СКВАЖИННОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБРАБОТКИ ЖИДКОСТИ

Полезная модель относится к нефтепромысловому оборудованию, а именно к устройствам, предотвращающим засорение электроцентробежных насосов (ЭЦН) механическими примесями и отложениями солей.
Известно скважинное устройство для обработки жидкости, содержащее перфорированный каркас, щелевой фильтр снаружи каркаса, присоединенный к каркасу отстойник с нижним дозатором, заполненный реагентом с плавающими на его поверхности гранулами, и верхний патрубок, связанный с приемом насоса [Патент №2473786 РФ, E21B 43/08, 2013].
Недостаток скважинного устройства для обработки жидкости заключается в возможности прекращения поступления реагента в скважину вследствие закупоривания дозатора мелкодисперсными частицами, спустившимися между гранулами на дно отстойника.
Известно скважинное устройство для обработки жидкости, содержащее корпус с входными отверстиями и концентрично установленной отводящей трубой, шнек в кольцевом зазоре между корпусом и отводящей трубой, отстойник, заполненный реагентом, и дозирующий патрубок [Патент №119018 РФ, E21B 37/06, 2012].
Недостаток скважинного устройства для обработки жидкости состоит в чрезмерном расходовании реагента в случае высокого содержания примесей в пластовой жидкости, отделяемых шнеком в отстойник с одновременным вытеснением эквивалентных объемов реагента.
Наиболее близким к заявляемому является скважинное устройство для обработки жидкости, содержащее корпус с входными отверстиями, щелевой фильтр на корпусе, снабженный предохранительным клапаном, концентрично установленную в корпусе отводящую трубу, шнек в кольцевом зазоре между корпусом и отводящей трубой, контейнер с жидким реагентом, присоединенный к корпусу [Патент №126753 РФ, E21B 37/06, 2013].
Недостаток принятого за прототип скважинного устройства для обработки жидкости состоит в том, что траектория движения пластовой жидкости все время проходит через корпус со шнеком, к которому присоединен заполненный жидким реагентом контейнер. По этой причине дозирование реагента начинается одновременно с включением погружного насоса, что крайне нежелательно, поскольку изначально из скважины откачивается жидкость глушения с повышенной по сравнению с жидким реагентом плотностью, способная быстро вытеснить его из контейнера, что существенно снижает время работы устройства.
Задачей настоящей полезной модели является повышение продолжительности работы скважинного устройства для обработки жидкости.
Указанный технический результат достигается тем, что в скважинном устройстве для обработки жидкости, содержащем корпус с входными отверстиями, щелевой фильтр, предохранительный клапан, концентрично установленную в корпусе отводящую трубу, шнек в кольцевом зазоре между корпусом и отводящей трубой, контейнер с жидким реагентом, присоединенный к корпусу, согласно полезной модели, щелевой фильтр расположен на отводящей трубе выше корпуса, при этом отводящая труба в пределах щелевого фильтра выполнена с перфорациями, предохранительный клапан размещен в нижней ее части, а входные отверстия в корпусе перекрыты растворимыми пробками.
На фиг. схематично изображено заявляемое скважинное устройство для обработки жидкости.
Скважинное устройство для обработки жидкости состоит из корпуса 1, концентрично установленной в нем отводящей трубы 2, шнека 3 в кольцевом зазоре 4 между ними, щелевого фильтра 5 и контейнера 6 с жидким реагентом 7. Щелевой фильтр 5 расположен на отводящей трубе 2 выше корпуса 1. В стенке корпуса 1 выше шнека 3 выполнены входные отверстия 8, перекрытые растворимыми в нефти пробками 9. Отводящая труба 2 в пределах щелевого фильтра 5 выполнена с перфорациями 10, а в нижней ее части размещен предохранительный клапан 11.
Скважинное устройство для обработки жидкости работает следующим образом.
На устье скважины контейнер 6 заполняют жидким реагентом 7, плотность которого превышает плотность откачиваемой пластовой жидкости. Длина контейнера 6, определяющая объем заливаемого реагента 7, находится с учетом количественных показателей проявляющихся в скважине осложняющих факторов -содержания механических примесей и растворенных солей, а также производительности применяемого ЭЦН. К контейнеру 6 присоединяют корпус 1 в сборе со шнеком 3, отводящей трубой 2 и щелевым фильтром 5. Собранное скважинное устройство подвешивают посредством узла уплотнения к основанию погружного электродвигателя (не показан) и спускают в скважину, заполненную после текущего или капитального ремонта более плотной по сравнению с реагентом жидкостью глушения и содержащую значительное количество механических примесей.
При включении ЭЦН жидкость глушения фильтруется через щелевой фильтр 5, при этом механические примеси с размером более его ширины щели остаются снаружи (фиг. 1). Свободная от механических примесей жидкость глушения через перфорации 10 попадает в отводящую трубу 2, покидает скважинное устройство и оказывается, в конечном счете, на приеме ЭЦН. До тех пор, пока из скважины откачивается жидкость глушения без нефти, растворения пробок 9 не происходит и входные отверстия 8 остаются закрытыми. По этой причине исключается попадание жидкости глушения в контейнер 6 через корпус 1 и, как следствие, не происходит вытеснения жидкостью глушения реагента 7 в скважину. Закрытый в это время предохранительный клапан 11 не допускает стекание очищенной жидкости глушения под действием силы тяжести из отводящей трубы 2 в контейнер 6, что также предотвращает выдавливание реагента 7 в скважину.
По мере забивания щелевого фильтра 5 механическими примесями в полости отводящей трубы 2 выше предохранительного клапана 11 создается разряжение. К этому моменту завершается откачка из скважины жидкости глушения, и начинается ее замещение нефтесодержащей пластовой жидкостью, поступающей из продуктивного пласта. Нефть растворяет пробки 9 и открывает отверстия 8 в корпусе 1, в результате чего давление в полости отводящей трубы 2 под предохранительным клапаном 11 становится равным скважинному давлению. В силу возникшей разности давлений, действующих снизу и сверху на предохранительный клапан 11, происходит его раскрытие.
В результате пластовая жидкость поступает из скважины через входные отверстия 8 в верхнюю часть корпуса 1. Оказавшись в кольцевом зазоре 4, поток пластовой жидкости движется вниз вдоль шнека 3 и приобретает вращательное движение. Под действием центробежных сил и сил гравитации механические примеси, содержащиеся в пластовой жидкости, смещаются в наружную часть потока к корпусу 1 и шнеку 3, спускаются по ним в контейнер 6 и падают на дно, вытесняя наверх реагент в объеме, эквивалентном их собственному объему. Вращающийся поток жидкости из кольцевого зазора 4 попадает в верхнюю часть контейнера 6, где перемешивается с реагентом. Освобожденная от механических примесей и насыщенная реагентом пластовая жидкость разворачивается и устремляется через открытый предохранительный клапан 11 вверх по отводящей трубе 2. В конечном счете пластовая жидкость попадает в ЭЦН, не вызывая износа его рабочих органов и отложения на них солей.
Заявляемое скважинное устройство для обработки жидкости позволяет одновременно с очисткой пластовой жидкости от механических примесей насыщать ее в требуемом количестве реагентом, препятствующим, например, отложению солей на рабочих органах ЭЦН. При этом практически исключено бесполезное расходование реагента, поскольку он не попадает в откачиваемую на начальном этапе работы ЭЦН жидкость глушения, благодаря чему увеличивается продолжительность работы скважинного устройства.