Установка струйного насоса 4 на водораспределительной гребенке многократно усиливает эффективность предлагаемого технического решения за счет эффективной работы струйного насоса 4.
Предлагаемое техническое решение позволяет утилизировать газ из затрубного пространства добывающей или добывающих скважин, а также повысить динамический уровень в нагнетательной скважине, оптимизировать режим работы насосного оборудования и интенсифицировать добычу нефти, и повысить эффективность эксплуатация скважин, увеличив темп отбора флюида.