×
03.07.2020
220.018.2e1d

Результат интеллектуальной деятельности: Распределитель потока жидкости в системах поддержания пластового давления

Вид РИД

Изобретение

№ охранного документа
0002725206
Дата охранного документа
30.06.2020
Аннотация: Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, а именно для закачки воды в нефтеносные пласты для поддержания в них оптимальной величины давления. Распределитель потока жидкости в системах поддержания пластового давления включает корпус с патрубком для подачи рабочей жидкости и каналами для отбора жидкости, один из которых снабжен подпружиненным уплотнительным узлом с седлом. Первый канал с уплотнительным узлом, сообщенный с первой группой скважин с высокой приемистостью и низким давлением закачки, расположен под прямым углом к патрубку, имеющему площадь поперечного сечения, превосходящую пропускную площадь открытого уплотнительного узла, отжимаемого от седла пружиной с усилием, превосходящим усилие прижатия уплотнительного узла к седлу в закрытом состоянии. Второй канал, соосный с патрубком и сообщенный со второй группой скважин с меньшей проницаемостью и более высоким давлением закачки по сравнению с первой группой, дополнительно оснащен гидравлическим сопротивлением и гидрокомпенсатором, установленным между второй группой скважин и гидравлическим сопротивлением. Техническим результатом является повышение надежности распределителя потока жидкости. 2 ил.

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, а именно для закачки воды в нефтеносные пласты для поддержания в них оптимальной величины давления.

Известны способ разработки нефтяных пластов и оборудование кустовой насосной станции с участком нефтяного месторождения (патент RU № 2265120, МПК Е21В 43/20, опубл. 27.11.2005 в Бюл. № 33), в котором реализуется оборудование и система их расположения на кустовой насосной станции и на участке разрабатываемого нефтяного месторождения, включающие куст насосной станции, размещенные в ней силовые насосные агрегаты, выкидные водопроводы, распределительные узлы и проложенные до нагнетательных скважин нагнетательные водопроводы, блоки управления и контроля, причем насосы на кустовых насосных станциях состоят из насосов, образующих две ступени откачки: первая ступень состоит из центробежных или поршневых насосов, приводимых в работу электродвигателями, вторая ступень представляет собой гидравлические насосы-измерители, каждый из которых установлен на начале водопровода, идущего к отдельным нагнетательным скважинам после распределительного узла, которые состоят их двух секций, выполняющих функцию трансформирования гидравлической энергии до определенных необходимых величин давления нагнетания, осуществляемого путем подбора соотношений диаметров первой секции, выполняющей функции измерителя расхода и гидравлического двигателя, и второй секции, выполняющей функцию дожимного насоса, позволяющего повысить давление откачиваемой воды до определенной величины и регулировать его производительность до определенной величины, что обеспечено подбором отдельных секций, штоком и приемно-нагнетательными трубами, а выкид дожимной секции - с нагнетательным водопроводом, далее колонной нагнетательных труб, находящихся в скважине, при этом управление работой гидравлических насосов и измерение необходимых параметров, характеризующих режимы работы системы «насосы откачки - водопровод - скважина», предусмотрены блоком управления, измерений и регулирования режимов работы по сигналам детекторов положения поршней при возвратно-поступательном их движении в отдельных и групповых блочных помещениях, где установлены электросчетчики с возможностью передачи в диспетчерские пульты для обработки по отдельным программам в компьютерных устройствах и определения эффективности работы всей системы нагнетания.

Недостатками данной системы являются сложность реализации и настройки, так как на каждую скважину устанавливается отдельный насос-измеритель, который сложен в изготовлении и настройке, при этом сложно синхронизировать по нагрузке центробежные и поршневые насосы.

Наиболее близким по технической сущности является переключатель скважин многоходовой (патент RU № 2598490, МПК F16K 11/085, E21B 34/02, опубл. 27.09.2016 в Бюл. № 27), содержащий корпус с установленным в нем обечайкой с отверстиями для подключения патрубков подачи рабочей жидкости, поворотный канал для отбора жидкости с подпружиненным подвижным уплотнительным узлом, снабженным роликами, причем корпус уплотнительного узла и обечайка с отверстиями выполнены из нержавеющей стали, а отверстия в обечайке выполнены диаметром меньше внутреннего диаметра подводящего трубопровода на 3-5 мм, кроме того, по контуру отверстий и между отверстиями обечайки выполнены сварные соединения с корпусом.

Недостатками данного переключателя скважин являются низкая надежность из-за необходимости уплотнения большой площади по периметру обечайки, которая вращается, и соединения отверстий обечайки с патрубками при помощи подвижного уплотнительного узла, узкая область применения так как распределение потока жидкости осуществляется только в принудительном порядке при повороте обечайки без защиты от гидроударов.

