устройство для откачки жидких углеводородов из подземных хранилищ

Формула изобретения

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОТКАЧКИ ЖИДКИХ УГЛЕВОДОРОДОВ ИЗ ПОДЗЕМНЫХ ХРАНИЛИЩ, включающее перфорированную в нижней части заборными отверстиями эксплуатационную колонну с поплавком, выполненным с возможностью самоустановки на границе вода - углеводороды, и установленный в колонне насос, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности в работе при упрощении конструкции и уменьшении габаритов, оно снабжено жестко соединенным с поплавком пустотелым затвором, установленным над последним с возможностью перекрытия заборных отверстий, и разделительной перегородкой, размещенной внутри колонны между поплавком и затвором с образованием в нижней части колонны отсека, при этом поплавок установлен внутри эксплуатационной колонны в интервале ее перфорированной части.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при эксплуатации подземных хранилищ (ПХ), созданных камуфлетными ядерными взрывами.

Известно устройство для откачки жидких углеводородов (газового конденсата, нефти, дизельного топлива и т. п. с плотностью менее 1 г/м³) из ПХ на поверхность, представляющее собой эксплуатационную буровую колонну, в концевой части которой размещается насос. При этом для использования всего объема хранилища и перемешивания хранимых продуктов оконечность колонны располагается у дна.

Недостатком такого способа является то, что в случае накопления в нижней части хранилища воды, загрязненной радионуклидами, возникают осложнения при ее откачке и выносе на поверхность.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство, включающее эксплуатационную колонну, перфорированную в нижней части, и поплавок, выполненный с возможностью самоустановки на границе вода - углеводороды. Это устройство позволяет производить забор хранимого продукта без подъема эксплуатационной колонны вне зависимости от уровня воды в хранилище и не требует бурения дополнительной контрольной скважины для организации системы контроля.

Недостатком этого устройства является наличие внешне расположенного поплавка, что требует наличия скважины большого диаметра.

Целью изобретения является повышение надежности работы устройства, а также уменьшение габаритов и упрощение конструкции.

Поставленная цель достигается устройством, содержащим эксплуатационную колонну, в конце которой размещен насос и поплавок, выполненный с возможностью самоустановки на границе вода - углеводороды, причем поплавок установлен в нижней перфорированной части эксплуатационной колонны и снабжен пустотелым цилиндрическим затвором, жестко соединенным с поплавком с возможностью перекрытия заборных отверстий.

Выполнение и использование такого устройства позволяет предотвратить вынос воды на поверхность, отказаться от контрольной скважины, уменьшить габариты и упростить конструкцию.

На фиг. 1 изображено предлагаемое устройство; на фиг. 2 - поплавок.

Оно состоит из поплавка с пустотелым цилиндрическим затвором 2. Эксплуатационная колонна 3 снабжена глубинным насосом 4. Ниже располагаются заборные отверстия 5. Цилиндрический затвор 2 штоком 6 крепится к поплавку 1, расположенному в нижнем отсеке 7 эксплуатационной колонны 3. Нижний отсек 7 имеет перфорации 8 для дренажа жидкости при вертикальных движениях поплавка. Разделительная перегородка 9 ограничивает вертикальный ход поплавка и препятствует подсосу жидкости из нижнего отсека.

Принцип работы устройства следующий. Заполнение хранилища полезным продуктом производится через пространство между обсадной и эксплуатационной колоннами. При заполнении хранилища и откачках поплавок 1 находится в крайнем нижнем положении. При повышении уровня воды в хранилище происходит заполнение водой нижнего отсека через перфорации 8 и подъем поплавка, что приводит к перекрытию затвором 2 заборных отверстий 5. При этом положении поплавка откачка становится невозможной. Возобновление откачки возможно лишь только при подъеме эксплуатационной колонны, когда поплавок займет свою нижнее положение и будут открыты заборные отверстия.

Как показали модельные работы, размещение поплавка внутри колонны в отдельном отсеке исключает подсос жидкости через дренажные отверстия и самопроизвольное запирание заборных отверстий при интенсивных откачках, когда имеется ток жидкости, обтекающий поверхность поплавка и создающий подъемную силу. В предлагаемом устройстве такой ток жидкости отсутствует. Аналогичное выполнение затвора в виде пустотелого цилиндра обеспечивает его свободный ход и препятствует его захвату током откачиваемой жидкости и самозапиранию.

Предлагаемое устройство в условиях спуско-подъемных операций позволяет отказаться от бурения скважины большого диаметра, и кроме того, оно может быть использовано для определения уровня воды в хранилище.