×
10.05.2018
218.016.4d6f

Погружная эжекционная установка

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Изобретение относится к нефтегазовой отрасли, в частности к скважинным струйным установкам, и предназначено для добычи пластовых флюидов из скважин с одновременным интенсифицирующим воздействием на прискважинную зону продуктивного пласта. Погружная эжекционная установка для добычи пластового флюида из скважины содержит установленный на внутренней колонне насосно-компрессорных труб (НКТ) эжекторный насос. При этом эжекторный насос включает корпус, в котором установлены соосно внутренней колонне (НКТ) сопло и камера смешения с диффузором, параллельно которой выполнены аксиальные каналы для подвода рабочего потока. При этом для подвода эжектируемого потока каналы в корпусе выполнены аксиальными, со стороны верхнего конца они сообщены с приемной камерой эжекторного насоса, а со стороны нижнего конца - со всасывающей полостью корпуса погружной эжекционной установки, в котором также расположена подвижная тарель. Тарель открывается при перепаде давления и выполняет функцию обратного клапана. При этом в качестве сопла используется сопло-кавитатор, состоящее из первого входного участка, выполненного в виде коноидального насадка для максимального значения коэффициента скорости и расхода движущейся жидкости, радиусом скругления, равным 2÷5 диаметрам наименьшего сечения (2÷5 d); второго цилиндрического участка диаметром d, длиной l=2÷3d; третьего конически расходящегося участка с углом раскрытия 1330' и длиной l=8÷12d. При этом кавитационный режим истечения в проточной части эжекторного насоса сводится к нахождению коэффициента эжекции, при котором возникает кавитация, по приведенному математическому выражению. Техническим результатом является повышение дебита скважины, увеличение коэффициента извлечения пластового флюида, возможность регулирования значения депрессии, снижение эксплуатационных затрат. 2 ил.
Реферат Свернуть Развернуть

Изобретение относится к нефтегазовой отрасли, в частности к скважинным струйным установкам, и предназначено для добычи пластовых флюидов из скважин с одновременным интенсифицирующим воздействием на прискважинную зону продуктивного пласта.

Добыча пластового флюида с одновременным воздействием на прискважинную зону продуктивного пласта осуществляется путем совмещения технологий эжектирования флюида и обработки прискважинной зоны пласта виброимпульсным воздействием при организации кавитационного истечения в проточной части струйного насоса.

Известно устройство для добычи нефти (Патент №89605), включающее добычной насос, установленный в скважине на колонне насосно-компрессорных труб, при этом в качестве добычного насоса использован струйный насос, установленный в скважине на нижнем конце колонны насосно-компрессорных труб на глубине, обеспечивающей создание необходимой депрессии на пласт, и электронасос, установленный на устье скважины на верхнем конце колонны насосно-компрессорных труб для подачи жидкости в струйный насос. Реализация данного устройства обеспечивает качественное повышение дебита и коэффициента нефтеотдачи пласта.

Действительно, при добыче нефти предлагаемым устройством можно осуществлять регулирование депрессии, создаваемой струйным насосом, тем самым увеличивая дебит скважины. Но, в процессе длительной эксплуатации скважин и добычи нефти, отсутствует возможность интенсифицирующего воздействия на структуры пласта, в результате чего текущая добыча и коэффициент извлечения пластового флюида будут снижаться.

Наиболее близким по технической сущности является погружная эжекционная установка для очистки забоя скважин от песчанных пробок в условиях аномально низкого пластового давления (Патент №2563896). Устройство содержит установленные на колонне насосно-компрессорных труб (НКТ) эжекторный насос, включающий корпус, в котором установлены соосно внутренней колонне НКТ сопло и камера смешения с диффузором. В корпусе параллельно камере смешения выполнены осевые каналы для подвода рабочего потока и сообщенные с ними радиально расположенные поперечные боковые каналы для подвода эжектируемого потока. Со стороны верхнего конца осевые каналы сообщены с кольцевым пространством между внешней НКТ и внутренней НКТ, а со стороны нижнего конца - с рабочей камерой. В основании корпуса установлены опорная пята, сообщенная с соплом эжекторного насоса посредством подпружиненного толкателя с возможностью движения вверх и вниз под действием истекающей рабочей среды и функциональная вставка, внутри которой под углом 30° расположено не менее четырех генераторов кавитации. Повышается эффективность процесса разрушения песчаной пробки, снижается абразивное воздействие песчаной пульпы, создается более глубокая депрессия на пласт.

