Автoры: Гарифoв Камиль Манcурoвич, Ибрагимoв Наиль Габдулбариевич, Фадеев Владимир Гелиевич, Ахметвалиев Рамиль Нафиcoвич, Заббарoв Руcлан Габделракибoвич, Кадырoв Альберт Хамзеевич, Рахманoв Илгам Нухoвич, Глухoдед Алекcандр Владимирoвич, Балбoшин Виктoр Алекcандрович, Воронин Николай Анатольевич
Изобретение отноcитcя к нефтедобывающей промышленноcти, в чаcтноcти к cкважинным наcоcным уcтановкам. Уcтановка cодержит колонну лифтовых труб, колонну полых штанг, пакер, уcтановленный между верхним и нижним пластами, хвостовик с основным каналом, сообщенным с подпакерным пространством, и дифференциальный насос с полым плунжером с соответствующими всасывающими и нагнетательными клапанами. Нагнетательный клапан верхней секции сообщен с внутренним пространством лифтовых труб обводным каналом. Выше основного пакера размещен дополнительный пакер. Хвостовик оснащен дополнительным каналом, сообщенным с межпакерным пространством. Верхняя секция оснащена дополнительным всасывающим клапаном. Один из всасывающих клапанов насоса сообщен с надпакерным пространством, другой дополнительный канал хвостовика - с межпакерным пространством, третий через основной канал хвостовика - с подпакерным пространством, не сообщенным с другим всасывающим клапаном. Технический результат заключается в возможности эксплуатировать одновременно-раздельно 3 пласта, обеспечивая необходимые режимы. 2 ил.
Известна установка для одновременно-раздельной эксплуатации пластов, содержащая колонну лифтовых труб, колонну штанг, пакер, хвостовик и дифференциальный насос. Причем всасывающий и нагнетательный клапаны верхней секции насоса установлены сбоку от цилиндра, а между ними размещен самоуплотняющийся пакер (Одновременная раздельная эксплуатация многопластовых нефтяных месторождений. Р.А.Максутов, Б.Е.Доброскок, Ю.В.Зайцев. - М.: «Недра», 1974, - стр.89, рис.54). В этой установке производится раздельный подъем продукции пластов: нижнего - по колонне лифтовых труб, верхнего - по межтрубному пространству в эксплуатационной колонне скважины.
Ее недостатками являются сложность и ненадежность конструкции, невозможность изменения соотношения производительностей по пластам и эксплуатации трех пластов.
Наиболее близка по своей технической сущности к предлагаемой насосная установка для одновременно-раздельной эксплуатации пластов в скважине, содержащая колонны лифтовых труб и полых штанг, пакер, разделяющий пласты, и дифференциальный насос с клапанами, размещенными сбоку (патент 2291952 РФ, E21B, 43/14, опубл. 20.01.2007, бюл.
2).
Ее недостатком является отсутствие возможности эксплуатировать одновременно-раздельно 3 пласта.
Технической задачей предлагаемого изобретения является обеспечение возможности одновременно-раздельной эксплуатации трех пластов.
Указанная задача решается предлагаемой насосной установкой для одновременной раздельной эксплуатации пластов в скважине, содержащей колонну лифтовых труб, колонну полых штанг, пакер, установленный между верхним и нижним пластами, хвостовик с основным каналом, сообщенным с подпакерным пространством, и дифференциальный насос с полым плунжером с соответствующими всасывающими и нагнетательными клапанами, при этом нагнетательный клапан верхней секции сообщен с внутренним пространством лифтовых труб обводным каналом.
Новым является то, что в скважинах с тремя вскрытыми пластами выше основного пакера размещен дополнительный пакер, а хвостовик оснащен дополнительным каналом, сообщенным с межпакерным пространством, которое, в свою очередь, сообщено со средним пластом, размещенным между верхним и нижним пластами, при этом верхняя секция оснащена дополнительным всасывающим клапаном, сообщенным с полостью этой секции в средней части и снабженным дополнительным обводным каналом, причем один из всасывающих клапанов насоса сообщен с надпакерным пространством, другой через дополнительный канал хвостовика - с межпакерным пространством, третий через основной канал хвостовика - с подпакерным пространством, не сообщенным с другим всасывающим клапаном.
