Установка для одновременно-раздельной добычи из двух пластов

Полезная модель относится к нефтедобывающей промышленности, в частности к скважинным насосным установкам для одновременно-раздельной добычи (ОРД) двух пластов.
Известна насосная установка для ОРД (пат. на полезную модель №72720 МПК Е21В 43/14 опубл. в бюл. №12 от 27.04.2008), включающая пакер, разделяющий пласты, две колонны лифтовых труб, два насоса, два привода и две штанговых колонны.
Ее недостатком является сложность и дороговизна конструкции из-за большого количества оборудования и сложность эксплуатации из-за наличия в скважине двух лифтовых колонн.
Наиболее близка по своей сущности к предлагаемой однолифтовая установка (пат. RU №2221136 МПК Е21В 43/14 опубл. в бюл. №1 от 10.01.2004), включающая одну колонну лифтовых труб, пакер, хвостовик и штанговый насос с двумя всасывающими клапанами основным, установленным в конце удлинителя цилиндра и боковым, установленным на поперечном канале в стенке цилиндра.
Ее недостатками являются выполнение канала в стенке цилиндра одним большим отверстием, что снижает прочность цилиндра, а также приводит к гидравлическим ударам, приводящим к разрушению установки, при большой разности забойных давлений. Дополнительный клапан сообщают с более высоконапорным пластом, что может приводить к неправильной работе установки, т.к. из-за разных отборов из пласта, а также из-за разного расположения пластов по глубине, высоконапорный пласт не всегда обеспечивает большее гидростатическое давление на уровне размещения насоса.
Технической задачей решаемой предлагаемой установкой является повышение надежности работы установки.
Указанная задача решается установкой для одновременно-раздельной добычи из двух пластов, включающей колонну лифтовых труб, пакер, хвостовик, колонну штанг и штанговый насос, содержащий плунжер с нагнетательным клапаном и всасывающие клапаны основной, установленный на конце удлинителя, и дополнительный, сообщенный выходом с поперечным каналом в стенке цилиндра насоса.
Новым является то, что поперечный канал в стенке цилиндра выполнен в виде ряда отверстий.
На фиг. 1 показана, схема установки для ОРД при условии, если забойное давление на уровне насоса выше у верхнего пласта.
На фиг. 2 - если наоборот, выше забойное давление на уровне насоса у нижнего пласта.
Установка (фиг. 1) содержит насос 1 с цилиндром 2, в стенке которого выполнен канал 3 в виде ряда отверстий, сообщенный с выходом дополнительного всасывающего клапана 4, вход которого сообщен с межтрубным пространством 5.
Снизу цилиндр 2 удлинителем 6 с основным всасывающим клапаном 7 соединен с хвостовиком 8, сообщенным с подпакерным пространством 9, образованным пакером 10.
Подпакерное пространство 9 сообщено перфорацией 11 в эксплуатационной колонне 12 с нижним пластом13.
Межтрубное пространство 5 сообщено перфорацией 11 с верхним пластом 14.
Насос спущен в эксплуатационную колонну 12 скважины на колонне лифтовых труб 15, а плунжер 16 насоса 1 с нагнетательным клапаном 17 на штангах 18.
Установка по фиг. 2 содержит канал 19, сообщающий дополнительный всасывающий клапан 4 через хвостовик 8 с подпакерным пространством 9, и канал 20, сообщающий всасывающий клапан 7 с межтрубным пространством 5.
Работает установка следующим образом.
При движении плунжера 16 под действием штанг 18 вверх из нижней мертвой точки нагнетательный клапан 17 закрыт, а основной всасывающий клапан 7 открыт. Продукция нижнего пласта 13 через перфорацию 11, подпакерное пространств 9, хвостовик 8 попадает в цилиндр 2 насоса 1.
При достижении нижним торцом плунжера 16 нижнего отверстия бокового канала 3, а потом последовательно их всех постепенно создается сообщение через него с дополнительным всасывающим клапаном 4, и в цилиндр 2 поступает через межтрубное пространство 5 и перфорацию 11 эксплуатационной колонны 12 продукция верхнего пласта 14. При этом благодаря тому, что на уровне насоса 1 забойное давление от продукции верхнего пласта 14 выше, чем от нижнего пласта 11, перепад давлений закрывает основной всасывающий клапан 7 и в цилиндр 2 насоса 1 поступает продукция только верхнего пласта 14.
После достижения плунжером 16 верхней мертвой точки он идет вниз, нагнетательный клапан 17 открыт, продукция обоих пластов 11 и 14 перетекает в надплунжерное пространство цилиндра 2.
После достижения плунжером 16 нижней мертвой точки цикл повторяется при этом плунжер 16, как и в первом цикле, одновременно подает находящуюся над ним продукцию обоих пластов вверх по лифтовым трубам 15.
Если по условиям разработки месторождения забойное давление на уровне насоса 1 от нижнего пласта 11 выше, чем у верхнего 14, независимо от его пластового давления (напора) за счет более интенсивного отбора, то применяют схему, приведенную на фиг. 2, т.е. дополнительный всасывающий клапан 4 сообщают каналом 19 с нижним пластом 11, а основной всасывающий клапан 7 - с верхним 14 с помощью канала 20.
Работа происходит также, как и по фиг. 1 - происходит плавное без удара сообщение через отверстия канала 3 цилиндра 2 насоса 1 с нижним пластом 11.
Таким образом, предлагаемая полезная модель обеспечивает благодаря выполнению канала 3 в виде ряда отверстий плавный без гидроударов и вибраций переход плунжера 16 на отбор продукции другого пласта и повышение прочности цилиндра, что, в целом, повышает надежность работы установки.