Технической задачей предполагаемого изобретения является создание простой и надежной конструкции распределителя потока жидкости в системах поддержания пластового давления, позволяющей распределять поток жидкости между скважинами с различной приемистостью в автоматическом режиме с минимальным количеством подвижных деталей и защитой о гидроударов при помощи гидрокомпенсатора.

Техническая задача решается распределителем потока жидкости в системах поддержания пластового давления (ППД), включающим корпус с патрубком для подачи рабочей жидкости и каналами для отбора жидкости, один из которых снабжен подпружиненным уплотнительным узлом с седлом.

Новым является то, что первый канал, сообщенный с первой группой скважин с высокой приемистостью и низким давлением закачки, с уплотнительным узлом расположен под прямым углом к патрубку, имеющему площадь поперечного сечения превосходящую пропускную площадь открытого уплотнительного узла, отжимаемого от седла пружиной с усилием, превосходящим усилие прижатия уплотнительного узла к седлу в закрытом состоянии, второй канал, соосный с патрубком и сообщенный со второй группой скважин с меньшей проницаемостью и более высоким давлением закачки по сравнению с первой группой, дополнительно оснащен гидравлическим сопротивлением и гидрокомпенсатором, установленным между второй группой скважин и гидравлическим сопротивлением.

На фиг. 1 изображена схема установки распределителя потока в системе ППД.

На фиг. 2 изображена схема распределителя потока с частичным продольным разрезом.

Перед закачкой жидкости нагнетательные скважины 1 (фиг. 1) и 2 разбивают на две группы скважин 1 или 2: первая – со скважинами 1 с высокой приемистостью и низким давлением закачки; вторая – со скважинами 2 с меньшей проницаемостью и более высоким давлением закачки по сравнению с первой группой скважин 1. Группы скважин 1 и 2 соединяют через разделитель потока 3 с кустовой насосной станцией (КНС) 4. Разделитель потока 3 жидкости содержит корпус 5 (фиг. 2) с патрубком 6 для подачи рабочей жидкости с КНС 4 (фиг. 1) и каналами 7 (фиг. 2) и 8 для отбора жидкости. Первый канал 7 снабжен уплотнительным узлом 9 с пружиной 10 и седлом 11. Первый канал 7, сообщенный с первой группой скважин 1 (фиг. 1), с уплотнительным узлом 9 (фиг. 2) расположен под прямым углом к патрубку 6, имеющему площадь поперечного сечения превосходящую пропускную площадь открытого уплотнительного узла 9. Уплотнительный узел 9 отжат от седла 11 пружиной 10 с усилием, превосходящим усилие прижатия уплотнительного узла 9 к седлу 11 в закрытом состоянии перепадом давлений между патрубком 6 и скважинами 1 (фиг. 1). Второй канал 8 (фиг. 2), соосный с патрубком 6 и сообщенный со второй группой скважин 2 (фиг. 1), дополнительно оснащен гидравлическим сопротивлением 12 (фиг. 2) и гидрокомпенсатором 13, установленным между второй группой скважин 2 (фиг. 1) и гидравлическим сопротивлением 12 (фиг. 2).

Гидравлическое сопротивление 12 может быть выполнено в виде патрубка с маленькими отверстиями по периметру, жиклера, подпружиненного клапана или т.п. (не показано, авторы на это не претендуют). Гидрокомпенсатор 13 может быть выполнен в виде корпуса 14 с эластичной герметичной камерой 15, цилиндра и подпружиненного от входа поршня (не показано) или т.п. (авторы на это не претендуют). Конструктивные элементы и технологические соединения, не влияющие на работоспособность распределителя потока, на фиг 1 и 2 не показаны или показаны условно.

Распределитель потока работает следующим образом.