Сущность изобретения заключается в том, что добавлением дополнительного пакера и всасывающего клапана в установку с дифференциальным плунжером решается задача одновременно-раздельной эксплуатации трех пластов одной скважиной.
На фиг.1 изображена схема установки.
На фиг.2 изображена схема установки с другим вариантом подключения пластов к ее всасывающим клапанам.
Установка (фиг.1) содержит скважину 1, разделенную пакерами верхним 2 и нижним 3 на полости верхнюю 4, среднюю 5 и нижнюю 6, сообщенные соответственно с пластами верхним 7, средним 8 и нижним 9, и дифференциальный насос 10 с верхним цилиндром 11 и полым плунжером 12, а также нижний цилиндр 13 с полым плунжером 14. Плунжеры 12 и 14 соединены меж собой полым штоком 15, а верхний плунжер 12 - с полыми штангами 16. Один нагнетательный клапан 17 размещен в плунжере 14, а второй 18 - в обводном канале 19, сообщенном с полостью лифтовых труб 20. Один всасывающий клапан 21 размещен в канале 22, сообщающем пространство между плунжерами 23 с одной из полостей скважины, например нижней полостью 6, а второй 24 - в нижней части нижнего цилиндра 13 и оснащен каналом 25, сообщенным, например, со средней полостью 5.
Дополнительный всасывающий клапан 26 размещен в канале 27, сообщающем отверстие 28 в стенке верхнего цилиндра 11 с одной из полостей скважины, например с верхней 4. Между насосом 10 и пакерами 2 и 3 размещен хвостовик 29, с помощью которого каналы 22, 25 и 27 сообщаются с полостями 4, 5 или 6 скважины 1.
Каналы 22, 25 и 27 (фиг.2) могут быть сообщены с полостями скважины средней 5, верхней 4 и нижней 6 соответственно.
Работает установка следующим образом.
При движении штанг 16 с плунжерами 12 и 14 вверх создается разрежение под нижним плунжером 14 дифференциального насоса 10, куда через полость 5 скважины 1, находящейся между пакерами 2 и 3, канал 25 и всасывающий клапан 24 поступает продукция среднего пласта 8, и в полости 23 между плунжерами 12 и 14, куда через полость 6 ниже пакера 3, канал 22 и всасывающий клапан 21 поступает продукция нижнего пласта 9. Когда нижний торец верхнего плунжера 12 поднимется выше отверстия 28 в стенке цилиндра 11, в полость 23 начнет поступать через полость 4 скважины 1, канал 27 и дополнительный всасывающий клапан 26 продукция верхнего пласта 7. При этом всасывающий клапан 21 закрывается, т.к. режимы работы пластов 9 и 7 подобраны таким образом, что забойное давление пласта 7 на уровне насоса выше, чем у пласта 9, и в полость 23 будет поступать продукция только верхнего пласта 7. При движении штанг 16 и плунжеров 12 и 14 вниз смесь продукций пластов 7 и 9 вытесняется через обводной канал 19 и нагнетательный клапан 18 в полость НКТ 20, а продукция среднего пласта 8 внутрь полых штанг 16.
При работе установки по фиг.2 в полость 23 поступают продукция среднего 8 и нижнего 9 пластов, а под плунжер 14 - продукция верхнего пласта 7. Пример по фиг.2 показывает, что всасывающие клапаны могут быть сообщены с любым из пластов в зависимости от требуемых по ним режимов эксплуатации и допустимости смешивания продукций пластов.
Установкой на хвостовике 29 приборов, сообщенных с каналами 22, 26 и 27, можно получать данные по забойным давлениям, содержанию воды и расходам каждого из пластов и передавать их по кабелю на поверхность. Меняя положение верхнего плунжера 12 относительно отверстия 28, т.е. приподнимая или опуская штанговую колонну 16, можно изменять соотношения дебитов из пластов, сообщенных с всасывающими клапанами 21 и 26. Изменением частоты качаний и длины хода привода можно регулировать общую производительность установки.
Таким образом, предлагаемая установка позволяет эксплуатировать одновременно-раздельно 3 пласта, обеспечивая необходимые режимы.
