скважинная струйная установка эмпи-угис-(31-40)д

Формула изобретения

Скважинная струйная установка, содержащая пакер, колонну труб с опорой, в которой выполнены перепускные окна и посадочное место для установки на него струйного насоса, при этом на корпусе струйного насоса выполнен кольцевой уступ, устанавливаемый на посадочное место в опоре колонны труб, а в корпусе выполнены канал подвода активной среды в сопло струйного насоса, канал подвода в струйный насос откачиваемой из скважины среды, канал отвода смеси сред из струйного насоса, а также проходной канал с установленным в его верхней части узлом герметизации, выполненный параллельно каналу подвода откачиваемой из скважины среды, причем в узле герметизации выполнен осевой канал с возможностью пропуска через него каротажного кабеля для установки на нем в скважине ниже струйного насоса глубинного прибора, например, для ультразвуковой обработки продуктивных пластов, с возможностью перемещения его вдоль ствола скважины при работающем или неработающем струйном насосе, канал подвода активной среды в сопло струйного насоса сообщен с перепускными окнами и через последние с окружающим колонну труб пространством, соосно соплу установлена камера смешения с диффузором, последний со стороны выхода из него через канал отвода смеси сред из струйного насоса сообщен с внутренней полостью труб выше струйного насоса, в канале подвода откачиваемой из скважины среды со стороны входа в него в нижней части корпуса установлен обратный клапан и ниже него закрепленная на корпусе струйного насоса направляющая втулка с установленным в ней параллельно каротажному кабелю с возможностью осевого перемещения штоком, при этом верхний конец штока расположен под запорным элементом обратного клапана, а на нижнем конце штока закреплена вилка, через которую пропущен каротажный кабель, причем шток установлен с возможностью воздействия на запорный элемент обратного клапана и отжатия запорного элемента от седла при подъеме глубинного прибора, входящего при этом в контакт с вилкой штока.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области насосной техники, преимущественно к скважинным насосным установкам для добычи нефти из скважин.

Известна скважинная струйная установка, включающая установленный в скважине на колонне насосно-компрессорных труб струйный насос и размещенный ниже струйного насоса в колонне насосно-компрессорных труб геофизический прибор (см. патент RU №2059891 С1, кл. F04F 5/02, 10.05.1996).

Данная установка позволяет проводить откачку из скважины различных добываемых сред, например нефти, с одновременной обработкой добываемой среды и прискважинной зоны пласта, однако в данной установке предусмотрена подача рабочей среды в сопло струйного аппарата по колонне труб, что в ряде случаев сужает область использования данной установки.

Наиболее близкой к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является скважинная струйная установка, содержащая пакер, колонну труб с опорой, в которой выполнены перепускные окна и на которой установлен струйный насос, в корпусе которого выполнены канал подвода активной среды в сопло струйного насоса, канал подвода в струйный насос откачиваемой из скважины среды и канал отвода смеси сред из струйного насоса, а в корпусе над каналом подвода откачиваемой среды выполнен сообщенный с последним проходной канал с посадочным местом для установки узла герметизации, и в узле герметизации выполнен осевой канал с возможностью пропуска через него и канал подвода откачиваемой среды каротажного кабеля для установки на нем в скважине ниже струйного насоса глубинных приборов с возможностью перемещения их вдоль ствола скважины при работающем или неработающем струйном насосе, при этом канал подвода активной среды в сопло струйного насоса сообщен с перепускными окнами и через последние с окружающим колонну труб пространством, а канал отвода смеси сред из струйного насоса сообщен с внутренней полостью труб выше струйного насоса (см. патент RU №2188970, кл. F04F 5/54, 10.09.2002).

Данная струйная установка позволяет проводить различные технологические операции в скважине ниже уровня установки струйного насоса, в том числе при наличии перепада давлений над и под герметизирующим узлом. Однако данная установка не позволяет в полной мере использовать ее возможности, что связано с невозможностью разобщения пространства в колонне труб над струйным насосом и под ним при остановке струйного насоса и, как следствие, сужением объема работ по исследованию продуктивных пластов.

Задачей, на решение которой направлено настоящее изобретение, является создание скважинной струйной установки с возможностью разобщения пространства колонны труб над и под струйным насосом, при находящемся под струйным насосом глубинном приборе.

Техническим результатом от использования скважинной струйной установки является расширение функциональных возможностей скважинной струйной установки.