К недостаткам прототипа можно отнести отсутствие возможности воздействия на прискважинную зону продуктивного горизонта с целью интенсификации добычи пластового флюида, а также осуществление непосредственно процесса добычи пластового флюида.

Задачей настоящего изобретения является разработка погружной эжекционной установки для добычи пластовых флюидов из скважин, с одновременным осуществлением интенсифицирующего воздействия на прискважинную зону продуктивного пласта.

Техническим результатом является повышение дебита скважины, увеличение коэффициента извлечения пластового флюида, возможность регулирования значения депрессии, снижение эксплуатационных затрат.

Указанный технический результат достигается тем, что погружная эжекционная установка для добычи пластового флюида из скважины, содержащая установленный на внутренней колонне насосно-компрессорных труб эжекторный насос, включающий корпус, в котором установлены, соосно внутренней колонне насосно-компрессорных труб, сопло и камера смешения с диффузором, параллельно которой выполнены аксиальные каналы для подвода рабочего потока, отличается тем, что для подвода эжектируемого потока каналы в корпусе выполнены аксиальными, со стороны верхнего конца они сообщены с приемной камерой эжекторного насоса, а со стороны нижнего конца - со всасывающей полостью корпуса погружной эжекционной установки, в котором также расположена подвижная тарель, открывающаяся при перепаде давления и выполняющая функцию обратного клапана, при этом в качестве сопла используется сопло-кавитатор, состоящее из первого входного участка, выполненного в виде коноидального насадка для максимального значения коэффициента скорости и расхода движущейся жидкости, радиусом скругления, равным 2÷5 диаметрам наименьшего сечения (2÷5 d); второго цилиндрического участка диаметром d, длиной lц=2÷3d; третьего конически расходящегося участка с углом раскрытия 13°30' и длиной lд=8÷12d, при этом кавитационный режим истечения в проточной части эжекторного насоса сводится к нахождению коэффициента эжекции, при котором возникает кавитация

где ϕ1=0,95 коэффициент скорости потока в сопле-кавитаторе 12;

ϕ4=0,925 коэффициент скорости потока на ходе в камеру смешения 4;

dкc - диаметр камеры смешения 4;

dc - диаметр активного сопла-кавитатора 12;

Рр - давление рабочей жидкости перед входом в сопло-кавитатор 12;

Рк - абсолютное давление, при котором в жидкости возникает кавитация;

Рн - давление нагнетания жидкости на устье скважины поверхностным насосом.

Добыча пластового флюида погружной эжекционной установкой с одновременным воздействием на прискважинную зону продуктивного пласта осуществляется за счет организации кавитационного истечения в проточной части эжекторного насоса. При кавитационном истечении из сопла энергия упругих гидравлических колебаний, возникающих при схлопывании кавитационных каверн, переносится в пласт, при этом происходит дробление кольматанта (механического, химического или биологического), а за счет депрессии на пласт - его вынос из прискваженной зоны в ствол скважины, а затем с добываемой продукцией на дневную поверхность. Таким образом, происходит улучшение фильтрационных характеристик пласта и, тем самым, интенсификация добычи пластовых флюидов.

