СИСТЕМА ДЛЯ ДОБЫЧИ НЕФТИ

Полезная модель относится к нефтяной промышленности, в частности к системам механизированной добычи газонефтяной смеси из скважин.
Известна система добычи нефти, включающая скважину, глубинно-насосную установку, состоящую из глубинного насоса с индивидуальным приводом, подводящие и отводящие трубопроводы нефти (см. кн. А.П. Силаш «Добыча и транспорт нефти и газа». Часть 1. Пер. с англ. М. Недра, 1980, 375 с. Пер. изд. ВНР, 1975, с. 251-252).
Данная система обеспечивает извлечение нефти на поверхность для дальнейшей переработки. Недостатком системы является снижение добычи нефти в процессе ее функционирования, вызванное следующим. В процессе работы системы из нефти, поступающей на забой, выделяется газ, который, в основном, скапливается в затрубном пространстве скважины. В результате этого давление в затрубном пространстве и, соответственно, забойное давление растут, что приводит к снижению притока нефти из пласта, к снижению дебита скважины и уменьшению добычи нефти.
Известна система добычи нефти, включающая глубинный насос с приводом, скважину, компрессор, всасывающая линия которого соединена с затрубным пространством скважины, подводящие и отводящие трубопроводы нефти и газа (см. там же, с. 282-284). Указанная система по технической сути и достигаемому результату наиболее близка к предлагаемой системе добычи нефти, и ее можно взять в качестве прототипа.
Данная система позволяет увеличить добычу нефти за счет снижения забойного давления путем откачки газа компрессором из затрубного пространства скважины.
Недостатком прототипа является работа компрессора от привода глубинного насоса. При снижении в процессе работы системы поступления газа до величины меньшей производительности компрессора, происходит повышение температуры в камере сжатия компрессора и его аварийное отключение (или выход из строя). Это снижает надежность системы.
Техническим результатом заявляемой полезной модели является повышение надежности работы системы и расширение области применения.
Поставленный технический результат решается описываемой системой добычи нефти, включающей глубинный насос с приводом, скважину, компрессор, всасывающая линия которого соединена с затрубным пространством скважины, подводящие и отводящие трубопроводы нефти и газа.
Новым является то, что компрессор снабжен дополнительным приводом, на всасывающей линии компрессора установлен датчик давления.
Снабжение компрессора дополнительным приводом обеспечивает возможность автономной работы компрессора независимо от режима работы привода глубинного насоса.
Установка на всасывающей линии компрессора датчика давления позволяет задавать периодичность работы компрессора в зависимости от величины давления в затрубном пространстве скважины.
Совокупность отличительных признаков предлагаемой системы позволяет решить поставленную задачу.
На рисунке изображена принципиальная технологическая схема системы добычи нефти.
Система содержит (см. рисунок) скважину 1, включающую затрубное пространство 2, насосно-компрессорные трубы 3, глубинный насос 4 с приводом 5, компрессор 6 с дополнительным приводом 7, всасывающей линией 8 с датчик давления 9, соединенной с затрубным пространством 2 скважины 1, и выкидной линией 10 с обратным клапаном 11, соединенной со сборным трубопроводом 12.
Установка работает следующим образом.
В процессе работы глубинного насоса 4 (обычно штангового), приводимого в действие приводом 5 (станком-качалкой), нефть, поступившая из пласта в ствол скважины 1 с забоя, по насосно-компрессорным трубам 3 извлекается на поверхность, по сборному трубопроводу 12 поступает на сборный пункт. Для поддержания давления газа в затрубном пространстве 2 скважины 1 в необходимых для оптимальной работы пласта и компрессора 6 пределах по показаниям датчика давления 9 включают в работу от привода 7 (например, с электродвигателем) и отключают компрессор 6. При работе компрессор 6 откачивает через всасывающую линию 8 газ из затрубного пространства 2 скважины 1 в сборный трубопровод 12 через выкидную линию 10 и обратный клапан 11.
Вместе с нефтью в ствол скважины 1 из пласта поступает растворенный в нефти газ. При давлении ниже давления насыщения растворенный в нефти газ начинает выделяться из нее в свободном состоянии, накапливаться в затрубном пространстве 2 скважины 1. Со временем это приводит к росту давления газ в затрубном пространстве 2 скважины 1, увеличению противодавления на пласт выше допустимого, например, необходимого для предотвращения выделения газа из нефти в призабойной зоне пласта. В результате происходит снижение притока нефти из пласта в скважину и снижение дебита. Для снятия избыточного противодавления на пласт, с учетом дебита скважины, обводненности, газосодержания, вязкости поднимаемой продукции, динамического уровня и других параметров подбирается компрессор соответствующей производительности и диапазон поддержания давления газа в затрубном пространстве 2 скважины 1 для оптимизации работы системы добычи нефти.
Во время эксплуатации скважины 1 с низким пластовым давлением, высоковязкой нефтью при повышении давления газа, скапливающегося в затрубном пространстве 2, динамический уровень в скважине 1 снижается в пределе до приема штангового насоса 4, что может привести к срыву его подачи. При этом из-за высокого гидравлического сопротивления во всасывающем клапане штангового насоса 4 давление в его цилиндре снижается до давления ниже давления насыщения. В цилиндре насоса 4 из поступающей туда нефти выделяется газ, который ухудшает условия работы штангового насоса 4, снижет его коэффициент наполнения и производительность. Откачка компрессором 6 газа из затрубного пространства 2 скважины 1 повышает динамический уровень в скважине 1, увеличивает приток жидкости из пласта в ствол скважины 1 и, соответственно, добычу нефти.
При циклической эксплуатации малодебитной скважины 1 после подъема накопившейся в скважине 1 нефти на поверхность и снижения уровня скважину 1 привод 5 глубинного насоса 4 отключают, скважину 1 останавливают на приток продукции из пласта в ствол скважины 1. Для снижения при этом противодавления на пласт и обеспечения более интенсивного и большего притока продукции из пласта в ствол скважины 1, выделяющийся из нефти в затрубное пространство 2 газ откачивают компрессором 6, приводимым в действие дополнительным приводом 7.
Использование предлагаемой системы добычи нефти позволяет повысить надежность работы системы и расширить область применения.