НАСОСНАЯ УСТАНОВКА
PUMP UNIT

Изобретение относится к насосной технике и может найти применение при добыче нефти из трех нефтяных пластов одной скважиной.
Известна насосная установка для раздельной эксплуатации нескольких пластов, которая включает колонну лифтовых труб, штанговый насос, пакер и хвостовик. Штанговый насос снабжен дополнительным всасывающим клапаном, размещенным на боковой стенке цилиндра, который делит цилиндр по длине на две части, пропорциональные производительностям пластов. Установка обеспечивает возможность поступления в цилиндр насоса при движении его плунжера вверх сначала продукции низконапорного пласта, а после прохождения плунжером дополнительного клапана - продукции высоконапорного пласта (патент РФ №2221136, опуб. 2004.01.10).
Недостатком известной установки является смешение продукций пластов по мере их подъема на дневную поверхность. Установка предназначена для отбора нефти из двух пластов.
Наиболее близкой к предложенному изобретению по технической сущности является установка для одновременно-раздельной эксплуатации трех пластов. Установка включает первый и второй цилиндры. Первый цилиндр снабжен боковым клапаном с фильтром и снизу соединен с пакером, который в свою очередь соединен со вторым цилиндром, снабженным боковым клапаном с фильтром и боковым отверстием. Второй цилиндр соединен с переходником, снабженным клапаном с фильтром и соединенным с полированным хвостовиком, герметично размещенным в полированном цилиндре пакера-отсекателя. Внутри первого и второго цилиндров размещены плунжера с клапанами, жестко скрепленные между собой штоком, имеющим каналы для прохождения пластовой жидкости. Плунжеры соединены с колонной штанг. Первый цилиндр соединен с колонной насосно-компрессорных труб (патент РФ №2358156, опуб. 10.06.2009 - прототип).
Известная установка предназначена для отбора нефти из трех пластов. Недостатком установки является смешение продукции трех пластов при подаче на дневную поверхность.
В изобретении решается задача раздельного подъема жидкостей на поверхность. Задача решается тем, что насосная установка, включающая первый цилиндр, снабженный плунжером с клапаном, боковым клапаном и фильтром, муфту, пакер, отделяющий верхний пласт от среднего пласта, второй цилиндр, снабженный плунжером с клапаном, боковым клапаном и фильтром и имеющий боковое отверстие, а на конце - переходник, снабженный клапаном, фильтром и полированным хвостовиком, герметично размещенным в полированном цилиндре пакера-отсекателя, отделяющего средний пласт от нижнего пласта, шток, жестко скрепляющий плунжера цилиндров, колонну штанг и колонну насосно-компрессорных труб, согласно изобретению штанги и шток выполнены полыми и соединены с полостью плунжера нижнего цилиндра, а полость под плунжером верхнего цилиндра соединена через нагнетательную трубку с обратным клапаном с полостью над плунжером верхнего цилиндра.
Сущность изобретения
При добыче нефти из разных эксплуатационных объектов часто весьма желательным бывает не смешивать продукцию разных пластов. Продукция одного или двух пластов может резко отличаться по качественному и количественному составу, загрязненности, наличию веществ, вызывающих отложения на стенках скважинного оборудования и т.д. При этом весьма важно бывает объединить добычу из двух пластов, как правило, верхних, и отдельно отбирать продукцию из нижнего пласта. Особенно важным бывает необходимо еще и регулировать объемы добываемой жидкости из верхних пластов. Существующие способы и устройства не решают эту задачу в полной мере. В предложенном устройстве решается задача раздельного подъема жидкостей на поверхность из нижнего продуктивного пласта и верхних продуктивных пластов с возможностью регулирования производительностью насосной установки отдельно по каждому продуктивному пласту. Задача решается установкой, представленной на чертеже.
Установка состоит из цилиндра 1, снабженного боковым клапаном 2 и фильтром 3 и нагнетательной трубкой 4 с клапаном 5. На цилиндр 1 с помощью муфты 6 закреплен пакер 7, отделяющий верхний пласт I от среднего пласта II. В свою очередь, на пакер 7 через переходник 8 закреплен цилиндр 9, снабженный боковым клапаном 10 и фильтром 11. На цилиндре 9 закреплен переходник 12, снабженный клапаном 13, фильтром 14 и полированным хвостовиком 15. Над нижним продуктивным пластом III установлен пакер-отсекатель 16 с полированным цилиндром 17. Полированный хвостовик 15 выполнен с возможностью вхождения в полированный цилиндр 17 пакера-отсекателя 16 с созданием герметичного соединения. Внутри цилиндра 1 размещен плунжер 18, а внутри цилиндра 9 - плунжер 19, снабженный клапаном 20. Плунжеры 18 и 19 жестко закреплены между собой полым штоком 21, имеющим канал 22 для прохождения пластовой жидкости. Плунжеры 18 и 19 приводятся в движение с помощью полых насосных штанг 23. Устройство спущено в эксплуатационную колонну скважины 24 на колонне насосно-компрессорных труб 25, которая соединена муфтой 26 с цилиндром 1.
Установка работает следующим образом.
Установку размещают в скважине 24 на колонне насосно-компрессорных труб 25 и муфте 26 так, чтобы пакер 7 обеспечивал изоляцию пластов I и II, а заранее спущенный и установленный в эксплуатационную колонну пакер-отсекатель 16, загерметизированный парой полированный хвостовик 15 - полированный цилиндр 17, обеспечивал изоляцию пластов II и III.
При движении плунжеров 18 и 19 из нижней точки боковой клапан 2 закрыт телом плунжера 18, открываются клапана 10 и 13, закрываются клапана 5 и 20. Жидкость из полости над плунжером 18 подается в полость насосно-компрессорных труб 25. Пластовая жидкость из пласта II через фильтр 11, клапан 10 заполняет полость под плунжером 19, а пластовая жидкость из пласта III проходит через полированный хвостовик 15, фильтр 14 и клапан 13 и заполняет полость под плунжером 19. Из пласта I жидкость не отбирается. В момент достижения и перекрытия плунжером 19 бокового клапана 10, проход бокового клапана 2 освобождается от плунжера 18. Теперь пласт II изолирован и из него жидкость не отбирается, а жидкость из пласта I через фильтр 3 и клапан 2 поступает в полость под плунжером 18. Пластовая жидкость из пласта III продолжает поступать под полость плунжера 19. Отбор жидкости из пласта I и пласта III происходит до достижения верхнего предела хода плунжеров 18 и 19.
При ходе полых насосных штанг 23 и плунжеров 18 и 19 вниз клапана 2,10, 13 закрываются, а клапана 5 и 20 открываются. Пластовая жидкость, накопленная в полости под плунжером 18, через клапан 5 и нагнетательную трубку 4 вытесняется в полость над плунжером 18, а пластовая жидкость, накопленная в полости под плунжером 19 через канал 22 полого штока 21 вытесняется в полость полых штанг 23. Цикл повторяется.
Таким образом, происходит раздельный отбор жидкости из пласта III отдельно от пластов I и II, жидкости которых нельзя смешивать.
Применение предложенного устройства позволит решить задачу раздельного подъема жидкостей на поверхность из разных пластов.