Генерирование кавитационного истечения в проточной части эжекторного насоса осуществляется за счет установки сопла-кавитатора и сводится к нахождению коэффициента эжекции эжекторного насоса, при котором возникает кавитация:

где ϕ1=0,95 коэффициент скорости потока в сопле-кавитаторе 12;

ϕ4=0,925 коэффициент скорости потока на ходе в камеру смешения 4;

dкс - диаметр камеры смешения 4;

dc - диаметр активного сопла-кавитатора 12;

Рр - давление рабочей жидкости перед входом в сопло-кавитатор 12;

Рк - абсолютное давление, при котором в жидкости возникает кавитация;

Рн - давление нагнетания жидкости на устье скважины поверхностным насосом

Величины Рр, Рк, можно найти по известным формулам гидравлики.

На фиг. 1 представлена погружная эжекционная установка, которая содержит установленные на внутренней колонне насосно-компрессорных труб (НКТ) 1 эжекторный насос 2, включающий корпус 5, в котором установлены соосно внутренней НКТ 1 сопло-кавитатор 12 и камера смешения 4 с диффузором 3. В верхней части корпуса 5 параллельно камере смешения 4 выполнены осевые каналы 11 для подвода рабочего потока, в средней части корпуса 5 выполнены осевые каналы 6 для подвода эжектированного потока из всасывающей полости 7, расположенной в нижней части корпуса 5, через всасывающий патрубок 8 с отверстиями в приемную камеру 10. Всасывающая полость 7 отделяется от всасывающего патрубка 8 подвижной тарелью 9.

Осевые каналы 11 для подвода рабочего потока со стороны верхнего конца сообщены с кольцевым пространством 13 между внешней НКТ 14 и внутренней НКТ 1, а со стороны нижнего конца - со средней полостью корпуса 5 для подвода активного потока на сопло-кавитатор 12.

Осевые каналы 6 для подвода эжектируемого потока со стороны верхнего конца сообщены с приемной камерой 10, а со стороны нижнего конца - со всасывающей полостью 7.

На фиг. 2 представлен общий вид сопла-кавитатора 6, проточная часть которого состоит из трех участков: первого входного, выполненного в виде коноидального насадка для максимального значения коэффициента скорости и расхода движущейся жидкости, радиусом скругления, равным 2÷5 диаметрам наименьшего сечения (2÷5 d); второго цилиндрического участка диаметром d длиной lц=2÷3d; третьего конически расходящегося участка с углом раскрытия 13°30' и длиной lд=8÷12d.

Способ работы погружной эжекционной установки для добычи пластового флюида из скважин заключается в следующем.

Погружную эжекционную установку спускают в скважину на двух колоннах коаксиально расположенных НКТ - внешней 14 и внутренней 1, вследствие того, что для работы эжекторного насоса 2 необходимо иметь два канала: один для подачи рабочей среды к соплу-кавитатору 12 эжекторного насоса 2 и второй для подъема эжектрируемого пластового флюида на поверхность.

Нагнетание рабочей жидкости в сопло-кавитатор 12 эжекторного насоса 2 осуществляют насосом, установленным на дневной поверхности (плунжерным или многоступенчатым центробежным). Рабочая жидкость по кольцевому пространству 13, образованному коаксиально расположенной сдвоенной колонной НКТ, поступает на осевые каналы подвода рабочего потока 11 и далее на прием сопла-кавитатора 12. За счет увеличения скорости при истечении жидкости из сопла-кавитатора 12, в приемной камере 10 создается зона пониженного давления, в результате чего подвижная тарель 9 поднимается вверх и пластовый флюид устремляется в отверстия всасывающего патрубка 8, затем в осевые каналы 6 для подвода эжекторного потока и в приемную камеру 10. В камере смешения 4 эжектируемый поток и рабочий поток смешиваются, поступают в диффузор 3 и затем по внутренней колонне НКТ 1 поступают на устье скважины. Происходит процесс добычи пластового флюида.

