способ закачки воды в нагнетательную скважину и насосная установка для его осуществления

Формула изобретения

1. Способ закачки воды в нагнетательную скважину, включающий подачу воды по трубопроводу через устьевую запорную арматуру на прием насоса, отличающийся тем, что закачку воды в пласт осуществляют, обеспечивая необходимое для нагнетания давление, через обратный клапан по насосно-компрессорным трубам, а для защиты эксплуатационной колонны от перепадов давления используют пакер, установленный выше кровли пласта.

2. Насосная установка для закачки воды в нагнетательную скважину, состоящая из насосно-компрессорных труб, устьевой запорной арматуры, патрубка, погружного электродвигателя и насоса, отличающаяся тем, что погружной электродвигатель расположен в верхней части насосной установки, насос выполнен секционным, причем количество секций взаимосвязано с давлением нагнетания, а в нижней части установки размещен компенсатор вертикальных нагрузок для снятия линейных перемещений насосно-компрессорных труб.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, а именно к способам закачки воды в нагнетательную скважину со слабопроницаемыми коллекторами, и предназначено для организации выборочного очагового заводнения.

С выработкой высокопродуктивных пластов нефтяного месторождения изменяются требования к системе поддержания пластового давления (ППД). Внедрение очагового заводнения при разработке верхних малопродуктивных пластов поставило перед ППД задачу перехода на менее производительное оборудование. На существующих кустовых насосных станциях (КНС) подключенные нагнетательные скважины имеют различную приемистоть (от 20 до 600 м³/сут.) и различное необходимое рабочее давление (13,0 - 20,0 МПа). Группировка скважин по приемистости ограничена возможностями насосного оборудования на КНС. Нагнетательные скважины со слабопроницаемыми коллекторами, как правило, не участвуют в процессе разработки.

Известны способы поддержания пластового давления с использованием насосов, обеспечивающие откачку воды из нижнего пласта в верхний или из верхнего в нижний пласт, а также способы совместно-раздельной перекачки воды [1, 2, 3] , что требует комплекса нефтепромысловых объектов - наличие шурфа, трубопроводов, оборудования, а закачка воды осуществляется по эксплуатационной колонне, что недопустимо по техническим условиям эксплуатации скважин. При наличии различных характеристик по приемистости невозможно осуществлять режим регулирования процесса разработки участка нефтяной площади данными способами.

Задачей изобретения является повышение эффективности разработки выравниванием фронта вытеснения и вовлечение в разработку слабопроницаемых коллекторов.

Данная задача достигается применением способа закачки воды в нагнетательную скважину, включающем подачу воды по трубопроводу через устьевую запорную арматуру на прием насоса, при этом закачку воды в пласт осуществляют, обеспечивая необходимое для нагнетания давление, через обратный клапан по насосно-компрессорным трубам, а для защиты эксплуатационной колонны от перепадов давления используют пакер, установленный выше кровли пласта.

Насосная установка для осуществления способа состоит из насосно-компрессорных труб, устьевой запорной арматуры, патрубка, погружного электродвигателя и насоса, при этом погружной электродвигатель расположен в верхней части насосной установки, насос выполнен секционным, количество секций которого взаимосвязано с давлением нагнетания, а в нижней части установки размещен компенсатор вертикальных нагрузок для снятия линейных перемещений НКТ и веса с насосной установки.

Способ закачки воды в нагнетательную скважину реализуется с помощью насосной установки, представленной на чертеже.

В эксплуатационную колонну (ЭК) 1 на перфорированном патрубке 3 спущена насосная установка, содержащая компенсатор 4, погружной электродвигатель 5 с кабелем 6, который через протектор 7 соединен с секционным насосом 8 обратным клапаном 9 и эксцентричной муфтой 10, служащей для снятия давления выкида секционного насоса 8 по импульсной трубке 11 манометром, установленным на поверхности на устьевой запорной арматуре 2. Расположенный ниже эксцентричной муфты 10 компенсатор вертикальных нагрузок 12 снимает линейные перемещения насосно-компрессорных труб (НКТ) 13 и их вес с насосной установки. Насосно-компрессорные трубы 13 оборудованы пакером 14, расположенным выше кровли пласта. Межтрубное пространство заполняется ингибированной водой.

Насосная установка регулирует и поддерживает режим работы нагнетательной скважины следующим образом.

Вода от системы разводящих трубопроводов низкого давления поступает по трубопроводу (на чертеже не показан) через устьевую запорную арматуру 2 на прием секционного насоса 8. Приобретая необходимое для нагнетания давление, вода поступает в пласт через обратный клапан 9, предотвращающий излив из пласта при остановке, и насосно-компрессорные трубы 13. Для защиты эксплуатационной колонны 1 от повышенного давления используют пакет 14, установленный выше кровли пласта. Величина давления регистрируется через эксцентричную муфту 10 и по импульсной трубке 11. Под необходимое рабочее давление и в зависимости от давления на приеме насоса 8 подбирается количество секций насосной установки, что позволяет охватить процессом заводнения различные участки площадей в зависимости от приемистости.

Применение данного изобретения для закачки воды позволяет улучшить регулирование процессов разработки нефтяных пластов, режим работы нагнетательной скважины не зависит от других скважин, подключенных к КНС, позволяет частично автоматизировать работу нагнетательной скважины, поднять рабочее давление на устье нагнетательной скважины, осуществлять индивидуальный подбор типоразмера насоса по приемистости конкретной скважины, кроме того, обеспечивается принципиальная возможность перехода на низконапорную систему поддержания пластового давления с кратным снижением капитальных вложений и эксплуатационных затрат. Данное изобретение может быть использовано также для дозирования ингибиторов, реагентов при обработке скважины, утилизации сточных вод.

Литература

1. SU 909134 A1, 28.02.82.

2. SU 1361309 A1, 23.12.87.

3. SU 1675543 A1, 07.09.91, Богданов А. А. Погружные центробежные электронасосы для добычи нефти. - М.: "Недра", 1968, с. 88 - 89.1