Результат интеллектуальной деятельности: Погружной фильтр-смеситель жидкости штангового глубинного насоса в компоновках для одновременно-раздельной эксплуатации скважин

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности и может быть применено в компоновках одновременно-раздельной добычи для защиты от попадания механических примесей на прием штангового глубинного насоса.

Известен смеситель установки для одновременно-раздельной эксплуатации двух пластов в скважине, включающий в себя сборный кожух с верхней и нижней резьбами для соединения соответственно с колонной лифтовых труб и выходом нижнего электропогружного насоса, продольного канала, сообщающего выход нижнего насоса с колонной лифтовых труб, боковых каналов, сообщающихся с межтрубным пространством, защитного обратного клапана и технологической втулки под верхний вставной штанговый насос. Верхняя и нижняя резьба кожуха выполнены соосными, боковые каналы расположены диаметрально противоположно друг другу и оснащены защитным устройством в виде перфорированной сетки. (Патент RU №117 969 U1 на полезную модель. Смеситель установки для одновременно-раздельной эксплуатации двух пластов в скважине. - МПК: Е21В 43/14. - Опубл. 10.07.2012). Недостатками данного смесителя являются: возможность попадания механических примесей во внутреннюю полость штангового глубинного насоса в следствие крупного размера отверстий в приемной сетке, а также высокая вероятность засорения в следствие относительно малой площади фильтрующей поверхности, что может стать причиной преждевременного износа, а зачастую заклинивания плунжера в цилиндре глубинного штангового насоса и полного отказа насосного оборудования.

Известна система фильтрации установки одновременно-раздельной добычи нефти, включающая в себя фильтр грубой очистки, установленный на впускной стороне сцепного устройства, фиксирующего короткую колонну в параллельном якоре установки одновременно-раздельной добычи нефти, причем фильтр грубой очистки содержит, по существу, цилиндрический корпус, нижняя часть которого выполнена сплошной или заглушена заглушкой. Для присоединения к сцепному устройству, фиксирующего короткую колонну в параллельном якоре, на боковой поверхности корпуса, у его незаглушенной части, нарезана наружная метрическая резьба. Для поступления закачиваемой жидкости к впускной стороне сцепного устройства, на боковой поверхности корпуса предусмотрены фильтрующие отверстия диаметром d=10 мм. В качестве фильтрующего элемента в корпусе фильтра установлена металлическая сетка с размером ячеек1×1 мм.

Фильтр грубой очистки с помощью нарезанной наружной метрической резьбы присоединяется к впускной стороне сцепного устройства, фиксирующего длинную и короткую колонны в параллельном якоре установки одновременно-раздельной добычи нефти. Затем, в короткую колонну спускается штанговый глубинный насос с щелевым фильтром, установленным на приеме штангового глубинного насоса. Сцепное устройство параллельного якоря на своей впускной стороне имеет внутреннюю резьбу для сцепления с наружной резьбой фильтра. (Патент RU № 140 266 U1 на полезную модель. Система фильтрации установки одновременно-раздельной добычи нефти и фильтр грубой очистки такой системы. - МПК: Е21В 43/08. - Опубл. 10.05.2014). Существенным недостатком данной системы является использование двухлифтовой насосной компоновки, применение которой характеризуется низкой наработкой на отказ в отличии от однолифтовой насосной компоновки, сложностью текущего и капитального ремонта скважины, а также большой металлоемкостью.

Известен смеситель установки для одновременной раздельной эксплуатации двух пластов в скважине, являющийся наиболее близким аналогом и принятый за прототип, включающий кожух с верхней и нижней резьбами для соединения соответственно с колонной лифтовых труб и выходом нижнего - электропогружного насоса, продольным каналом, сообщающим выход нижнего насоса с колонной лифтовых труб, и боковым каналом, сообщенным с межтрубным пространством и оснащенным защитным обратным клапаном и технологической втулкой под вставной верхний насос. Технологическая втулка оснащена кольцевым сужением под замковый механизм вставного насоса и расположенной выше сужения фаской под герметизирующий конус вставного насоса. Технологическая втулка может быть выполнена сборной, а сужение и фаска образованы внутренней кольцевой вставкой, выполненной из более пластичного материала, чем материал герметизирующего конуса вставного насоса. (Патент RU № 924 65 U1 на полезную модель. Смеситель установки для одновременно раздельной эксплуатации двух пластов в скважине. - МПК: Е21В 43/14. - Опубл. 20.03.2010). Недостатком данного смесителя является: возможность попадания механических примесей во внутреннюю полость штангового глубинного насоса в виду отсутствия фильтрующего элемента на приеме бокового канала, сообщенного с межтрубным пространством.