В случае периодической эксплуатации малодебитных скважин, когда подачу рабочего потока прекращают (при выключении поверхностного насоса) подвижная тарель 9 опускается, полностью запирает всасывающий патрубок 8, что препятствует обратным токам пластового флюида из внутренней колонны НКТ 1 в скважину и рабочего потока из кольцевого пространства 13 в скважину.

Для интенсифицирующей обработки продуктивного пласта вибрационным воздействием в проточной части эжекторного насоса 2 генерируется кавитационное истечение путем подбора геометрических параметров сопла-кавитатора 12, камеры смешения 4, и технологических параметров: коэффициента эжекции, давления закачивания и расхода рабочей жидкости поверхностным насосом расчетным путем.

При работе эжекторного насоса 2, при движении рабочего потока по соплу-кавитатору 12, поток с наименьшими гидравлическими сопротивлениями входит в первый участок (фиг. 2), во второй цилиндрической его части значение скорости жидкости наибольшее, а давления наименьшее, возникают кавитационные каверны, заполненные паром и газом, которые затем, в третьем конически расходящемся участке сопла-кавитатора 12, начинают расти и схлопываться. Процесс разрушения кавитационных каверн интенсивно продолжается в камере смешения 4 и заканчивается в диффузоре 3 эжекторного насоса 2 в области потока с низкими скоростями и высоким давлением. Тем самым происходит непрерывный процесс образования и схлопывания кавитационных каверн, сопровождающийся образованием гидравлических ударов.

Происходит процесс воздействия на структуры продуктивного пласта флюидом.

Для того, чтобы обеспечить кавитационный режим работы эжекторного насоса 2 в скважине, надо определить необходимое давление нагнетания рабочей жидкости на устье скважины Рн при следующих заданных параметрах: при известном низком значении величины пластового давления Рпл, глубины скважины Нскв, коэффициента продуктивности скважины Кпрод и дебита скважинной жидкости Qcкв.

Для указанных условий алгоритм проведения расчета кавитационного режима работы эжекторного насоса сводится к нахождению коэффициента эжекции, при котором возникает кавитация:

где ϕ1=0,95 коэффициент скорости потока в сопле-кавитаторе 12;

ϕ4=0,925 коэффициент скорости потока на ходе в камеру смешения 4;

dкс - диаметр камеры смешения 4;

dc- диаметр активного сопла-кавитатора 12;

Рр - давление рабочей жидкости перед входом в сопло-кавитатор 12;

Рк - абсолютное давление, при котором в жидкости возникает кавитация;

Рн - давление нагнетания жидкости на устье скважины поверхностным насосом

Величины Рр, Рк, можно найти по известным формулам гидравлики.

При осуществлении данного способа предлагается оптимизация работы добывающих скважин путем воздействия на прискважинную зону продуктивного пласта в процессе добычи флюида. Увеличение коэффициента извлечения пластового флюида осуществляется за счет виброимпульсного воздействия на прискважинную зону продуктивного пласта, возникающего при организации кавитационного истечения в проточной части эжекторного насоса. Данный способ технически легко реализуем, менее материалозатратен по сравнению с существующими аналогом и прототипом и позволяет эксплуатировать скважины в осложненных условиях, таких как высокий газовый фактор, пескование скважины.


Погружная эжекционная установка
Погружная эжекционная установка
Погружная эжекционная установка
Погружная эжекционная установка
Источник поступления информации: Роспатент

Showing 1-10 of 471 items.
20.08.2016
№216.015.4cc4

Способ определения погрешности геодезических приборов за неправильность формы цапф и боковое гнутие зрительной трубы

Способ определения погрешности геодезических приборов за неправильность формы цапф и боковое гнутие зрительной трубы включает закрепление на объективном конце зрительной трубы исследуемого прибора отражающего зеркала под углом 45° к визирной оси, размещение на продолжении горизонтальной оси...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002594950
Дата охранного документа: 20.08.2016
27.08.2016
№216.015.4d29

