×
27.06.2020
220.018.2bb3

Скважинная насосная установка для добычи битуминозной нефти

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
№ охранного документа
0002724701
Дата охранного документа
25.06.2020
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Изобретение относится нефтегазодобывающей промышленности, в частности к устройствам с устьевым приводом для добычи битуминозной нефти из горизонтальных скважин. Скважинная насосная установка для добычи битуминозной нефти содержит колонну насосно-компрессорных труб с насосом, состоящим из корпуса и ротора с выходным валом больше длины ротора. Штанги, спущенные в ствол скважины для добычи нефти. Наземный привод для вращения штанг, хвостовик с фильтром на приеме насоса, спущенного в горизонтальный участок ствола скважины. Для вращения выходного вала с ротором шлицевой вал соединен с колоколом, оснащенным внутренними шлицами, с возможностью ограниченного продольного перемещения и образованием телескопической пары. Телескопическая пара шлицевым валом или колоколом жестко соединена с удлиненным выходным валом, колокол снабжен центратором, а выходной вал - центратором с упором, ограничивающим вход выходного вала в колокол. Длина шлицевого вала и колокола выбраны такими, чтобы компенсировать удлинение или сжатие штанг с запасом при любых возможных изменениях температуры внутри ствола скважины. Шлицевой вал на торце снабжен ограничителем, предотвращающим выход его из колокола. Достигается технический результат - увеличение ресурса работы между ремонтами и возможность исключения постоянного контроля за работой насосной установки. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.
Реферат Свернуть Развернуть

Изобретение относится нефтегазодобывающей промышлености, в частности к устройствам с устьевым приводом для добычи битуминозной нефти из горизонтальных скважин.

Известна скважинная винтовая насосная установка (патент на ПМ RU № 156935, МПК F04C 2/107, F04B 47/00, опубл. 20.08.2016 в Бюл. № 23), содержащая поверхностный привод, колонну насосно-компрессорных труб с размещенной в ней и связанной с поверхностным приводом колонной насосных штанг, одновинтовой насос, включающий статор и эксцентрично вращающийся винтовой ротор, причем на поверхности ротора вдоль его оси выполнены замкнутые канавки, равномерно распределенные по периметру и длине ротора.

Недостатками данной установки, имеющей компенсатор на штангах, являются узкая область применения из-за отсутствия центраторов штанг, что приводит к невозможности работы в горизонтальных и наклонных скважинах, и невозможность работы скважинах применяющий тепловые методы добычи нефти из-за отсутствия компенсации удлинения штанг.

Известна также скважинная насосная установка (патент RU № 2123137, МПК F04B 47/02, опубл. 10.12.1998 в Бюл. № 34), включающая колонну насосно-компрессорных труб, винтовой насос, колонну штанг, двухступенчатый редуктор с герметичным кожухом, манжетное уплотнение и опорный подшипник, причем шпиндель насоса, закрепленный на колонне штанг, соединен с ведомым зубчатым колесом редуктора, при этом на ведущем валу редуктора размещен подвижный блок шестерен, а на промежуточном валу размещены ведомые зубчатые колеса быстроходной и тихоходной ступеней, установленные с возможностью взаимодействия с одним из зубчатых венцов подвижного блока шестерен.

Недостатками данной установки являются сложность изготовления сборки и спуска в скважину из-за использования для центрирования штанг радиально-упорных подшипников, закрепленных на упорах насосно-компрессорных труб (НКТ), и невозможность работы скважинах применяющий тепловые методы добычи нефти из-за небольшой длины компенсации компенсационной муфты непосредственной близости от насоса.

Наиболее близкой по технической сущности является скважинная насосная установка для добычи битуминозной нефти из горизонтальных скважин при термическом методе воздействия на пласт (патент RU № 2595032, МПК E21B 43/00, F04D 13/10, опубл. 20.08.2016 в Бюл. № 23), содержащая колонны насосно-компрессорных труб с пакером в нижней части и штанг, спущенных в наклонный участок ствола скважины, наземный привод для вращения колонны штанг, центробежный насос, спущенный в наклонный участок ствола скважины и содержащий набор ступеней, собранных в цилиндрическом корпусе и состоящих из рабочих колес и неподвижных направляющих аппаратов, колонну труб на приеме центробежного насоса, спущенную в горизонтальный участок ствола скважины и снабженную на конце фильтром с центрирующим фиксатором положения, отличающаяся тем, что центробежный насос соосно соединен с выходным валом маслозаполненного мультипликатора повышения оборотов штанговой колонны, содержащего также входной и промежуточный валы с шестернями и периферийные сквозные каналы для перетока добываемой жидкости, сообщающие полости центробежного насоса и насосно-компрессорных труб, причем шлицевый входной вал мультипликатора выполнен удлиненным, а на нижнем конце колонны штанг установлен колокол с внутренними шлицами, образующий с входным валом мультипликатора телескопическую пару.

