×
13.02.2018
218.016.225d

Скважинное оборудование для обработки призабойной зоны пласта

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Изобретение относится к области добычи нефти и газа и может быть использовано при добыче сланцевой нефти с применением технологии гидравлического разрыва пласта. Скважинное оборудование для обработки призабойной зоны пласта состоит из струйного насоса, колонны насосно-компрессорных труб (НКТ), наземного силового насоса, наземной сепарационной системы и системы управления. Причем струйный насос включает в себя камеру смешения и сопло. Входной канал сопла струйного насоса через колонну НКТ соединен с наземным силовым насосом. Выход камеры смешения струйного насоса соединен трубопроводом с наземной сепарационной системой. Подключенный к струйному насосу регулирующий клапан соединен каналом связи с системой управления. При этом входной канал сопла струйного насоса дополнительно сообщается через регулирующий клапан с выходом камеры смешения. Система управления выполнена в наземном исполнении. Техническим результатом является повышение надежности оборудования и расширение области его применения. 3 з.п. ф-лы, 1 ил.
Реферат Свернуть Развернуть

Изобретение относится к области добычи нефти и газа и может быть использовано при добыче сланцевой нефти с применением технологии гидравлического разрыва пласта.

Известна скважинная струйная установка, содержащая пакер, установленный на колонне труб струйный насос с активным соплом, камерой смешения, диффузором и каналом подвода пассивной среды и запорный элемент с седлом (Патент РФ №2059891, МКИ F04F 5/02, 10.05.1996).

Недостатком известного технического решения является невысокая надежность при перекачке жидкости с большим содержанием твердых частиц.

Наиболее близким по технической сущности к описываемому техническому решению является скважинное оборудование для обработки призабойной зоны пласта, содержащее струйный насос, включающий в себя камеру смешения и сопло, подключенный к струйному насосу регулирующий клапан с системой управления, колонну насосно-компрессорных труб, сообщающую входной канал сопла струйного насоса с наземным силовым насосом (Патент РФ №2175718, МКИ Е21В 43/25, F15B 21/12, 10.11.2001).

Недостатком известного технического решения является невысокая надежность при перекачке жидкости с большим содержанием твердых частиц при ограниченных возможностях регулирования режима работы оборудования, что снижает область применения известного устройства.

Технической задачей изобретения является повышение надежности оборудования и расширение области его применения.

Поставленная техническая задача решается за счет того, что в скважинном оборудовании для обработки призабойной зоны пласта, состоящем из струйного насоса, колонны насосно-компрессорных труб, наземного силового насоса, наземной сепарационной системы и системы управления, в котором струйный насос включает в себя камеру смешения и сопло, входной канал сопла струйного насоса через колонну насосно-комперессорных труб соединен с наземным силовым насосом, выход камеры смешения струйного насоса соединен трубопроводом с наземной сепарационной системой, а подключенный к струйному насосу регулирующий клапан соединен каналом связи с системой управления, входной канал сопла струйного насоса дополнительно сообщается через регулирующий клапан с выходом камеры смешения, а система управления выполнена в наземном исполнении, при этом канал связи может быть выполнен в гидравлическом, электрическом или механическом исполнении.

На чертеже представлена схема скважинного оборудования для обработки призабойной зоны пласта, на котором приняты следующие обозначения: 1 - погружной струйный насос, 2 - камера смешения, 3 - сопло, 4 - входной канал сопла, 5 - выход камеры смешения, 6 - скважина, 7 - призабойная зона пласта, 8 - регулирующий клапан, 9 - система управления, 10 - колонна насосно-компрессорных труб, 11 - наземный силовой насос, 12 - канал связи, 13 - наземная сепарационная система, 14, 15, 16 - трубопроводы, 17 - дренажная линия, 18 - обратный клапан.

Скважинное оборудование для обработки призабойной зоны пласта содержит спущенный в скважину 6 погружной струйный насос 1, включающий камеру смешения 2 с соплом 3, входным каналом 4 и выходом камеры смешения 5, регулирующий клапан 8 с системой управления 9, колонну насосно-компрессорных труб 10, сообщающую входной канал сопла 4 струйного насоса 1 с наземным силовым насосом 11. Выход камеры смешения 5 через трубопровод 14 сообщается с наземной сепарационной системой 13, предназначенной для подготовки рабочей жидкости. Система управления 9 выполнена в наземном исполнении. Регулирующий клапан 8 соединен с наземной системой управления 9 через канал связи 12 с обеспечением возможности сообщения входного канала 4 сопла 3 с выходом камеры смешения 5 через регулирующий клапан 8.