Указанная задача решается, а технический результат достигается за счет того, что скважинная струйная установка содержит пакер, колонну труб с опорой, в которой выполнены перепускные окна и посадочное место для установки на него струйного насоса, при этом на корпусе струйного насоса выполнен кольцевой уступ, устанавливаемый на посадочное место в опоре колонны труб, а в корпусе выполнены канал подвода активной среды в сопло струйного насоса, канал подвода в струйный насос откачиваемой из скважины среды, канал отвода смеси сред из струйного насоса, а также проходной канал с установленным в его верхней части узлом герметизации, выполненный параллельно каналу подвода откачиваемой из скважины среды, причем в узле герметизации выполнен осевой канал с возможностью пропуска через него каротажного кабеля для установки на нем в скважине ниже струйного насоса глубинного прибора, например, для ультразвуковой обработки продуктивных пластов, с возможностью перемещения его вдоль ствола скважины при работающем или неработающем струйном насосе. Канал подвода активной среды в сопло струйного насоса сообщен с перепускными окнами и через последние с окружающим колонну труб пространством. Соосно соплу установлена камера смешения с диффузором, последний со стороны выхода из него через канал отвода смеси сред из струйного насоса сообщен с внутренней полостью труб выше струйного насоса. В канале подвода откачиваемой из скважины среды со стороны входа в него в нижней части корпуса установлен обратный клапан, и ниже него - закрепленная на корпусе струйного насоса направляющая втулка с установленным в ней параллельно каротажному кабелю с возможностью осевого перемещения штоком, при этом верхний конец штока расположен под запорным элементом обратного клапана, а на нижнем конце штока закреплена вилка, через которую пропущен каротажный кабель, причем шток установлен с возможностью воздействия на запорный элемент обратного клапана и отжатия запорного элемента от седла при подъеме глубинного прибора, входящего при этом в контакт с вилкой штока.

Анализ работы скважинной струйной установки показал, что представляется возможность расширить функциональные возможности скважинной струйной установки путем расширения диапазона работ, которые можно проводить в скважине без подъема струйного насоса на поверхность и установки на струйном насосе дополнительного оборудования. В частности, представляется возможность регистрировать кривые восстановления пластового давления в подпакерном пространстве, а также измерять дебит скважины как при работающем, так и при неработающем насосе. Указанные возможности достигаются за счет того, что проходной канал с установленным в его верхней части узлом герметизации выполнен параллельно каналу подвода откачиваемой из скважины среды, а в канале подвода откачиваемой из скважины среды со стороны входа в него в нижней части корпуса установлен обратный клапан, и ниже него на корпусе струйного насоса закреплена направляющая втулка с установленным в ней параллельно каротажному кабелю с возможностью осевого перемещения штоком, при этом верхний конец штока расположен под запорным элементом обратного клапана, а на нижнем конце штока закреплена вилка, через которую пропущен каротажный кабель, причем шток установлен с возможностью воздействия на запорный элемент обратного клапана и отжатия запорного элемента от седла при подъеме глубинного прибора, входящего при этом в контакт с вилкой штока. Таким образом, представляется возможность создавать депрессию на продуктивные пласты в скважине и затем отделять пространство скважины ниже струйного насоса, и посредством глубинного прибора регистрировать кривую восстановления пластового давления. При этом указанную кривую восстановления пластового давления можно регистрировать при различных, созданных струйным насосом, депрессиях на продуктивные пласты скважины. Путем создания импульсной депрессии на продуктивные пласты в сочетании с воздействием на продуктивные пласты, например, ультразвуковыми полями, создаваемыми глубинным прибором, можно проводить работы по интенсификации притока из продуктивных пластов.

На фиг.1 представлен продольный разрез скважинной струйной установки при работающем струйном насосе.

На фиг.2 представлен продольный разрез скважинной струйной установки при неработающем струйном насосе и регистрации кривой восстановления давления.

На фиг.3 представлен продольный разрез скважинной струйной установки с отжатым запорным элементом обратного клапана.