Перед закачкой жидкости нагнетательные скважины 1 (фиг. 1) и 2 разбивают на две группы скважин 1 или 2: первая – со скважинами 1 с высокой приемистостью и низким давлением закачки; вторая – со скважинами 2 с меньшей проницаемостью и более высоким давлением закачки по сравнению с первой группой скважин 1. Группы скважин 1 и 2 соединяют через разделитель потока 3 с КНС 4. С КНС 4 жидкость последовательно нагнетается через разделитель потока 3 в группы скважин 1 и 2. При этом жидкость по патрубку 6 (фиг. 2) поступает в корпус 5 и первоначально перенаправляется через уплотнительный узел 9 по каналу 7 к группе скважин 1 (фиг. 1) с высокой приемистостью и низким давлением закачки, обеспечивающими высокую скорость потока жидкости в корпусе 5 (фиг. 2). Так как площадь поперечного сечения патрубка 6 превосходит пропускную площадь открытого уплотнительного узла 9, то в промежутке между уплотнительным узлом 9 и седлом 11 скорость потока еще больше возрастает и обеспечивает снижение статического давления на этом участке (согласно закона Бернулли), в результате, преодолевая усилие пружины 10, уплотнительный узел 9 прижмется к седлу 11 и перекроет поток к каналу 7. При этом в патрубке 6 и корпусе 5 резко возрастает давление, которое через гидравлическое сопротивление 11 передается в гидрокомпенсатор 13, исключая гидроударное воздействие через канал 8 на группу скважин 2 (фиг. 1). При этом поток жидкости направляется в группу скважин 2 и заполняет, например, камеру 15 корпуса 14 гидрокомпенсатора 13, снижая давление в патрубке 6 корпуса 5. Из-за того, что усилие пружины 10 превосходит усилие прижатия уплотнительного узла 9 к седлу 11 в закрытом состоянии перепадом давлений между патрубком 6 и скважинами 1, происходит открытие под действием пружины 10 уплотнительного узла 9, и направление потока жидкости с КНС 4 (фиг. 1) к группе скважин 1. При этом жидкость из гидрокомпенсатора 13 (фиг. 2) направляется, благодаря гидравлическому сопротивлению 12, через канал 8 в группу скважин 2 (фиг. 1) и незначительно в группу скважин 1 через канал 7 (фиг.2). После чего цикл закачки из КНС 4 (фиг.1) в группы скважин 1 и 2 повторяют. Объемы закачки регулируют изменением усилия пружины 10 (фиг.2) и пропускной способностью гидравлического сопротивления 12 эмпирическим путем. На способы регулировки усилия пружины 10 и пропускной способности гидравлического сопротивления 12 авторы не претендуют, так как они известны из открытых источников. Предлагаемая конструкция разделителя потока 3 (фиг. 1) проста и надежна так как в ней минимальное количество подвижных частей – уплотнительный узел 9 (фиг.2), причем абсолютной герметичности прижатия его к седлу 11 его не требуется, так как даже при небольшом пропуске жидкости работоспособность разделителя потока 3 (фиг. 1) и объемы распределяемой жидкости сильно не изменяются, только в пределах допустимой погрешности (5 – 7 %). При этом после настройки пропускной способности разделителя потока 3 никаких внешних воздействий для распределения потоков между группами скважин 1 и 2 не требуется.

Предлагаемый распределитель потока жидкости в системах поддержания пластового давления прост и надежен из-за минимального количества подвижных деталей и наличия защиты о гидроударов при помощи гидрокомпенсатора, позволяет распределять поток жидкости между скважинами с различной приемистостью в автоматическом режиме, исключая «человеческий фактор».

Распределитель потока жидкости в системах поддержания пластового давления, включающий корпус с патрубком для подачи рабочей жидкости и каналами для отбора жидкости, один из которых снабжен подпружиненным уплотнительным узлом с седлом, отличающийся тем, что первый канал, сообщенный с первой группой скважин с высокой приемистостью и низким давлением закачки, с уплотнительным узлом расположен под прямым углом к патрубку, имеющему площадь поперечного сечения, превосходящую пропускную площадь открытого уплотнительного узла, отжимаемого от седла пружиной с усилием, превосходящим усилие прижатия уплотнительного узла к седлу в закрытом состоянии, второй канал, соосный с патрубком и сообщенный со второй группой скважин с меньшей проницаемостью и более высоким давлением закачки по сравнению с первой группой, дополнительно оснащен гидравлическим сопротивлением и гидрокомпенсатором, установленным между второй группой скважин и гидравлическим сопротивлением.
Распределитель потока жидкости в системах поддержания пластового давления
Распределитель потока жидкости в системах поддержания пластового давления
Распределитель потока жидкости в системах поддержания пластового давления
Источник поступления информации: Роспатент

Showing 1-10 of 170 items.
02.10.2019
№219.017.d056

Устройство для очистки скважины

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности и может быть применено для очистки скважинной жидкости от плавающего мусора, попавшего в скважину при различных технологических операциях, или шлама. Устройство включает трубчатый перфорированный корпус с присоединительными резьбами на...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002700382
Дата охранного документа: 16.09.2019
15.10.2019
№219.017.d5b7

Устройство для ориентации направления зарезки боковых стволов из горизонтальной части необсаженной скважины

Изобретение относится к средствам ориентации направления зарезки боковых стволов из горизонтальной части необсаженной скважины. Предложенное устройство для ориентации направления зарезки боковых стволов из горизонтальной части необсаженной скважины содержит забойную телеметрическую систему −...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002702790
Дата охранного документа: 11.10.2019
17.10.2019
№219.017.d6ea

Расширяемая трубная система с промежуточными промывками для изоляции зон осложнений при бурении скважин