Наземный силовой насос 11 соединен трубопроводом 15 с наземной сепарационной системой 13, предназначенной для подготовки рабочей жидкости. Наземная сепарационная система 13 подключена через трубопровод 16 к дренажной линии 17. Призабойная зона пласта 7 гидравлически связана с внутренней полостью скважины 6. Через обратный клапан 18 призабойная зона пласта 7 гидравлически связана с камерой смешения 2 струйного насоса 1.

Канал связи 8 может быть выполнен в виде дополнительной колонны насосно-компрессорных труб, как в известных технических решениях. К примеру, известны варианты, когда две колонны насосно-компрессорных труб спускают в скважину параллельно. Или, к примеру, известны варианты, когда две колонны насосно-компрессорных труб спускают в скважину концентрично с размещением одной колонны внутри второй колонны, с увеличенным диаметром проходного канала у второй колонны.

Возможно исполнение, где скважинное оборудование для обработки призабойной зоны пласта оснащено гидравлическим каналом связи, а регулирующий клапан 4 при этом выполнен с гидравлическим управлением.

Возможно исполнение, где скважинное оборудование для обработки призабойной зоны пласта оснащено электрическим каналом связи, в котором регулирующий клапан 4 имеет электроуправление.

Возможно исполнение, где скважинное оборудование для обработки призабойной зоны пласта оснащено механическим каналом связи. Регулирующий клапан 4 при этом имеет исполнение с механическим управлением.

Скважинное оборудование для обработки призабойной зоны пласта работает следующим образом.

Рабочую жидкость с помощью силового насоса 11 через колонну насосно-компрессорных труб 10 подают в погружной струйный насос 1, содержащий в своем составе камеру смешения 2, сопло 3, входной канал сопла 4 и выход камеры смешения 5. При таком режиме работы регулирующий клапан 8 находится в закрытом состоянии. Через входной канал сопла 4 погружного струйного насоса 1 рабочая жидкость поступает в сопло 3, где потенциальная энергия потока рабочей жидкости преобразуется в кинетическую энергию с обеспечение снижения статического давления в камере смешения 2. Из-за снижения статического давления в камеру смешения 2 поступает пластовый флюид из призабойной зоны пласта 7. Течение пластового флюида обусловлено тем, что призабойная зона пласта 7 гидравлически связана с внутренней полостью скважины 6, а через обратный клапан 18 призабойная зона пласта 7, соответственно, гидравлически связана с камерой смешения 2 погружного струйного насоса 1. На выходе камеры смешения 5 за счет расширения канала кинетическая энергия преобразуется в потенциальную энергию с обеспечением повышения статического давления и с обеспечением условий для течения смеси рабочей жидкости и пластового флюида. Далее смесь рабочей жидкости и пластового флюида через выход камеры смешения 5 и через дополнительный канал (трубопровод 14) поднимается из скважины 6 на поверхность. Трубопровод 14 сообщается с наземной сепарационной системой 13, предназначенной для подготовки рабочей жидкости. В сепарационной системе 13 происходит разделение смеси на фракции, к примеру, в гравитационном сепараторе в верхней части скапливается газ и нефтяная фракция, а в нижней части сепаратора скапливается вода и механические примеси. Нижняя часть наземной сепарационной системы 13 подключена через трубопровод 16 к дренажной линии 17, поэтому после сепарации пластового флюида и механических примесей в сепарационной системе механические примеси отводятся в дренажную линию 17, а очищенная рабочая жидкость вновь поступает в наземный силовой насос 11 по трубопроводу 15.

Входной канал сопла 4 погружного струйного насоса 1 сообщается с выходом камеры смешения 5 через регулирующий клапан 8. Система управления 9 выполнена в наземном исполнении. Регулирующий клапан 8 соединен с наземной системой управления 9 через канал связи 12 с обеспечением возможности для сообщения входного канала сопла 4 с выходом камеры смешения 5 через регулирующий клапан 8. Такое исполнение системы управления 9 позволяет проводить текущее обслуживание и ремонт (при необходимости) без подъема погружного оборудования, что повышает надежность всего комплекса оборудования в целом. При подаче управляющего сигнала на регулирующий клапан 8 имеется возможность его открыть и изменить режим работы оборудования. При открытом регулирующем клапане 8 часть рабочей жидкости через клапан 8 поступает в трубопровод 14, минуя камеру смешения 2, поскольку входной канал сопла 4 погружного струйного насоса 1 сообщается с выходом камеры смешения 5 через регулирующий клапан 8. Из-за уменьшения объемного расхода рабочей жидкости через сопло 3 снижается перепад давления при течении рабочей жидкости через сопло 3, что приводит к увеличению статического давления в камере смешения 2. При этом течение пластового флюида через обратный клапан 18 прекращается и обратный клапан 18 закрывается. Рабочая жидкость через регулирующий клапан 8 из колонны насосно-компрессорных труб 10 поступает в трубопровод 14, вытесняя все содержимое из этого трубопровода в наземную сепарационную систему 13, включая пластовый флюид с газом и механическими примесями, которые попали в трубопровод 14, когда оборудование работало на режиме с закрытым регулирующим клапаном 8.

