НАСОСНАЯ УСТАНОВКА ДЛЯ ОДНОВРЕМЕННО-РАЗДЕЛЬНОЙ ЭКСПЛУАТАЦИИ ДВУХ ПЛАСТОВ В СКВАЖИНЕ

Предложение относится к технике добычи нефти и может быть использовано для подъема из скважины жидкости, в том числе высоковязкой.
Известна насосная установка для одновременной раздельной эксплуатации двух пластов в скважине (см. патент RU №2291952, E21B 43/14, опуб. 20.01.2007 г.), содержащая колонну лифтовых труб, колонну полых штанг, пакер, хвостовик и дифференциальный насос с полым плунжером, при этом всасывающий и нагнетательный клапаны верхней секции дифференциального насоса установлены сбоку, колонна полых штанг герметично соединена с плунжером.
Недостатком установки является то, что при подъеме по полым штангам продукции скважины, особенно высоковязкой, возникают большие гидравлические сопротивления, а иногда такой подъем невозможен.
Известна скважинная штанговая насосная установка для одновременной эксплуатации двух пластов в скважине (см. книгу «Одновременная раздельная эксплуатация многопластовых нефтяных месторождений», Р.А. Максутов, Б.Е. Доброскок, Ю.В. Зайцев. - М.: «Недра», 1974. - стр.89, рис.54), содержащая колонну лифтовых труб, колонну штанг, хвостовик и дифференциальный насос, цилиндры верхнего и нижнего насоса которого соединены между собой патрубком, на котором размещен самоуплотняющийся пакер, а плунжеры соединены полым штоком, при этом всасывающий и нагнетательный клапаны верхнего насоса установлены сбоку. Указанная установка по технической сущности и достигаемому результату наиболее близка к предлагаемой насосной установке для одновременно-раздельной эксплуатации двух пластов в скважине и ее можно взять в качестве прототипа.
Известная установка позволяет поднимать из скважины высоковязкую продукцию.
Недостатками прототипа являются: отдельный от насосной установки спуск-подъем стационарного пакера, разделяющего пласты, излив продукции из эксплуатационной колонны скважины в результате «поршневого» эффекта, создаваемого самоуплотняющимся пакером (типа ПС) при подъеме, а также износ самоуплотняющегося пакера при перемещении его в скважине.
Техническим результатом заявляемого изобретения является упрощение конструкции и повышение надежности установки.
Поставленный технический результат решается описываемой насосной установкой для одновременно-раздельной эксплуатации двух пластов в скважине, содержащей колонну лифтовых труб, колонну штанг, хвостовик с пакером и дифференциальный насос, цилиндры верхнего и нижнего насоса которого соединены между собой патрубком, на котором размещен пакер, а полые плунжеры соединены полым штоком, при этом всасывающий и нагнетательный клапаны верхнего насоса установлены сбоку.
Новым является то, что хвостовик оснащен пакером осевой или поворотной установки, а патрубок оснащен пакером упорной установки.
Оснащение хвостовика пакером осевой или поворотной установки позволяет упростить конструкцию за счет одновременного спуска в скважину насосной установки и пакера осевой или поворотной установки, разобщающего между собой пласты.
Оснащение патрубка пакером упорной установки позволяет повысить надежность установки за счет уменьшения износа пакера при перемещении его в скважине, предотвратить излив продукции из эксплуатационной колонны скважины за счет снижения «поршневого» эффекта при подъеме установки.
Совокупность отличительных признаков предлагаемой установки позволяет решить поставленную задачу.
Из патентной и научно-технической литературы нам неизвестна заявляемая совокупность отличительных признаков. Следовательно, заявляемая установка соответствует критерию изобретения «изобретательский уровень».
Схематически насосная установка для одновременно-раздельной эксплуатации двух пластов в скважине показана на рисунке.
Насосная установка для одновременно-раздельной эксплуатации двух пластов в скважине содержит колонну лифтовых труб 1, колонну штанг 2, хвостовик 3, оснащенный пакером 4 осевой или поворотной установки, дифференциальный насос, цилиндр 5 верхнего насоса и цилиндр 6 нижнего насоса которого соединены между собой патрубком 7, на котором размещен пакер 8 упорной установки. Полый плунжер 9 верхнего насоса соединен с полым плунжером 10 нижнего насоса полым штоком 11. Боковой всасывающий клапан 12 верхнего насоса размещен под пакером 8, боковой нагнетательный клапан 13 верхнего насоса размещен над пакером 8. Всасывающий клапан 14 нижнего насоса размещен в нижнем конце цилиндра 6, нагнетательный клапан 15 нижнего насоса размещен в полом плунжере 10. Насосную установку без плунжеров 9 и 10 спускают в скважину 16 на лифтовой колонне 1 таким образом, что пакер 4 располагают между верхним пластом 17 и нижним пластом 18, а пакер 8 располагают над верхним пластом 17. Путем осевых перемещений или вращением лифтовой колонны 1 (в зависимости от конструкции пакера) вначале устанавливают в скважине 16 пакер 4. Затем приспуском лифтовой колонны 1, которая опирается на установленный ранее пакер 4, устанавливают в скважине 16 пакер 8. Таким образом, пакером 4 разобщают между собой пласты 17 и 18, а пакером 8 разобщают всасывающее межтрубное пространство 19 от нагнетательного межтрубного пространства 20 верхнего насоса. Затем на колонне штанг 2 в цилиндры 5 и 6 спускают плунжеры 9 и 10. После подгонки длины колонны штанг 2 установку запускают в работу.
Установка работает следующим образом. При ходе колонны штанг 2 вверх движутся вверх в цилиндрах 5 и 6 плунжеры 9 и 10 верхнего и нижнего насосов. При этом открываются всасывающие клапаны 12 и 14 верхнего и нижнего насосов. Жидкость из верхнего пласта 17 через всасывающий клапан 12 верхнего насоса поступает в кольцевую полость между цилиндрами 5, 6, патрубком 7 и соединительным полым штоком 11, расположенную между плунжерами 9 и 10. Жидкость из нижнего пласта 18 через хвостовик 3, всасывающий клапан 14 нижнего насоса поступает в полость цилиндра 6 под плунжер 10 нижнего насоса, а жидкость нижнего пласта 18, находящаяся над плунжером 10 нижнего насоса в полостях соединительного полого штока 11, плунжера 9, цилиндра 5 верхнего насоса, поднимается по лифтовой колонне 1 к устью скважины 16. При ходе колонны штанг 2 вниз движутся вниз в цилиндрах 5 и 6 плунжера 9 и 10 верхнего и нижнего насосов. При этом открываются нагнетательные клапана 13 и 15 верхнего и нижнего насоса. Жидкость верхнего пласта 17, находящаяся в кольцевой полости между цилиндрами 5, 6, патрубком 7 и соединительным полым штоком 11, расположенной между плунжерами 9 и 10, подается через нагнетательный клапан 13 верхнего насоса в межтрубное пространство 20 между колонной лифтовых труб 1 и обсадной колонной скважины 16 и поднимается к ее устью. Жидкость нижнего пласта 18, находящаяся в полости цилиндра 6 под плунжером 10 нижнего насоса перетекает через нагнетательный клапан 15 из под плунжерного пространства в над плунжерное пространство в полость соединительного полого штока 11, плунжера 9, цилиндра 5 верхнего насоса.
Далее циклы повторяются.
Использование предлагаемой штанговой насосной установки для одновременно-раздельной добычи нефти из двух пластов позволяет упростить конструкцию и повысить надежность установки.