НАСОСНАЯ УСТАНОВКА ДЛЯ ОДНОВРЕМЕННО-РАЗДЕЛЬНОЙ ЭКСПЛУАТАЦИИ ДВУХ ПЛАСТОВ В СКВАЖИНЕ

Полезная модель относится к нефтепромысловому оборудованию, в частности к скважинным насосным установкам для одновременно-раздельной эксплуатации двух пластов (ОРЭ).
Известна насосная установка для ОРЭ двух пластов в скважине, разделенных пакером, содержащая колонну лифтовых труб, кабель, хвостовик, верхний винтовой насос в верхнем кожухе, снабженном боковым входным каналом, связывающим полость винтового насоса с надпакерным пространством, и нижний электропогружной насос с электродвигателем в нижнем кожухе, снабженном узлом герметизации кабеля и сообщающимся снизу через хвостовик с подпакерным пространством, а сверху с входом электропогружного насоса, выход с которого связан через клапан и верхний кожух с лифтовой колонной (Патент РФ №2368764, Е21В 43/14, 2009).
Недостатком насосной установки является сложность монтирования нижнего кожуха на электродвигателе, а также высокая вероятность накопления механических примесей в кольцевом зазоре между ними, вызывающего перегрев электродвигателя. Кроме того, при откачивании из верхнего пласта жидкости со значительным количеством газовой фазы возможны трудности в работе винтового насоса.
Известна насосная установка для ОРЭ двух пластов в скважине, разделенных пакером, содержащая колонну лифтовых труб, кабель, хвостовик, верхний штанговый насос с полой колонной штанг, герметично соединенных с плунжером, заключенный в верхний кожух, сообщенный сверху с колонной лифтовых труб и снабженный боковым каналом, для соединения приема насоса с надпакерным пространством, нижний электропогружной насос в кожухе с узлом герметизации кабеля, вход которого сообщен с подпакерным пространством через хвостовик с перепускным устройством выше пакера, а выход сообщен с верхним кожухом (Патент РФ №2291953, Е21В 43/14, 2005).
Из-за наличия штангового насоса установка имеет ограниченную глубину спуска и невысокий диапазон подач, а также не пригодна для эксплуатации в искривленных скважинах. Кроме того, значительные весогабаритные характеристики наземного оборудования вызывают неудобства, связанные с необходимостью использования подъемных устройств.
Наиболее близкой по технической сущности к заявляемой является насосная установка для ОРЭ двух пластов в скважине, разделенных пакером, содержащая колонну лифтовых труб, кабель, хвостовик, верхний электропогружной насос, вход которого сообщен с надпакерным пространством, а выход с колонной лифтовых труб, нижний электропогружной насос в кожухе, снабженном узлом герметизации кабеля и сообщающимся сверху через боковой канал и тройник с колонной лифтовых труб, а снизу через хвостовик с подпакерным пространством (Гречаник А.И. Первый в РФ опыт применения двухлифтовой концентрической системы УЭЦН-УЭЦН для одновременной раздельной добычи нефти на Усть-Тегусском месторождении // Производственно-технический семинар "Оптимизация добычи нефти. Практика применения технологий ОРЭ, ОРЗ и интеллектуализация скважин». Уфа, 2010).
Недостатком известной установки является возможность выноса механических примесей из нижнего пласта вместе с добываемой жидкостью и их накопление в кожухе нижнего электропогружного насоса.
Технической задачей, решаемой настоящей полезной моделью, является увеличение наработки насосной установки при значительном содержании механических примесей в скважинной жидкости, добываемой из нижнего пласта.
Указанная техническая задача решается тем, что в насосной установке для ОРЭ двух пластов в скважине, разделенных пакером, содержащей колонну лифтовых труб, кабель, хвостовик, верхний электропогружной насос, вход которого сообщен с надпакерным пространством, а выход - с колонной лифтовых труб, нижний электропогружной насос в кожухе, снабженном узлом герметизации кабеля и сообщающимся сверху через боковой канал и тройник с колонной лифтовых труб, а снизу через хвостовик с подпакерным пространством, согласно полезной модели, хвостовик размещен в трубе, имеющей тангенциальные отверстия сверху и клапан снизу, а в кольцевом зазоре между хвостовиком и трубой установлена спиралевидная лопасть.
В заявляемой конструкции труба выполняет одновременно функции корпуса гравитационного сепаратора и отстойника.
На фиг. схематично представлена принципиальная схема предлагаемой насосной установки для ОРЭ двух пластов в скважине.
Насосная установка содержит колонну лифтовых труб 1, верхний электропогружной насос 2 с телеметрической системой 3 и кабелем 4, нижний электропогружной насос 5 с телеметрической системой 6 и кабелем 7, кожух 8 с узлом герметизации кабеля 9, пакер 10, муфту соединительную 11, тройник 12, боковой канал 13. Под пакером 10 размещен хвостовик 14 и труба 15 с тангенциальными отверстиями 16 в верхней части. Между хвостовиком 14 и трубой 15 установлена спиралевидная лопасть 17, в совокупности образующие гравитационный сепаратор 18, к которому присоединен отстойник 19 с клапаном 20.
Насосная установка работает следующим образом. Для герметичного разобщения продуктивных пластов устанавливается пакер 10, к которому присоединяется хвостовик 14, труба 15 и спиралевидная лопасть 17, образующие гравитационный сепаратор. На колонне лифтовых труб 1 на пакер 10 опускается компоновка из верхнего 2 и нижнего 5 электропогружного насоса, причем последний оснащен герметичным кожухом 8 с узлом герметизации 9 для питающего кабеля 7.
Нижний электропогружной насос 5 приводят в действие подачей электроэнергии по кабелю 7, заведенному в кожух 8 через узел герметизации кабеля 9. Скважинная жидкость из нижнего пласта проходит через тангенциальные отверстия 16 в верхней части трубы 15, попадает в кольцевой зазор между хвостовиком 14 и трубой 15, в котором размещена спиралевидная лопасть 17, и, направляясь сверху вниз, приобретает вращательное движение. Частицы твердой фазы во вращающемся потоке сепарируются, происходит их агломерация и увеличение гидравлической крупности. Образовавшиеся конгломераты оседают под действием гравитационной силы в отстойник 19, являющийся продолжением трубы 15. При достижении веса частиц, накопленных в отстойнике 19, предельного значения происходит срабатывание клапана 20 и сброс частиц в зумпф скважины. Очищенная скважинная жидкость попадает через хвостовик 14 в полость кожуха 8 и оказывается на приеме нижнего электропогружного насоса 5, при прохождении которого приобретает необходимый напор. Далее жидкость движется через соединительную муфту 11 в боковой канал 13, попадает в тройник 12 и через колонну лифтовых труб 1 выводится на дневную поверхность. Телеметрическая система 6 осуществляет замер характеристик добываемой жидкости из нижнего пласта и параметров нижнего электропогружного насоса 5.
Одновременно скважинная жидкость из верхнего пласта отбирается с надпакерного пространства верхним электропогружным насосом 2, электропитание которого выполняется по кабелю 4. Жидкость попадает в тройник 12, где смешивается со скважинной жидкостью из нижнего пласта, и по колонне лифтовых труб 1 поднимается на поверхность. Учет параметров верхнего пласта и работы верхнего электропогружного насоса 2 производится телеметрической системой 3.
Таким образом, предлагаемая комплектация насосной установки обеспечивает увеличение наработки за счет снижения содержания механических примесей на входе в нижний насос.