Далее через канал связи 12 от наземной системы управления 9 подают управляющий сигнал на регулирующий клапан 8 и регулирующий клапан 8 переводят в закрытое состояние. Описанные рабочие циклы повторяются. Продолжительность рабочего цикла при закрытом регулирующем клапане 8 и продолжительность рабочего цикла при открытом регулирующем клапане 8 подбирают с учетом рабочих параметров скважины и условий для обработки призабойной зоны пласта, а также с учетом условий для добычи нефти. Описываемое техническое решение позволяет обрабатывать призабойную зону низкопроницаемого пласта и осуществлять добычу нефти сразу после обработки без замены погружного оборудования. Это расширяет область применения описываемого технического решения. При использовании регулирующего клапана 8, оснащенного наземной системой управления 9 и каналом связи 12, появляется возможность периодически включать струйный насос в режиме добычи нефти или в режиме промывки скважины для надежного удаления механических примесей из скважины, что особенно важно при использовании технологии гидравлического разрыва пласта, а также при добыче сланцевой нефти. При этом погружной струйный насос 1 можно оснастить камерой смешения 2 с увеличенным проходным сечением, что позволит надежно перекачивать жидкость с проппантом любого размера, без использования фильтров и, не допуская оседания твердой фазы в различных участках в скважине 6 или в трубопроводе 14.

Возможно исполнение, где скважинное оборудование для обработки призабойной зоны пласта оснащено гидравлическим каналом связи. Регулирующий клапан 8 при этом имеет исполнение с гидравлическим управлением. Например, может быть использовано известное техническое решение с гидроцилиндром для управления регулирующим клапаном 4 (см., например, патент РФ №2110722, МКИ F16K 3/18, С21В 9/12, 10.05.1998).

Возможно исполнение, где скважинное оборудование для обработки призабойной зоны пласта оснащено электрическим каналом связи. Регулирующий клапан 8 при этом имеет исполнение с электроуправлением. Например, может быть использовано известное техническое решение с электромагнитным узлом для управления регулирующим клапаном (см., например, патент РФ №2455549, F16K 31/02, 10.07.2012).

Возможно исполнение, где скважинное оборудование для обработки призабойной зоны пласта оснащено механическим каналом связи. Регулирующий клапан 8 при этом имеет исполнение с механическим управлением. Например, может быть использовано известное техническое решение с колонной штанг для управления регулирующим клапаном (см., например, патент РФ №2490422, Е21В 28/00, 20.08.2013).

При реализации описанного технического решения создается более совершенная конструкция оборудования, что позволяет расширять диапазон регулирования и увеличивать область применения оборудования.


Скважинное оборудование для обработки призабойной зоны пласта
Скважинное оборудование для обработки призабойной зоны пласта
Источник поступления информации: Роспатент

Showing 1-5 of 5 items.
20.04.2014
№216.012.bc6b

Способ разработки залежи нефти в отложениях баженовской свиты

Изобретение относится к нефтедобывающей отрасли. Обеспечивает повышение эффективности разработки залежи нефти в отложениях баженовской свиты. Сущность изобретения: по способу осуществляют бурение добывающих и нагнетательных скважин с осуществлением закачки в пласт метансодержащего газа,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002513963
Дата охранного документа: 20.04.2014
10.11.2014
№216.013.0370

Способ эксплуатации подземного хранилища природного газа

Изобретение относится к области нефтегазовой промышленности и предназначено для эксплуатации подземных хранилищ газа (ПХГ). На ПХГ, на которых сооружены эксплуатационные скважины со вскрытием коллекторов хранилища, производят циклическую закачку в хранилище природного газа с созданием буферного...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002532278
Дата охранного документа: 10.11.2014
27.01.2015
№216.013.2069

Способ сейсмического мониторинга в процесса разработки месторождений углеводородов на акваториях

Изобретение относится к области геофизики и может быть использовано для контроля разработки месторождений углеводородов на морском шельфе. Согласно заявленному способу проводят трехмерную сейсморазведку и строят по ее данным модель резервуара, прогнозируют ориентацию систем субвертикальных...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002539745
Дата охранного документа: 27.01.2015
10.08.2015
№216.013.697d

Состав для ремонта нефтяных и газовых скважин

Изобретение относится к области добычи углеводородов и может быть использовано при проведении подземного ремонта эксплуатационных нефтяных и газовых скважин. Состав для ремонта нефтяных и газовых скважин, включающий уретановый предполимер, углеводородный растворитель и отвердитель, содержит в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002558558
Дата охранного документа: 10.08.2015
10.08.2015
№216.013.6a8e