Вафельное изделие функционального назначения

Изобретение относится к пищевой промышленности, в частности к производству мучных кондитерских изделий. Вафельное изделие функционального назначения, включающее мучную смесь, желтки, бикарбонат натрия, фосфатиды, соль и воду. В качестве мучной смеси содержит пшеничную муку и банановую, взятые в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002595435
Дата охранного документа: 27.08.2016
27.08.2016
№216.015.4d41

Устройство для вычисления функции arctg(y/x)

Изобретение относится к области вычислительной техники и может быть применено в специализированных ЭВМ, использующих двоичную систему счисления с целочисленным форматом представления исходных данных. Техническим результатом является обеспечение возможности вычисления аргумента комплексных...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002595486
Дата охранного документа: 27.08.2016
20.08.2016
№216.015.4d5c

Способ производства хлебобулочных изделий

Изобретение относится к пищевой промышленности, в частности к производству хлебобулочных изделий, предназначенных для функционального питания. Предложен способ производства хлебобулочных изделий, включающий получение жидкой диспергированной фазы, которая представляет собой полуфабрикат,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002595186
Дата охранного документа: 20.08.2016
27.08.2016
№216.015.4d5d

Способ производства кексов

Изобретение относится к пищевой промышленности. Предложен способ производства кексов, включающий подготовку сырья к производству, приготовление теста, формование тестовых заготовок, их выпечку и охлаждение, причем при приготовлении теста дополнительно вносят муку из корневищ сусака зонтичного с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002595432
Дата охранного документа: 27.08.2016
27.08.2016
№216.015.4d60

Способ приготовления хлеба из ржаной или из смеси ржаной и пшеничной муки

Изобретение относится к пищевой промышленности, в частности к производству хлеба повышенной пищевой и биологической ценности, предназначенного для профилактического и лечебного питания. Предложен способ приготовления хлеба из ржаной или из смеси ржаной и пшеничной муки, включающий получение...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002595508
Дата охранного документа: 27.08.2016
27.08.2016
№216.015.4d61

Состав теста для производства кексов

Изобретение относится к пищевой промышленности. Предложен состав теста для производства кексов, включающий пшеничную хлебопекарную муку высшего сорта, сахарный песок, сливочное масло, меланж, аммоний углекислый и рафинадную пудру, который дополнительно содержит муку из корневищ сусака...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002595434
Дата охранного документа: 27.08.2016
27.08.2016
№216.015.4d98

Кондитерская смесь для производства персипана

Изобретение относится к пищевой промышленности, в частности к производству кондитерских изделий. Предложена кондитерская смесь для производства персипана, включающая размолотые ядра косточек, сахар-песок, патоку, наполнитель, какао-порошок в виде вкусового компонента, при этом она дополнительно...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002595452
Дата охранного документа: 27.08.2016
27.08.2016
№216.015.4de7

Начинка маковая для кондитерских изделий

Изобретение относится к пищевой промышленности и может быть использовано в качестве состава для приготовления начинки при производстве мучных кондитерских изделий. Начинка маковая включает мак, сахар-песок, мед натуральный, протертые вяленые финики и плоды физалиса ягодного, высушенные путем...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002595502
Дата охранного документа: 27.08.2016
27.08.2016
№216.015.4ded

Способ производства фитнес-батончиков

Изобретение относится к области пищевой промышленности, в частности к кондитерской, а именно к способу производства фитнес-батончиков. Подготавливают и дозируют сырье. Сироп-связку готовят путем смешивания инвертного сиропа на основе раствора сахара-песка с лимонной кислотой и основного сиропа....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002595455
Дата охранного документа: 27.08.2016
Showing 1-10 of 11 items.
20.02.2015
№216.013.293e

Ротационный гидравлический вибратор

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности и может использоваться и в других отраслях для импульсно-ударного воздействия в скважине на продуктивные пласты с целью интенсификации отбора нефти, газа артезианской воды или увеличения приемистости нагнетательных скважин. Технический...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002542015
Дата охранного документа: 20.02.2015
20.02.2015
№216.013.293f

