Результат интеллектуальной деятельности: УСТАНОВКА ДЛЯ ЗАКАЧКИ ЖИДКОСТИ В ПЛАСТ

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, а именно к установкам для заводнения продуктивных пластов.

Известна установка [см. Справочная книга по добыче нефти./ Под ред. Гиматудинова Ш. К., М.: Недра, 1974], включающая кустовую насосную станцию, напорный трубопровод и нагнетательные скважины.

Ее недостатком является наличие разветвленной сети трубопроводов, работающих под давлением закачки (10,0-15,0 МПа), а также одинаковое, без учета индивидуальных характеристик скважины давление закачки жидкости.

Наиболее близкой к предлагаемой является установка, содержащая индивидуальный погружной электроцентробежный насос, помещенный в пробуренный рядом с нагнетательной скважиной шурф, в который подается нагнетаемая вода под низким (1-2 МПа) давлением [см. Справочник "Нефтепромысловое оборудование"./ Под ред. Е.И. Бухаленко, М.: Недра, 1990].

Насос в свою очередь перекачивает эту жидкость в нагнетательную скважину с требуемыми давлением и расходом. При высоких давлениях закачки нагнетательная скважина может быть оборудована пакером.

Недостатком установки является ее сложность из-за необходимости бурить шурф, недостаточная надежность из-за погружения электродвигателя в жидкость, повышенная опасность из-за наличия снаружи скважины высоконапорного трубопровода между шурфом и скважиной.

Целью предлагаемого изобретения является создание более простой, надежной и безопасной установки для закачки жидкости в пласт.

Эта цель достигается тем, что в описываемой установке для закачки жидкости в пласт, включающей нагнетательную скважину, погружной центробежный насос с электродвигателем, колонну насосно-компрессорных труб (НКТ) и пакер, установленный над пластом, электродвигатель установлен над устьем скважины и соединен валом через сальниковое уплотнение с погружным центробежным насосом, установленным в верхней части нагнетательной скважины, причем вход насоса сообщен с водоводом, а выход - с полостью колонны насосно-компрессорных труб, которая проходит с возможностью скольжения сквозь пакер, уперта в забой, перфорирована в подпакерной части, имеет в верхней части подвижное разъемное соединение типа плунжер- цилиндр.

На чертеже показана схема примера установки.

Она содержит нагнетательную скважину 1 с пластом 2, на устье которой установлен электродвигатель 3, вал 4 которого через сальниковое уплотнение 5 соединен с погружным центробежным насосом 6. Вход 7 насоса через кран 8 сообщен с водоводом (на рисунке не показан).

Выход насоса патрубком 9 соединен с плунжером 10, который вставлен в цилиндр 11, установленный на колонне НКТ 12. Колонна НКТ проходит через пакер 13, где также соединением плунжер-цилиндр обеспечивается герметичность и скольжение. Нижняя, подпакерная часть колонны НКТ 12 перфорирована отверстиями 14 и уперта концом в забой 15.

Работает установка следующим образом.

Вода от водовода поступает в скважину 1 через задвижку 8 через вход 7 засасывается центробежным насосом 6 и под давлением 15-25 МПа закачивается по патрубку 9 с соединением плунжер-цилиндр (10,11) и НКТ 12 с отверстиями 14 в зону под пакером 13, откуда поступает в пласт 2.

При этом действию высокого давления подвергается только подпакерная зона. Давление закачки и производительность насоса выбирают, исходя из характеристик пласта в конкретной скважине. Соединение плунжер-цилиндр исключает возможность возникновения при эксплуатации растягивающих нагрузок на центробежный насос и облегчает сборку установки.

Подвижное соединение пакера с НКТ освобождает его от переменных осевых нагрузок, а также позволяет производить замену НКТ, не извлекая пакера.

Расположение электродвигателя за пределами скважины исключает его преждевременный выход из строя из-за потери герметичности им самим или электрическим кабелем.

Если давление в водоводе невысокое (1,2-2 МПа), жидкость от водовода может также поступать прямо в полость скважины и затем засасывается оттуда насосом.

Если же вода в скважину поступает от высоконапорного водовода (12-15 МПа), то процесс осуществляют только по приведенной схеме.

Таким образом, предлагаемая установка проще из-за отсутствия шурфа, надежнее благодаря размещению электродвигателя за пределами скважины, а также использования соединения плунжер-цилиндр и пакера с возможностью скольжения. Кроме того, благодаря размещению насоса непосредственно в скважине исключаются напорные трубопроводы высокого давления, что повышает безопасность эксплуатации установки.