способ перекачки продукции скважин и устройство для его осуществления

Формула изобретения

1. Способ перекачки продукции скважин, включающий ее сепарацию перед поступлением в насос, отличающийся тем, что в рабочую полость насоса через его всасывающий клапан подают только часть отделенной в процессе сепарации воды, а остальную часть совместно с нефтью и газом направляют в компрессионную камеру насоса через ее впускной клапан.

2. Устройство для осуществления способа, включающее насос с приемным коллектором, имеющий по крайней мере одну компрессионную камеру с впускным коллектором, отличающееся тем, что устройство снабжено сепаратором с жидкостным и газовым патрубками и ограничителем расхода выходящей из сепаратора воды, при этом жидкостный патрубок соединен с приемным коллектором насоса, газовый - с впускным коллектором компрессионной камеры, а ограничитель расхода установлен между жидкостным патрубком сепаратора и приемным коллектором насоса, выполненным поршневым или плунжерным.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к нефтегазовой промышленности и может быть использовано при перекачке продукции скважин, представляющей собой многофазную, многокомпонентную смесь.

Известен способ перекачки продукции нефтяных скважин, включающий ее сепарацию перед поступлением в насос [1].

Недостатками этого способа являются:

- необходимость в полном удалении газа от жидкостной составляющей при сепарации;

- потеря газа и отрицательные экологические последствия при его сжигании в факельной установке или большие затраты на оборудование для подготовки и перекачки газа в случае использования газовых компрессоров, а также высокие энергозатраты и низкая надежность при перекачке газа струйными насосами.

Известно также устройство для нагнетания газожидкостной смеси, включающее насос с приемным коллектором, имеющий по крайней мере одну компрессионную камеру с впускным коллектором [2].

Недостаток известного устройства заключается в необходимости установки и эксплуатации подпорного насоса и таким образом в больших затратах энергии на его привод.

Технической задачей изобретения является упрощение процесса перекачки продукции скважин и снижение энергозатрат.

Поставленная задача достигается в способе перекачки продукции скважин тем, что в рабочую полость насоса через его всасывающий клапан подают только часть отделенной в процессе сепарации воды, а остальную ее часть совместно с нефтью и газом направляют в компрессионную камеру насоса через ее впускной клапан.

В устройстве для осуществления способа перекачки продукции скважин указанная выше задача достигается за счет того, что устройство снабжено сепаратором с жидкостным и газовым патрубками и ограничителем расхода выходящей из сепаратора воды, при этом приемный коллектор насоса соединен с жидкостным патрубком сепаратора, газовый патрубок которого сообщен с впускным коллектором компрессионной камеры насоса, причем между жидкостным патрубком сепаратора и приемным коллектором насоса установлен ограничитель расхода выходящей из сепаратора воды, при этом насос выполнен поршневым или плунжерным.

На чертеже представлена схема устройства для перекачки продукции скважин.

В состав устройства входят поршневой или плунжерный насос 1 и сепаратор 2. Насос 1 включает компрессионные камеры 3 (на чертеже показана одна камера, а их количество соответствует числу рабочих полостей насоса) с впускным 4 и нагнетательным 5 клапанами, поршень 6 в цилиндре 7, всасывающий клапан 8, а также приемный 9 и впускной 10 коллекторы, соединенные соответственно с жидкостным 11 и газовым 12 патрубками сепаратора 2. Приемный коллектор 9 насоса 1 имеет регулируемый ограничитель 13 расхода поступающей в коллектор жидкости.

Входной патрубок 14 сепаратора 2 сообщен трубопроводом 15 со скважинами (на чертеже не показаны), а нагнетательный коллектор 16 насоса 1 трубопроводом 17 - с потребителем продукции скважин.

Устройство работает следующим образом. Поступающая из скважины многофазная, многокомпонентная смесь по трубопроводу 15 через входной патрубок 14 попадает в сепаратор 2, где происходит ее разделение. Затем часть отделенной от смеси воды через жидкостной патрубок 11 сепаратора 2 во время всасывающего хода поршня 6 в цилиндре 7 направляют через приемный коллектор 9 в цилиндр 7 насоса 1 через его всасывающий клапан 8.

Величину объемного расхода этой части воды устанавливают ограничителем расхода 13.

Одновременно при всасывающем ходе поршня всю остальную часть продукции скважин (газ, нефть и часть воды) из сепаратора 2 через его газовый патрубок 12 подают во впускной коллектор 10, а затем через впускной клапан 4 - в компрессионную камеру 3.

По окончании хода всасывания в компрессионной камере 3 под нагнетательным клапаном 5 находится газ, под ним нефть, а ниже и в цилиндре 7 - вода.

При нагнетательном ходе поршня 6 впускной 4 и всасывающий клапаны закрываются, вода, выталкиваемая поршнем 6 из цилиндра 7 в компрессионную камеру 3, сжимает в ней газ с последующим вытеснением его, а также нефти и всего объема, поступающего во время хода всасывания воды в нагнетательный коллектор 16 и далее по трубопроводу 17 потребителю через нагнетательный клапан 5, открывающийся при выравнивании давлений в камере 3 и нагнетательном коллекторе 16. С окончанием хода нагнетания и началом хода всасывания цикл повторяется.

Такое решение выполнения процесса перекачки продукции скважин, содержащей нефть, газ и воду, позволяет упростить этот процесс, исключить необходимость в полном отделении газовой составляющей продукции скважин от жидкостной и наличии сложного компрессорного оборудования, снизить тем самым энергетические затраты и удешевить процесс перекачки.