Недостатками данной установки являются низкий ресурс работы до ремонта, связанный с компенсацией изменения длины штанг без центрирования за счет шлицевого выходного вала насоса и колокола на нижнем конце колонны штанг, соединяемых телескопически, что приводит при удлинении и сжатии штанг к перекосу телескопического соединения в быстрому выходу из строя шлицов колокола и/или вала, и необходимость постоянного контроля работы насоса из-за высокая вероятность выхода из соединения шлицов колокола и выходного вала при снижении температуры в скважине, что требует вызова специального персонала для спуска и соединения колокола с выходным валом для продолжения работы.

Технической задачей предполагаемого изобретения является создание конструкции скважинной насосной установки для добычи битуминозной нефти, позволяющей увеличить ресурс работы между ремонтами и исключить постоянный контроль за работой насосной установки за счет использования специального дополнительного компенсатора изменения длины штанг, соединяемые вал и колокол которого снабжены центраторами и соединены с «запасом» продольного хода без разъединения при тепловых удлинении и сжатии колонны штанг по длине.

Техническая задача решается скважинной насосной установкой для добычи битуминозной нефти, включающей колонну насосно-компрессорных труб с насосом, состоящим из корпуса и ротора с выходным валом, и штангами, спущенную в ствол скважины для добычи нефти, наземный привод для вращения штанг, хвостовик с фильтром на приеме насоса, спущенного в горизонтальный участок ствола скважины, причем для вращения выходного вала с ротором шлицевой вал соединен с колоколом, оснащенным внутренними шлицами, с возможностью ограниченного продольного перемещения и образованием телескопической пары.

Новым является то, что что телескопическая пара шлицевым валом или колоколом жестко соединена с удлиненным выходным валом, колокол снабжен центратором, а выходной вал – центратором с упором, ограничивающим вход выходного вала в колокол, причем длина шлицевого вала и колокола выбраны такими, чтобы компенсировать удлинение или сжатие штанг с запасом при любых возможных изменениях температуры внутри ствола скважины, при этом шлицевой вал на торце от выпадения снабжен упором, предотвращающим выход его из колокола.

Новым является также то, что между корпусом насоса и колонной насосно-компрессорных труб установлен переводник большего диаметра чем диаметр колонны насосно-компрессорных труб, а длиной – большей длины ротора, но меньшей – длины удлиненного выходного вала.

Новым является также то, что центраторы на штангах, колоколе и/или вале установлены с возможностью вращения.

На фиг. 1 изображена схема работы насосной установки.

На фиг. 2 изображен вид А фиг. 1.

На фиг. 3 изображен разрез А-А фиг. 2.

Скважинная насосная установка для добычи битуминозной нефти включает колонну насосно-компрессорных труб (НКТ) 1 с насосом 2, состоящим из корпуса 3 и ротора (не показан) с выходным валом 4, и штангами 5, спущенными в ствол 6 скважины для добычи нефти, наземный привод (не показан) для вращения штанг 5, хвостовик 7 с фильтром (не показан) на приеме насоса 2, спущенного в горизонтальный участок 8 ствола 6 скважины. Для вращения выходного вала 4 (фиг. 2) с ротором шлицевой вал 9 соединен с колоколом 10, оснащенным внутренними шлицами 11 (фиг. 3) под шлицы 12 вала 9, с возможностью ограниченного продольного перемещения и образованием телескопической пары. Телескопическая пара валом 9 (фиг. 2) или колоколом 10 (не показано) жестко соединена с удлиненным выходным валом 4. Колокол 10 снабжен центратором 13, а вал 9 – центратором 14 с упором 15, ограничивающим вход вала 9 в колокол 10. Длина вала 9 и колокола 10 выбраны такими, чтобы компенсировать удлинение или сжатие штанг 5 с запасом при любых возможных изменениях температуры внутри ствола 6 (фиг. 1) скважины. Шлицевой вал 9 (фиг. 2) на торце снабжен ограничителем 16, предотвращающим выход его из колокола 10.

Так как конструктивные особенности некоторых насосов требуют ввода в корпус 3 ротора под небольшим углом (например, в героторных насосах) между корпусом 3 насоса 2 и колонной НКТ 1 может быть установлен переводник 17. Для эффективной работы переводник 17 должен быть большего диаметра чем диаметр колонны НКТ 1, а длиной – большей длины ротора, но меньшей – длины удлиненного выходного вала 4, для размещения ценраторов 13 (фиг. 2) и 14 в колонне НКТ 1. Для облегчения вращения и снижения трения центраторы 18 (фиг. 1) на штангах 5, центратор 13 (фиг. 2) колокола 10 и/или центратор 14 вала 9 могут быть установлены с возможностью вращения.

