ГЛУБИННАЯ КОМПОНОВКА КОРОТКОЙ КОЛОННЫ ОДНОВРЕМЕННО-РАЗДЕЛЬНОЙ ДОБЫЧИ НЕФТИ

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ПОЛЕЗНАЯ МОДЕЛЬ
Полезная модель относится к нефтедобывающей промышленности, а именно, к глубинным компоновкам короткой колонны одновременно-раздельной добычи нефти.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
В уровне техники известны различные компоновки для осуществления одновременно-раздельной добычи (ОРД) нефти. Основной из проблем при эксплуатации таких компоновок является фильтрация поступающей жидкости от механических примесей для защиты скважинного оборудования.
В уровне техники известны различные отдельно устанавливаемые на колонне скважинные фильтры для скважин, эксплуатируемых по технологии ОРД.
Например, известен фильтр скважинный щелевой штангового глубинного насоса (патент RU 117967, МПК Е21В 43/08, опубл. 10.07.2012), содержащий корпус с отверстиями для прохода пластовой жидкости, навинченные на корпус основание и головку, фильтрующий щелевой элемент, установленный снаружи от корпуса, герметизирующие наружные кольца верхнее и нижнее, с вмонтированным в полости основания золотниковым клапаном с каналами осевыми, содержащий напорные отверстия в нижней части основания и приемные отверстия в средней части основания, в установленной в нижней части основания заглушке предусмотрены дренажные отверстия.
Установка фильтрующего элемента увеличивает шансы его повреждения при проведении спуско-подъемных операций. Кроме того, приведенное устройство невозможно применить в конструкции 2-х лифтовой ОРД по причине несоответствия наружного диаметра фильтра внутреннему диаметру отверстия параллельного якоря под короткую колонну, а также невозможно установить данный фильтр на сцепное устройство, ввиду несоответствия резьбового соединения.
Известен разборный скважинный фильтр (патент RU 2348795 С1, МПК Е21В 43/08, опубл. 10.03.2009), содержащий несущий каркас, выполненный из перфорированной грубы, причем на трубе между двумя упорами установлены фильтрующие элементы, каждый из которых выполнен из проволочного материала, запрессованного в перфорированные корпуса, которые установлены на перфорированной трубе с зазором, выполняющим роль внутреннего дренажного слоя.
Недостатком такого фильтра является сложность его изготовления, при этом при повреждении фильтрующего элемента не возможна его замена в полевых условия. Кроме того справедливы указанные выше недостатки, указанные для патента RU №117967, связанные с невозможностью применения фильтра в конструкции 2-х лифтовой ОРД по причине несоответствия крепежных элементов.
Известен фильтр грубой очистки для системы фильтрации установки одновременно-раздельной добычи нефти (патент на полезную модель RU 140266 U1, МПК Е21В 43/08, опубл. 10.06.2014), ближайший по технической сущности и принятый за прототип, содержащий корпус с выполненными на его поверхности отверстиями, фильтрующий элемент, расположенный в корпусе, отличающийся тем, что выполнен с возможностью установки на впускной стороне сцепного устройства, фиксирующего короткую колонну в параллельном якоре установки одновременно-раздельной добычи нефти.
Однако приведенное устройство невозможно применить в конструкции 2-х лифтовой ОРД с диаметром эксплуатационной колонны 146 мм, поскольку на таких скважинах применяются насосно-компрессориые трубы (НКТ) D=48 мм. Применение вставного насоса в этих условиях невозможно т.к. вставной насос имеет больший наружный диаметр чем внутренний диаметр НКТ-1,5″. По этой причине применяются трубные насосы 15-125-ТНМ (15-номинальный диаметр для НКТ-1,5″) не имеющие фильтрующих элементов на приеме насоса в отличие от вставного насоса. Поэтому требуется значительно большая степень фильтрации. Кроме того использование прототипа затруднено по следующим причинам: первое, возможен слом резьбовой части, как фильтра, так и сцепного устройства при осуществлении спуско-подъемных операций; второе, низкая пропускная способность фильтра, по причине малого диаметра.
На сегодняшний день в компоновке короткой колонны 2-х лифтовой конструкции одновременно-раздельной добычи (ОРД) и одновременно-раздельной добычи и закачки (ОРДиЗ) с эксплуатационной колонной d=146 мм на приеме насоса 15-125-ТНМ (ТНМ - трубный, толстостенный с механическим креплением) отсутствует фильтрующий элемент, что не обеспечивает защиту от попадания механических примесей и плавающего мусора на прием насоса, и может привести к выходу из строя всей глубинной компоновки короткой колонны ОРД.