Скважинная струйная установка содержит пакер 1, колонну труб 2 с опорой 3, в которой выполнены перепускные окна 4 и посадочное место 5 для установки на него струйного насоса 6. На корпусе 7 струйного насоса 6 выполнен кольцевой уступ 21, устанавливаемый на посадочное место 5 в опоре 3 колонны труб 2. В корпусе 7 струйного насоса 6 выполнены канал 8 подвода активной среды в сопло 9 струйного насоса 6, канал 10 подвода в струйный насос 6 откачиваемой из скважины среды, канал 11 отвода смеси сред из струйного насоса 6, а также проходной канал 12 с установленным в его верхней части узлом герметизации 13, выполненный параллельно каналу 10 подвода откачиваемой из скважины среды. В узле герметизации 13 выполнен осевой канал 22 с возможностью пропуска через него каротажного кабеля 14 для установки на нем в скважине ниже струйного насоса 6 глубинного прибора 15, например, для ультразвуковой обработки продуктивных пластов и/или замера физических параметров, например дебита добываемой из скважины среды, в частности нефти. Глубинный прибор 15 установлен с возможностью перемещения его вдоль ствола скважины при работающем или неработающем струйном насосе 6. Канал 8 подвода активной среды в сопло 9 струйного насоса сообщен с перепускными окнами 4 и через последние с окружающим колонну труб 2 пространством. Соосно соплу 9 установлена камера смешения 24 с диффузором 25. Последний через канал 11 отвода смеси сред из струйного насоса 6 сообщен с внутренней полостью труб 2 выше струйного насоса 6. В канале 10 подвода откачиваемой из скважины среды со стороны входа в него в нижней части корпуса 7 установлен обратный клапан 16, и ниже него - закрепленная на корпусе 7 струйного насоса 6 направляющая втулка 17 с установленным в ней параллельно каротажному кабелю 14 с возможностью осевого перемещения штоком 18. Верхний конец штока 18 расположен под запорным элементом 19 обратного клапана 16, а на нижнем конце штока 18 закреплена вилка 20, пропущенная через каротажный кабель 14, причем шток 18 установлен с возможностью воздействия на запорный элемент 19 обратного клапана 16 и отжатия запорного элемента 19 от седла 23 при подъеме глубинного прибора 15, входящего при этом в контакт с вилкой 20, закрепленной на штоке 18.

Колонну труб 2 с пакером 1 и опорой 3 опускают в скважину и располагают пакер 1 над продуктивным пластом. Приводят пакер 1 в рабочее положение, разобщая окружающее колонну труб 2 пространство скважины. На каротажном кабеле 14 спускают в колонну труб 2 струйный насос 6 с установленным в проходном канале 12 герметизирующим узлом 13 и размещенным ниже корпуса 7 струйного насоса 6 на каротажном кабеле 14 глубинным прибором 15. Корпус 7 струйного насоса 6 устанавливают на посадочное место 5. В окружающее колонну труб 2 затрубное пространство закачивают рабочую среду, например воду, солевой раствор, нефть и др. Из затрубного пространства рабочая среда поступает через окна 4 и канал 8 в сопло 9 струйного насоса 6. В течение нескольких секунд после прокачки рабочей среды через сопло 9 на выходе из него формируется устойчивая струя, которая, истекая из сопла 9, увлекает в камеру смешения 24 окружающую ее среду, что вызывает снижение давления сначала в канале 10 подвода откачиваемой среды, а затем и в подпакерном пространстве скважины, создавая снижение давления в подпакерном пространстве. Величина снижения давления зависит от скорости прохождения рабочей среды через сопло 9, которая зависит в свою очередь от величины давления нагнетания рабочей среды через затрубное пространство скважины выше пакера 1. В результате пластовая среда по колонне труб 2 через обратный клапан 16 и канал 10 подвода откачиваемой среды поступает в камеру смешения 24 и диффузор 25, где смешивается с рабочей средой, и смесь сред за счет энергии рабочей среды по колонне труб 2 поступает из скважины на поверхность. Во время откачки пластовой среды с помощью установленного на кабеле 14 глубинного прибора 15 проводят контроль параметров откачиваемой пластовой среды, а также воздействие на продуктивный пласт физическими полями, например ультразвуковыми полями, для интенсификации притока из продуктивных пластов. В зависимости от решаемой задачи возможно перемещение глубинного прибора 15 вдоль ствола скважины. Далее после создания депрессии на продуктивные пласты прекращают работу струйного насоса 6 и посредством глубинного прибора регистрируют кривую восстановления пластового давления в подпакерном пространстве скважины. После прекращения исследования скважины и обработки продуктивных пластов каротажным кабелем 14 поднимают глубинный прибор 15 и последним воздействуют на вилку 20 и через последнюю на шток 18, вызывая его перемещение вверх до тех пор, пока он не отожмет от седла запорный элемент 19 обратного клапана 16, что вызывает переток среды из надпакереного пространства скважины через канал подвода откачиваемой среды 10. В результате выравнивается давление среды над и под струйным насосом 6. После этого с помощью каротажного кабеля 14 извлекают струйный насос 6 из скважины и проводят работы по переводу скважины в эксплуатационный режим.

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