Центраторы 18 (фиг. 1) на штангах 5, центратор 13 (фиг. 2) колокола 10 и/или центратор 14 вала 9 могут быть изготовлены любой известной конструкции (например, RU № 2534268, № 2523267, ПМ № 135707, ПМ № 172682 или т.п.). Авторы на конструкцию центраторов 13, 14 и 18 (фиг. 1) не претендуют. Центратор 13 (фиг. 2) колокола 10 может быть установлен на колоколе 10 или с торца (не показано), противоположного шлицевому валу 9. Авторы не претендуют на размещение центратора 13.

В качестве насоса 2 могут применяться электроцентробежные, винтовые, героторные и т.п. насосы – авторы на них не претендуют.

Конструктивные элементы и технологические соединения, не влияющие на работоспособность насосной установки, на фиг. 1 – 3 не показаны или показаны условно.

Скважинная насосная установка работает следующим образом.

К корпусу 3 (фиг. 1) со стороны приема насоса 2 присоединяют хвостовик 7 с фильтром, а с противоположной стороны присоединяют к колонне НКТ 1. На колонне НКТ 1 (фиг. 1) насос 2 в сборе спускают в ствол 6 скважины до ввода его в горизонтальный участок 8. Штанги 5 снизу оснащают колоколом 10 (фиг. 2) или шлицевым валом 9 (не показан), к которые для образования телескопической пары соединяют до упора 15 соответственно шлицевым валом 9 или колоколом 10 (не показан) с удлинённым выходным валом 4, соединенным жестко с ротором, при этом фиксируют от выхода шлицевого вала 9 из колокола 10 ограничителем 16 (для облегчения установки ограничителя 16 колокол 10 может быть изготовлен сборным – не показано). Собранную конструкцию вставляют в колонну НКТ 1 (фиг. 1) и на штангах 5, которые по длине снабжают центаторами 18, спускают в ствол 6 (фиг. 1) скважины до входа ротора в корпус 3 насоса 2, используя при необходимости переводник 17, который предварительно при необходимости размещают между корпусом 3 и колонной НКТ 1. Ввод ротора в корпус осуществляют вращением штанг 5 с выходным валом 4, прямой промывкой по колонне НКТ 1, сочетанием вращения и промывки и т.д. в зависимости от конструкции применяемого насоса 2 (авторы на это не претендуют). После того как ротор войдет в корпус 3 насоса 2 спуск прекращают, это определяется снижением веса штанг 5, регистрируемым устьевым индикатором веса (не показан). Для снижения напряжения сжатия на штангах 5 их приподнимают на определённое расстояние (для месторождений Республики Татарстан - это расстояние равно 0,2 – 0,5 м – чем менее глубокая скважина, тем это расстояние меньше). Устье ствола 6 скважины оборудуют устьевой арматурой (не показана), а штанги 5 соединяют с устьевым приводом (не показан). Запускают в работу устьевой привод, который приводит во вращение штанги 5 с телескопической парой (шлицевой вал 9 – колокол 10 – фиг. 2), которая благодаря шлицам 12 (фиг. 3) и 11 соответственно передает вращение выходному валу 4 и ротору. Ротор, вращаясь в корпусе 3 (фиг. 1) насоса 2, жидкость из горизонтального участка 7 ствола 6 скважины перекачивает колонну НКТ 1 и далее на поверхность. При этом центраторы 18, 13 (фиг. 2), 14 уменьшают величину радиального биения и облегчают вращение штанг 5 (фиг. 1). Так как при добыче битуминозной нефти применяют в основном термические технологии добычи, то во время работы температура в стволе 6 скважины будет меняться (в добывающих скважинах на Ашальчинском месторождении Республики Татарстан от 30 °С до 150 °С). При этом при увеличении температуры штанги 5 удлиняются, а при снижении – сжимаются, это компенсируется в телескопической паре: шлицевой вал 9 (фиг. 2) – колокол 10, так как они изготавливаются длиной, компенсирующей любое удлинение или сжатие штанг 5 (фиг. 1), а разъединиться им не дает ограничитель 16 (фиг. 2), исключая несанкционированное отсоединение телескопической пары. Использование удлинённого выходного вала 4 (больше длины ротора) снижает вибрационную нагрузку от насоса 2 на шлицы 12 (фиг. 3) и 11 соответственно шлицевого вала 9 и колокола 10 и, как следствие удлиняют срок их службы примерно 10 – 15 %.

