СКВАЖИННАЯ ШТАНГОВАЯ НАСОСНАЯ УСТАНОВКА ДЛЯ ОДНОВРЕМЕННО-РАЗДЕЛЬНОЙ ДОБЫЧИ НЕФТИ ИЗ ДВУХ ПЛАСТОВ

Предлагаемая полезная модель относится к техническим средствам одновременно-раздельной добычи нефти из двух пластов с помощью штанговых глубинных насосных установок.
Известна скважинная штанговая насосная установка для одновременно-раздельной добычи нефти из двух пластов, содержащая пакер, разобщающий верхний и нижний пласты два последовательно соединенных штанговых насоса (верхний и нижний), каждый из которых содержит плунжер и цилиндр, при этом плунжер и цилиндр нижнего насоса выполнен с диаметром, меньшим, чем диаметры плунжера и цилиндра верхнего насоса, каждый из насосов снабжен всасывающим и нагнетательным клапанами, при этом всасывающий клапан для отбора жидкости из верхнего пласта расположен сбоку цилиндра большего диаметра. Патент №2321771, приоритет 2006.08.24.
Однако, известное устройство имеет существенный недостаток, так как не позволяет производить раздельный замер продукции пластов (дебита жидкости и ее обводненность) а согласно требованиям Ростехнадзора возможность периодического замера дебита каждого из пластов в отдельности является обязательным условием при их раздельной эксплуатации в рамках одной скважины. Совместный замер допускается лишь при временной непродолжительной по времени эксплуатации скважин.
Техническим результатом предполагаемой полезной модели является возможность через необходимый период производить количественный учет продукции каждого пласта при эксплуатации скважины.
Данный технический результат достигается решением технической задачи, направленной на возможность осуществления раздельного замера продукции пластов.
Данная техническая задача решается за счет того, что в известной скважинной насосной установке для одновременно-раздельной добычи нефти и газа из двух пластов, содержащей пакер, разобщающий верхний и нижний пласты, два последовательно соединенных насоса верхний и нижний, каждый из которых содержит плунжер и цилиндр, при этом плунжер нижнего насоса выполнен с диаметром, меньшим, чем диаметр плунжера верхнего насоса, цилиндр нижнего насоса выполнен с диаметром, меньшим диаметра цилиндра верхнего насоса, каждый из насосов снабжен всасывающим и нагнетательным клапанами, при этом всасывающий клапан для отбора жидкости из верхнего пласта, расположен сбоку в нижней части цилиндра большего диаметра в плунжере нижнего насоса, непосредственно под нагнетательным клапаном установлен двухпозиционный переключатель, взаимодействующий со штоком, расположенным в нижней части цилиндра нижнего насоса над всасывающим клапаном.
Сущность предполагаемой полезной модели заключается в том, что устройство снабжено двухпозиционным переключателем, где в одном из положений переключателя работает один насос, а в другом положении работают оба насоса установки.
Предлагаемое устройство поясняется следующими чертежами:
На фиг.1 изображена схема устройства в момент работы обоих насосов установки при ходе вверх.
На фиг.2 изображена схема устройства в момент отключения нижнего насоса установки.
На фиг.3 изображена схема переключателя в положении, обеспечивающем работу обоих насосов установки.
На фиг.4 изображена схема переключателя в положении, отключающего работу нижнего насоса установки.
В скважину на колонне насосно-компрессорных труб 1 (фиг.1) спущена насосная установка, состоящая из верхнего и нижнего насосов, включающая последовательно соединенные верхний цилиндр 2 и нижний цилиндр 3 меньшего диаметра, верхний плунжер 4 и нижний плунжер 5 меньшего диаметра. Плунжеры 4 и 5 спущены на штангах 6. Насосная установка имеет всасывающий 7 и нагнетательный 8 клапаны нижнего насоса, боковой всасывающий клапан 9 и нагнетательный клапан 10 верхнего насоса. Установка снабжена патрубком 11 с пакером 12, разобщающим пласты «А» и «В». Плунжер 5 меньшего диаметра снабжен двухпозиционным переключателем 13, установленным непосредственно под нагнетательным клапаном 8. Переключатель 13 представляет собой полый корпус 14 (фиг.3, 4) с выполненным в своей верхней части фигурным пазом 15, имеющим верхние 16 и нижние 17, упоры, при этом нижние упоры чередуются по высоте. Внутри полого корпуса размещен толкатель 18 с боковым выступом 19, выполненным с возможностью перемещения вдоль вертикальной оси и со ступенчатым поворотом вокруг собственной оси за счет перемещения бокового выступа 19 по фигурному пазу 15 и взаимодействующий с пружиной 20. Над фигурным пазом 15 размещен клапан 21 (фиг.1, 2) с запорным элементом в виде шара 22 (фиг.3, 4) и посадочным седлом 23. Под переключателем находится шток 24 (фиг.1, 2) для взаимодействия с толкателем 18 (фиг.3, 4).
Установка работает следующим образом:
При ходе штанг 6 вверх пластовая жидкость из нижнего пласта «Б» всасывается через клапан 7 и нагнетается через клапан 8 и внутреннюю полость плунжера 5 в колонну насосно-компрессорных труб 1. При ходе плунжеров вверх возрастет объем полости, образованной плунжером 5 и цилиндром 2. Поэтому в эту полость будет всасываться жидкость из пласта «А» через боковой клапан 9. При ходе плунжеров вниз, объем указанной полости уменьшается, и пластовая жидкость из нее вытесняется в колонну насосно-компрессорных труб 1 через нагнетательный клапан 10. Нижняя точка движения плунжера 5 при работе установки должна находиться не менее чем на 10-15 см выше верхнего торца штока 24.
Изменением соотношения диаметров плунжеров 4 и 5 насосной установки достигается необходимое соотношение отборов жидкостей из пластов «А» и «В». Для замера продукции верхнего пласта штангу 6 с плунжерами 4 и 5 опускают до упора в торец штока 24 (на 10-15 см). При этом шток 24, воздействуя на толкатель 18 переключателя 13, приподнимает его до верхнего упора 16 фигурного паза 15. Запорный элемент - шар 22 под действием толкателя 18 также приподнимается, открывая клапан 21. После этого штанга 6 приподнимается на ту же высоту (10-15 см). Толкатель 18 под действием пружины 20 опускается и боковым выступом 19 упирается в нижний упор 17. При этом толкатель 18 остается выше посадочного седла клапана 23 и клапан 21 остается открытым. Запускают станок качалку. В том положении переключателя работает лишь верхний насос, а поскольку клапан 21 во время работы остается открытым, жидкость из нижнего пласта не поступает. Таким образом, производится замер продукции только верхнего пласта. Для того, чтобы вернуться в исходное положение, для работы всей установки, штангу 6 снова опускают, а затем приподнимают в исходное положение и оставляют в этом положении до следующего срабатывания переключателя. В этом случае толкатель 18 устанавливается в исходное положение, запорный элемент - шар 22 опускается и садится в седло 23 клапана 21. Установка готова к работе. При пуске станка качалки работают оба насоса, жидкость подается с обоих пластов. Разница между общим дебитом и дебитом верхнего пласта дает величину дебита нижнего пласта.
Техническим преимуществом предполагаемой полезной модели является возможность периодически производить количественный учет продукции каждого пласта.