Техническим результатом, на достижение которого направлено заявляемое изобретение является повышение надежности и долговечности компоновок одновременно-раздельной добычи.

Технический результат достигается за счет применения погружного фильтра-смесителя жидкости для компоновок одновременно-раздельной добычи, включающего фильтр с проходным каналом, для фильтрации жидкости, поступающей с верхнего пласта; состоящий из головки, имеющей внутреннюю резьбу насосно-компрессорных труб, основания с наружной резьбой для стыковки с колонной насосно-компрессорных труб, несущего корпуса в виде трубы, фильтрующих элементов из калиброванной нержавеющей проволоки треугольного сечения, навитой вдоль силового набора стрингеров а также промежуточных ниппелей, установленных между фильтрующими элементами; смеситель жидкости, состоящий из корпуса смесителя в нижней части которого предусмотрены резьбы для стыковки с фильтром с проходным каналом через два концентрично расположенных промежуточных патрубка, а в верхней части для стыковки с замковой опорой штангового глубинного насоса, кожуха, замковой опоры верхнего вставного штангового глубинного насоса, центратора, головки, насосно-компрессорной трубы и переводника для стыковки с колонной насосно-компрессорных труб.

Сущность изобретения поясняется фиг. 1, 2, 3.

Фиг. 1 Фильтр с проходным каналом

Фиг. 2 Смеситель жидкости

Фиг. 3 Компоновка погружного фильтра-смесителя жидкости в сборе с штанговым глубинным насосом

Погружной фильтр-смеситель жидкости для компоновок одновременно - раздельной добычи предназначен для защиты от попадания механических примесей на прием штангового-глубинного насоса и обеспечения герметичного разделения пластовой жидкости, поступающей с верхнего и нижнего пласта.

Фильтр с проходным каналом (фиг. 1) состоит из головки 1, внутри которой концентрично расположена группа продольных отверстий, предназначенных для прохода отфильтрованной жидкости с верхнего пласта, а также центрального отверстия, предназначенного для прохода жидкости, перекачиваемой электроцентробежным насосом с нижнего пласта, основания 2, несущего корпуса 3 в виде трубы, внутренняя полость которой является проходным каналом, фильтрующих элементов 4 из калиброванной нержавеющей проволоки треугольного сечения, навитой вдоль силового набора стрингеров 5, а также промежуточных ниппелей 6 с цилиндрическими фрезеровками для прохода пластовой жидкости последовательно между секциями фильтрующих элементов.

Смеситель жидкости (фиг. 2) состоит из корпуса смесителя 7 с концентрично расположенными продольными каналами предназначенными для прохода отфильтрованной жидкости через межтрубную полость, образованную патрубками 8, 9, сообщающуюся с группой отверстий В в корпусе смесителя 7, непосредственно на прием штангового глубинного насоса 17 (фиг. 3) и расположенными под углом каналами Б, открывающимися во внутреннюю полость патрубка 8, предназначенные для прохода жидкости с нижнего электроцентробежного насоса. Герметичное разобщение потоков с двух пластов в концентрично расположенных промежуточных патрубках осуществляется за счет уплотнений 10. В корпус смесителя 7 установлена замковая опора 11 вставного штангового глубинного насоса с центратором 12, причем центратор имеет цилиндрические фрезеровки для прохода жидкости с нижнего электроцентробежного насоса. Кожух 13 с установленной головкой 14 предназначен для стыковки насосно-компрессорной трубы 15 (фиг. 3) с корпусом смесителя 7, переводник 16 (фиг. 3) предназначен для стыковки с колонной лифтовых труб. Смешивание жидкостей с верхнего и нижнего пластов происходит непосредственно во внутренней полости насосно-компрессорной трубы 15 откуда и происходит подъем жидкости на поверхность.

Таким образом, заявляемое изобретение позволяет значительно сократить время монтажа, снизить затраты на спускоподъемные операции погружного оборудования, повысить среднюю наработку на отказ, а за счет наличия фильтрующих элементов предотвратить попадание механических примесей во внутреннюю полость штангового глубинного насоса, увеличить надежность и долговечность насосного оборудования.