Предлагаемая скважинная насосная установка для добычи битуминозной нефти позволяет увеличить ресурс работы между ремонтами и исключить постоянный контроль за работой насосной установки за счет использования специального дополнительного компенсатора изменения длины штанг в виде телескопической пары, соединяемые вал и колокол которой снабжены центраторами и соединены с «запасом» продольного хода без разъединения при тепловых удлинении и сжатии колонны штанг по длине благодаря упору.


Скважинная насосная установка для добычи битуминозной нефти
Скважинная насосная установка для добычи битуминозной нефти
Скважинная насосная установка для добычи битуминозной нефти
Источник поступления информации: Роспатент

Показаны записи 1-10 из 170.
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
Показаны записи 1-10 из 127.
27.01.2013
№216.012.205b

Способ эксплуатации скважины

Изобретение относится к нефтяной промышленности и может найти применение при эксплуатации скважин, снабженных электроцентробежными насосами. Обеспечивает возможность ликвидации солеотложений и облегчения запуска электроцентробежного насоса после его остановки. Сущность изобретения: по способу...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002473784
Дата охранного документа: 27.01.2013
27.01.2013
№216.012.2066

Способ разработки месторождения тяжелой нефти или битума с регулированием отбора продукции скважины

Изобретение относится к нефтяной промышленности и может найти применение при разработке месторождения высоковязкой и битумной нефти. Способ разработки месторождения тяжелой нефти или битума с регулированием отбора продукции скважины включает строительство верхней нагнетательной и нижней...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002473795
Дата охранного документа: 27.01.2013
10.02.2013
№216.012.23da

Способ и устройство для разработки месторождения тяжелой нефти или битума с использованием двухустьевых горизонтальных скважин

Группа изобретений относится к нефтяной промышленности и может найти применение при разработке месторождения высоковязкой и битумной нефти. Обеспечивает повышение эффективности способа и надежности работы устройства за счет возможности регулирования отбора продукции в процессе эксплуатации....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002474680
Дата охранного документа: 10.02.2013
20.03.2013
№216.012.2fda

Способ увеличения добычи высоковязкой нефти

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности. Технический результат - увеличение добычи высоковязкой нефти из подземной залежи за счет расширения областей залежи, прогреваемых паром и содержащих подвижную нефть. Способ увеличения добычи высоковязкой нефти или битума включает бурение и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002477785
Дата охранного документа: 20.03.2013
20.05.2013
№216.012.413b

Способ увеличения нефтеотдачи залежи в карбонатных коллекторах трещинно-порового типа

Изобретение относится к нефтяной промышленности. Технический результат - продление на 18-24 месяцев эффективного периода работы скважин со снижением обводненности продукции на 20-30%, увеличение добычи нефти на участке залежи на 5-8%. Способ увеличения нефтеотдачи залежи в карбонатных...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002482269
Дата охранного документа: 20.05.2013
27.05.2013
№216.012.446b

Состав полисахаридного геля для глушения высокотемпературных скважин

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, в частности к составам для глушения высокотемпературных скважин, а также может использоваться для ограничения водопритоков в нефтяные скважины. Состав полисахаридного геля для глушения высокотемпературных скважин, содержащий пресную или...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002483092
Дата охранного документа: 27.05.2013
27.05.2013
№216.012.44db

Устройство для разработки залежи высоковязкой нефти или битума

Изобретение относится к устройствам разработки месторождений углеводородов двухустьевыми скважинами и может быть использовано для добычи высоковязкой нефти или битума. Технический результат - продление разработки залежи до прорыва теплоносителя на прием насоса, равномерная закачка теплоносителя...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002483204
Дата охранного документа: 27.05.2013
27.05.2013
№216.012.44dc

Способ разработки месторождения тяжелой нефти или битума с регулированием закачки теплоносителя в скважину

Изобретение относится к нефтяной промышленности. Технический результат - регулирование закачки теплоносителя в продуктивный пласт, сокращение времени на разогрев паровой камеры, повышение эффективности работы паровой камеры, обеспечение равномерной и полной выработки запасов тяжелой нефти или...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002483205
Дата охранного документа: 27.05.2013
27.05.2013
№216.012.44dd

Способ разработки залежи высоковязкой нефти и битума

Изобретение относится к нефтяной промышленности. Технический результат - увеличение коэффициента вытеснения высоковязкой нефти и битума, увеличение охвата пласта тепловым воздействием как по горизонтали, так и по вертикали. В способе разработки залежи высоковязкой нефти и битума, включающем...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002483206
Дата охранного документа: 27.05.2013
27.06.2013
№216.012.5105

Способ разработки месторождения высоковязкой нефти

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, в частности к способам разработки месторождений высоковязкой нефти с использованием тепла на поздней стадии разработки. Технический результат - повышение эффективности паротеплового воздействия при извлечении остаточной нефти за счет...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002486334
Дата охранного документа: 27.06.2013
+ добавить свой РИД