Установить фильтр на входе штангового глубинного насоса (ШГН) не возможно, т.к. после ШГН в компоновке предусматривается НКТ и сцепное устройство одновременно-раздельной эксплуатации (ОРЭ).
СУЩНОСТЬ ПОЛЕЗНОЙ МОДЕЛИ
Задачей, на решение которой направлена заявляемая полезная модель, является создание глубинной компоновки короткой колонны ОРД с повышенной защитой от попадания механических примесей и плавающего мусора на прием насоса.
Техническим результатом является исключение отказов ШГН короткой колонны ОРД и ОРДиЗ по причине засорения клапанных узлов за счет обеспечения необходимой эффективности фильтрации пластовой жидкости от механических примесей.
Технический результат достигается тем, что в глубинной компоновке короткой колонны одновременно-раздельной добычи нефти, содержащей штанговый насос и фильтр, установленный на приеме насоса и содержащий корпус с отверстиями для прохода пластовой жидкости, корпус фильтра выполнен в виде металлического патрубка и дополнительно содержит фильтрующий элемент, выполненный в виде сетки, которая прижата к внутренней стенке патрубка посредством пружины-проволоки, причем корпус содержит две резьбы, расположенные с обоих концов корпуса, на каждом из концов корпуса посредством резьбового соединения установлены соединительные элементы, выполненные с возможностью закрепления на короткой колонне нефтяной компрессорной трубы диаметром 48 мм указанной глубинной компоновки, причем один соединительный элемент выполнен с возможностью фиксации заглушки и соединения со сцепным устройством, а другой соединительный элемент соединен с указанным насосом, при этом фильтрующий элемент выполнен из двух или более слоев сетки 1,5×1,5 мм.
В дополнительных вариантах предложена компоновка, в которой заглушка выполнена с возможностью прикрепления посредством сцепного устройства к параллельному якорю компоновки одновременно-раздельной добычи нефти.
В дополнительных вариантах предложена компоновка, в которой пружина-проволока имеет диаметр 3 мм.
В дополнительных вариантах предложена компоновка, в которой фильтр соединен посредством внутренней метрической резьбы со сцепным устройством штангового насоса, которое проходит через параллельный якорь, установленный на длинной колонне, состыкованной с короткой колонной.
КРАТКОЙ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Заявляемое устройство поясняется фигурами.
На фиг. 1 показана схема глубинной компоновки короткой колонны ОРД 2-х лифтовой конструкции.
На фиг. 2 представлено устройство фильтра, использованного в составе компоновки по фиг. 1.
ОПИСАНИЕ ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНЫХ ВАРИАНТОВ
ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ПОЛЕЗНОЙ МОДЕЛИ
На фиг. 1 показана глубинная компоновка короткой колонны ОРД 2-х лифтовой конструкции и ОРДиЗ на скважинах с диаметром эксплуатационной колонны 146 мм.
Более подробно на фиг. 1 (Схема а) изображена эксплуатационная колонна без фильтра: в эксплуатационную колонну 146 мм (6) спущена компоновка ОРД 2-х лифтовой конструкции состоящая из длинной колонны (5), короткой колонны (2), параллельного якоря (3), сцепного устройства (4) и насоса 15-125-ТНМ (1) на короткой колонне.
На фиг. 1 (Схема б) показана эксплуатационная колонна с установленным фильтром: в эксплуатационную колонну D=146 мм (6) спущена компоновка ОРД 2-х лифтовой конструкции на короткой колонне НКТ-48 мм до сцепного устройства (4), установлен фильтр (7) (ФЛ-3-48) заглушенной стороной к сцепному устройству.
Также на фиг. 1 показано сцепное устройство и способ его крепления к фильтру.
На фиг. 2 более подробно представлен фильтр, использованный в составе описанной выше компоновки по фиг. 1.
Фильтр изготовлен из патрубка (8) d=48 мм, в который входят следующие элементы: сетка (9) 1,5×1,5 мм; пружина-проволока (10) d=3 мм; заглушка (11) (с одной стороны), а также содержит два соединительных элемента (12), выполненных с возможностью закрепления на нефтяной компрессорной трубе. При этом длина участка патрубка с перфорацией предпочтительно составляет не менее 600 мм.
При этом пружина-проволока применяется для плотного прилегания сетки к внутренней стенке патрубка (фильтра). Монтаж осуществляется следующим образом: пружину-проволоку сжимают на стенде до размеров меньшего внутреннего диаметра патрубка (фильтра), затем в сжатом состоянии просовывают внутрь фильтра, после чего разжимают пружину проволоку, тем самым пружина плотно прилегает к внутренней стенке фильтра.