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, а именно к устройствам для изоляции зоны осложнения при бурении скважин. Устройство включает профильный перекрыватель, профильные трубы с пятью и более лучами с цилиндрическими участками, башмак с седлом обратного клапана,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002703041
Дата охранного документа: 15.10.2019
07.11.2019
№219.017.dee5

Состав для ограничения водопритока в скважину

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, в частности к составам для изоляции водопритока в добывающих скважинах и обработки нагнетательных скважин с целью выравнивания профиля приёмистости и увеличения охвата пластов заводнением. Состав содержит 5-20 мас. % жидкого стекла c...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002705111
Дата охранного документа: 05.11.2019
13.11.2019
№219.017.e11f

Способ интенсификации работы скважины после её строительства

Изобретение относится к нефтяной промышленности и может найти применение после завершения основного цикла строительства скважины при интенсификации работы скважины, формирования трещин и расколов в продуктивном пласте. Способ включает перфорацию стенок скважины в интервале пласта скважины,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002705643
Дата охранного документа: 11.11.2019
01.12.2019
№219.017.e92a

Способ строительства накопительного амбара

Изобретение относится к нефтяной промышленности, а именно способу сооружения накопительного амбара. Способ строительства накопительного амбара включает выемку грунта, сооружение обвалования и укладку на дно и стенки амбара гидроизоляционного экрана. Внутрь последовательно помещают сетки от...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002707606
Дата охранного документа: 28.11.2019
01.12.2019
№219.017.e945

Способ очистки скважины, оснащенной вставным насосом

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, в частности к способам для очистки буровой скважины, оснащенной вставным насосом. Способ включает спуск в скважину колонны насосно-компрессорных труб с хвостовиком и установленной выше хвостовика замковой опорой вставного насоса,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002707605
Дата охранного документа: 28.11.2019
01.12.2019
№219.017.e95a

Направляющий башмак для установки профильного перекрывателя в скважине

Изобретение относится к нефтегазовой промышленности, в частности к устройствам для установки профильных перекрывателей при изоляции ими зон осложнений. Устройство включает цилиндрическую часть и направляющую часть с косым срезом, боковое отверстие с соплом для прохода жидкости со стороны среза....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002707604
Дата охранного документа: 28.11.2019
12.12.2019
№219.017.ec37

Устройство для отбора проб газожидкостной среды

Изобретение относится к устройствам для взятия проб газожидкостной среды, в том числе и нефти из трубопроводов и отстойников для нефти. Устройство для отбора проб газожидкостной среды, включающее в себя основную и вспомогательную сообщающиеся емкости для сбора соответственно жидкости и газа и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002708581
Дата охранного документа: 09.12.2019
13.12.2019
№219.017.eca9

Устройство для изоляции зоны осложнения с предварительной промывкой

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, а именно к устройствам для изоляции зоны осложнения ствола скважины с предварительной промывкой при бурении. Устройство включает профильный перекрыватель с цилиндрическими участками и резьбовыми соединениями, внутренний дорн,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002708740
Дата охранного документа: 11.12.2019
Showing 1-4 of 4 items.
02.10.2019
№219.017.ce12

Комплекс экологически чистой безотходной переработки твердых бытовых и промышленных отходов без предварительной сортировки и сушки

Изобретение относится к теплоэнергетике, стройиндустрии и к области высокотемпературного сжигания твердых бытовых и промышленных отходов (ТБПО) в агрегатах барботажного типа и предназначено для осуществления высокоэффективного уничтожения непрерывного образующихся объемов жизнедеятельности...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002700134
Дата охранного документа: 12.09.2019
14.05.2020
№220.018.1c81

Дозатор реагента на канатной подвеске

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, в частности к устройствам для внутрискважинной химической обработки нефти. Техническим результатом является создание конструкции дозатора реагента на канатной подвеске, позволяющего производить нагнетание реагента в случаях провисания...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002720724
Дата охранного документа: 13.05.2020
14.05.2020
№220.018.1caf

Клапан устьевой для сброса давления

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, а именно к устройствам устьевого оборудования скважин для защиты от аварийных перепадов давления между затрубным пространством скважины и выкидной линией в обоих направлениях. Клапан устьевой для сброса давления содержит корпус с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002720714
Дата охранного документа: 13.05.2020
17.05.2023
№223.018.649c

Устройство для обнаружения утечек солесодержащей жидкости из подводных трубопроводов

Изобретение относится к способам контроля состояния подводных трубопроводов с использованием подводного устройства для обнаружения утечек жидкостей со значительным содержанием солей. Устройство для обнаружения утечек солесодержащей жидкости из подводных трубопроводов содержит протянутые...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002794402
Дата охранного документа: 17.04.2023
+ добавить свой РИД