Способ повышения добычи углеводородов путем ограничения выноса песка в нефтяных и газовых скважинах

Изобретение относится к области добычи нефти и газа и может быть использовано для снижения выноса песка в скважину. Технический результат - увеличение межремонтного пробега работы скважины и повышение добычи углеводородов. В способе повышения добычи углеводородов путем ограничения выноса песка...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002558831
Дата охранного документа: 10.08.2015
Showing 1-10 of 20 items.
20.04.2014
№216.012.bc6b

Способ разработки залежи нефти в отложениях баженовской свиты

Изобретение относится к нефтедобывающей отрасли. Обеспечивает повышение эффективности разработки залежи нефти в отложениях баженовской свиты. Сущность изобретения: по способу осуществляют бурение добывающих и нагнетательных скважин с осуществлением закачки в пласт метансодержащего газа,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002513963
Дата охранного документа: 20.04.2014
10.11.2014
№216.013.0370

Способ эксплуатации подземного хранилища природного газа

Изобретение относится к области нефтегазовой промышленности и предназначено для эксплуатации подземных хранилищ газа (ПХГ). На ПХГ, на которых сооружены эксплуатационные скважины со вскрытием коллекторов хранилища, производят циклическую закачку в хранилище природного газа с созданием буферного...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002532278
Дата охранного документа: 10.11.2014
27.01.2015
№216.013.2069

Способ сейсмического мониторинга в процесса разработки месторождений углеводородов на акваториях

Изобретение относится к области геофизики и может быть использовано для контроля разработки месторождений углеводородов на морском шельфе. Согласно заявленному способу проводят трехмерную сейсморазведку и строят по ее данным модель резервуара, прогнозируют ориентацию систем субвертикальных...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002539745
Дата охранного документа: 27.01.2015
10.08.2015
№216.013.697d

Состав для ремонта нефтяных и газовых скважин

Изобретение относится к области добычи углеводородов и может быть использовано при проведении подземного ремонта эксплуатационных нефтяных и газовых скважин. Состав для ремонта нефтяных и газовых скважин, включающий уретановый предполимер, углеводородный растворитель и отвердитель, содержит в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002558558
Дата охранного документа: 10.08.2015
10.08.2015
№216.013.6a8e

Способ повышения добычи углеводородов путем ограничения выноса песка в нефтяных и газовых скважинах

Изобретение относится к области добычи нефти и газа и может быть использовано для снижения выноса песка в скважину. Технический результат - увеличение межремонтного пробега работы скважины и повышение добычи углеводородов. В способе повышения добычи углеводородов путем ограничения выноса песка...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002558831
Дата охранного документа: 10.08.2015
06.12.2018
№218.016.a437

Насосно-эжекторная установка для эксплуатации скважин

Изобретение относится к области добычи нефти и газа и может быть использовано при разработке инновационных технологий добычи нефти и газа из обводненных скважин на месторождениях с трудноизвлекаемыми и нетрадиционными запасами углеводородов. Технический результат - интенсификация добычи...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002674042
Дата охранного документа: 04.12.2018
16.02.2019
№219.016.bb0f

Компрессорная установка

Изобретение относится к области компрессорных машин и может быть использовано при добыче нефти и газа на суше или на море, в том числе для реализации газлифтного метода для удаления воды из газовых скважин. Установка содержит рабочую камеру, выполненную в виде газожидкостного сепаратора,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002680021
Дата охранного документа: 14.02.2019
16.02.2019
№219.016.bb11

Компрессорная установка

Изобретение относится к области компрессорных машин и может быть использовано при добыче нефти и газа. Установка содержит рабочие камеры высокого и низкого давления, выполненные в виде частично заполненных жидкостью подземных вертикальных емкостей с устьевыми головками. Всасывающий и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002680028
Дата охранного документа: 14.02.2019
30.03.2019
№219.016.f9ad

Способ подъема неоднородной многофазной продукции из скважины и устройство для его осуществления

Группа изобретений относится к области нефтяной и газовой промышленности и может быть использована при добыче углеводородов из скважин при интенсивном притоке в скважину воды с песком. Способ подъема неоднородной многофазной продукции из скважины при помощи устройства включает откачку продукции...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002683463
Дата охранного документа: 28.03.2019
10.04.2019
№219.016.ffb2

Способ ликвидации скважины

Изобретение относится к нефтяной и газовой промышленности, в частности к ликвидации скважин, выполнивших свое назначение. Обеспечивает флюидонепроницаемость сформированной системы искусственных покрышек и тампонажных изоляционных экранов. Сущность изобретения: устанавливают в обсадной колонне...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002283942
Дата охранного документа: 20.09.2006
+ добавить свой РИД