Способ обработки прискважинной зоны продуктивного пласта

Изобретение относится к области нефтегазодобывающей промышленности и предназначено для решения задач по восстановлению коллекторских свойств прискважинной зоны продуктивных пластов добывающих нефтегазовых скважин и вовлечению в разработку трудноизвлекаемых и нерентабельных запасов...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002542016
Дата охранного документа: 20.02.2015
27.08.2015
№216.013.73cd

Струйная установка для промывки скважин

Насос предназначен для промывки скважин. Насос содержит конусообразный корпус, внутри которого параллельно расположены канал подвода активной жидкостной среды и активное сопло, сопряженное через боковой паз с камерой смешения, соединенной с трубопроводом отвода смеси сред, при этом внизу...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002561220
Дата охранного документа: 27.08.2015
27.09.2015
№216.013.7e2b

Погружная эжекционная установка для очистки забоя скважин от песчаных пробок в условиях аномально низкого пластового давления

Изобретение относится к нефтегазовой отрасли, в частности к скважинным струйным установкам, и предназначено для очистки забоя от песчаных пробок. Устройство содержит установленные на колонне насосно-компрессорных труб (НКТ) эжекторный насос, включающий корпус, в котором установлены соосно...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002563896
Дата охранного документа: 27.09.2015
09.06.2018
№218.016.5ccc

Способ и устройство для освоения месторождений высоковязких нефтей

Группа изобретений относится к нефтегазовой промышленности и может быть использована при освоении средних по запасам нефтяных месторождений высоковязких нефтей, расположенных вдали от обустроенных нефтегазодобывающих регионов, с последующей переработкой углеводородного сырья непосредственно на...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002656056
Дата охранного документа: 30.05.2018
27.12.2018
№218.016.ac07

Устройство для очистки внутренних поверхностей

Изобретение относится к нефтяной и газовой промышленности, в частности к устройствам для очистки фильтров скважин, поверхностей трубопроводов и сложных фигурных внутренних поверхностей различных деталей и оборудования. Устройство для очистки внутренних поверхностей состоит из установленного на...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002676071
Дата охранного документа: 25.12.2018
08.06.2019
№219.017.75aa

Способ и установка для кавитационно-реагентной очистки внутреннего пространства пылеуловителя мультициклонного типа

Группа изобретений относится к способу и установке для очистки внутреннего пространства различного технологического оборудования, применяемого в газовой промышленности, в частности к способу очистки внутреннего пространства пылеуловителя мультициклонного типа от отложений, представляющих собой...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002690930
Дата охранного документа: 06.06.2019
19.07.2019
№219.017.b6a7

Роторный пульсационный аппарат

Изобретение относится к устройствам для создания импульсных колебаний в проточной жидкой среде и может быть использовано для интенсификации процессов эмульгирования, абсорбции и других в системах «жидкость-жидкость», «жидкость - твердое тело». Роторный пульсационный аппарат содержит корпус с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002694774
Дата охранного документа: 16.07.2019
21.03.2020
№220.018.0ea3

Способ обработки прискважинной зоны продуктивного пласта

Изобретение относится к области нефтегазодобывающей промышленности и предназначено для решения задач по восстановлению продуктивности скважин и интенсификации добычи нефти. Изобретение содержит способ обработки прискважинной зоны пласта. В скважину спускают установленные последовательно снизу...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002717163
Дата охранного документа: 18.03.2020
21.03.2020
№220.018.0eac

Способ промывки забоя скважины

Изобретение относится к нефтяной промышленности и может применяться при промывке и очистке буровых скважин. Способ включает спуск на забой скважины колонны насосно-компрессорных труб с косым срезом, оснащенным коническим посадочным седлом для сменных насадков на 2-2,5 метра выше текущего забоя,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002717167
Дата охранного документа: 18.03.2020
+ добавить свой РИД