скважинная струйная насосная установка

Формула изобретения

Скважинная струйная насосная установка, содержащая колонну насосно-компрессорных труб, герметизирующий узел, установленный в колонне насосно-компрессорных труб на выходе из последней и соосно последней, и струйный насос с активным соплом, камерой смешения и диффузором, отличающаяся тем, что струйный насос расположен параллельно оси насосно-компрессорных труб со стороны их внутренней поверхности, а в герметизирующем узле выполнен осевой канал, при этом установка снабжена излучателем и приемником-преобразователем физических полей, размещенным со стороны входа в струйный насос откачиваемой из скважины среды и установленным на кабеле, пропущенном через осевой канал герметизирующего узла, выход струйного насоса подключен к колонне насосно-компрессорных труб выше герметизирующего узла, вход перекачиваемой среды струйного насоса подключен к колонне насосно-компрессорных труб ниже герметизирующего узла, а вход в активное сопло подключен к пространству, окружающему колонну насосно-компрессорных труб в скважине.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области струйной техники, преимущественно к струйным установкам, используемым при работе в скважинах для подъема подземных жидкостных сред.

Известен многосопловой эжектор, содержащий корпус с размещенными в нем по окружности активными соплами и кольцевую вставку с центральным каналом и боковыми каналами, соосными с активными соплами, выполненными в виде камер смешения и диффузоров, причем эжектор снабжен шаровым клапаном, а в центральном канале вставки выполнено седло, и шаровой клапан установлен в последнем [1].

Данный струйный аппарат позволяет расширить область его использования путем обеспечения возможности воздействия на пласт энергией взрыва, однако данный струйный аппарат не позволяет проводить работы в скважине во время работы струйного насоса, что сужает возможности всей установки.

Наиболее близкой к предлагаемой является скважинная струйная насосная установка, содержащая колонну насосно-компрессорных труб, герметизирующий узел, установленный в колонне насосно-компрессорных труб на выходе из последней и соосно последней, и струйный насос с активным соплом, камерой смешения и диффузором [2].

Данная насосная установка позволяет организовать процесс обратной циркуляции рабочей жидкой среды в скважине, что обеспечивает возможность восстанавливать работу струйной установки при засорении струйного насоса, однако в данной установке не представляется возможным проведение технологических операций в скважине ниже уровня установки струйного насоса, что сужает область использования струйной насосной установки.

Задачей изобретения является расширение области использования струйной насосной установки путем обеспечения возможности проведения технологических операций в скважине ниже уровня установки струйного насоса, а также расширение диапазона режимов работы установки путем снижения перепада давлений над и под герметизирующим узлом.

Указанная техническая задача решается тем, что скважинная струйная насосная установка содержит колонну насосно-компрессорных труб, герметизирующий узел, установленный в колонне насосно-компрессорных труб на выходе последней и соосно последней, и струйный насос с активным соплом, камерой смешения и диффузором, причем струйный насос расположен параллельно оси колонны насосно-компрессорных труб со стороны их внутренней поверхности; а в герметизирующем узле выполнен осевой канал, при этом установка снабжена излучателем и приемником-преобразователем физических полей, размещенным со стороны входа в струйный насос откачиваемой из скважины среды и установленным на кабеле, пропущенном через осевой канал герметизирующего узла, выход струйного насоса подключен к колонне насосно-компрессорных труб выше герметизирующего узла, вход перекачиваемой среды струйного насоса подключен к колонне насосно-компрессорных труб ниже герметизирующего узла, а вход в активное сопло подключен к пространству окружающему колонну насосно-компрессорных труб в скважине.

Выполнение скважинной струйной насосной установки с герметизирующим узлом расположенным по оси колонны насосно-компрессорных труб, позволяет выполнять герметизирующий узел со сменными приспособлениями, в частности с установленными ниже струйного насоса различными глубинными приборами, которые позволяют проводить различные измерения либо воздействия на пласт в режиме заданных значений депрессии.

Кроме того, расположение струйного насоса в колонне насосно- компрессорных труб описанным выше образом позволяет проводить закачку рабочей жидкости в затрубное пространство (1 пространство окружающее колонну насосно-компрессорных труб в скважине) и таким образом снизить давление над герметизирующим узлом на величину давления рабочей жидкости. В результате, перепад давления на герметизирующем узле уменьшается в 2 и более раз, а давление на устьевом лубрикаторе понижается в этом случае практически до атмосферного.

В конечном итоге это позволяет резко снизить отрицательное воздействие перепада давления на кабель, на котором подвешены приборы и приспособления ниже струйного насоса и тем самым расширить диапазон режимов работы установки.

На чертеже схематически изображена скважинная струйная насосная установка.

Установка содержит размещенный в колонне 1 насосно-компрессорных труб над пакером 2 струйный насос с активным соплом 3, камерой 4 смешения и диффузором 5. Струйный насос расположен параллельно оси колонны 1 насосно-компрессорных труб. На выходе колонны 1 насосно-компрессорных труб в зоне установки струйного насоса установлен герметизирующий узел 6, размещенный соосно колонне 1 труб. В герметизирующем узле 6 выполнен осевой канал 7, через который пропущен кабель 8, например кабель дистанционной связи с установленными со стороны входа 11 в струйный насос откачиваемой из скважины среды излучателем и приемником-преобразователем 9 физических полей. Вход 11 в струйный насос откачиваемой из скважины среды выполнен в виде ряда всасывающих каналов с кольцевой проточкой 10 на выходе. Выход струйного насоса, в данном случае диффузор 5, подключен к колонне 1 труб выше герметизирующего узла 6, вход 11 в струйный насос перекачиваемой среды подключен к колонне 1 труб ниже герметизирующего узла 6, а вход в активное сопло 3 подключен к пространству окружающему колонну 1 насосно-компрессорных труб в скважине.

Установка работает следующим образом.

Пакер 2 устанавливают над продуктивным пластом 12. На кабеле 8 спускают герметизирующий узел 6, излучатель и приемник-преобразователь 9 физических полей. В затрубное пространство колонны 1 насосно-компрессорных труб закачивают рабочую жидкость, например воду, солевой раствор, нефть и т.п. Из затрубного пространства рабочая жидкость поступает в активное сопло 3 струйного насоса.

В течение нескольких секунд после начала прокачки рабочей жидкости через активное сопло 3 формируется устойчивая струя и на срезе сопла 3 происходит снижение давления. Величина снижения давления на сопле 3 зависит от скорости прохождения жидкости через сопло 3, которая зависит от величины давления нагнетания рабочей жидкости в затрубное пространство колонны 1 труб. Пониженное давление через кольцевую проточку 10 и вход 11 передается в подпакерное пространство, создавая депрессию на пласт 12. В результате пластовая среда поступает через вход 11 в струйный насос, где смешивается с рабочей жидкостью в камере 4 смешения и через диффузор 5 поступает в колонну 1 насосно-компрессорных труб выше герметизирующего узла 6 и далее по колонне 1 труб смесь сред поступает из скважины на поверхность. Во время работы проводят контроль параметров откачиваемой среды пласта 12, а также воздействия на нее или пласт излучателем и приемником-преобразователем 9. После прекращения подачи рабочей жидкости происходит переток жидкости через проточную часть струйного насоса и выравнивание давления вдоль проточной части струйного насоса.

Изобретение может найти применение при испытании, освоении и эксплуатации нефтяных и газоконденсатных скважин, а также при их капитальном ремонте.