устройство для дозировки реагента в нефтедобывающую скважину

Формула изобретения

Устройство для дозировки реагента в нефтедобывающую скважину, содержащее дозировочный узел с клапаном, приводимым в действие от перепада давления жидкости во время работы штангового насоса, отличающееся тем, что ниже контейнера установлен хвостовик, выполненный с возможностью постоянного поступления жидкости и накопления в нем нефти, которая замещает реагент в контейнере и обеспечивает постоянство разности давлений.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к нефтяной промышленности и может быть использовано при добыче нефти.

Наиболее эффективным использованием реагентов (ингибиторов коррозии и нейтрализаторов сероводорода, деэмульгаторов, присадок, предотвращающих отложение парафинов и солей в колонне скважин) является введение их перед глубинным насосом, т.е. в самом начале движения нефтеводяной смеси в насосно-компрессорной трубе.

Известен глубинный дозатор (a.с. N 649832, МКИ 6 E 21 B 43/00, 1979 г.), содержащий емкость для реагента, калиброванные штуцера для входа пластовой воды в емкость для реагента и выхода реагента в область всасывания нефтеводяной смеси штангового глубинного насоса.

Недостатком такого дозатора является то, что дозировка не зависит от дебита скважины и происходит непрерывно, даже когда насос не работает.

Известно устройствo для дозированной подачи реагента в скважину, оборудованную штанговым насосом (патент РФ N 2085707, МКИ E 21 B 43/00, 27.07.97), включающее дозировочный узел, контейнер с разделителем. Особенностью этого устройства является то, что клапан дозировочного узла открывается только при работе насоса.

Недостатком этого устройства является изменение первоначально установленной дозы реагента по мере уменьшения высоты столба реагента в контейнере.

С целью обеспечения постоянства дозы реагента на весь период расходования его и тем самым повышения эффективности работы в известном устройстве для дозировки реагента в нефтедобывающую скважину, оборудованную штанговым насосом, содержащем дозировочный узел с клапаном, приводимым в действие от перепада давления жидкости во время работы штангового насоса, контейнер для реагента с разделителем, ниже контейнера установлен хвостовик.

Хвостовик представляет собой продолжение насосно-компрессорной трубы ниже контейнера для реагента.

Такое техническое решение позволяет устранить изменение перепада давления, под которым выдавливается реагент через дозировочный узел устройства. Из-за этого сохраняется установленная доза подачи реагента на весь период работы дозировочного устройства.

На чертеже изображено предлагаемое устройство.

Устройство состоит из контейнера 1 для реагента в виде участка насосно-компрессорной трубы необходимой длины, днища 2 контейнера в виде перегородки посередине соединительной муфты труб, разделителя реагента от пластовой жидкости 3, участка насосно-компрессорной трубы 4 с окнами 5, седла клапана 6, клапана 7, штока 8, диска 9, опорного кольца 10, опоры направляющей штока 11, ограничителя-регулятора хода клапана 12, муфты для соединения насосно-компрессорных труб 13, хвостовика 14.

Устройство работает следующим образом.

Дозировочный узел размещается непосредственно под штанговым насосом в насосно-компрессорной трубе с окнами на этом уровне для поступления продукции скважины. Под дозировочным узлом размещается контейнер 1 для реагента. С нижней стороны контейнера размещается хвостовик 14.

Контейнер 1 заполняется реагентом на устье скважины в подвешенном состоянии контейнера на оголовке скважины. При этом разделитель 3 реагента от пластовой жидкости находится в нижнем положении и закрывает отверстие в днище 2, предотвращая утечку реагента. Дозировочное устройство заранее собирается внутри отрезка насосно-компрессорной трубы 4. Этот участок трубы имеет окна 5 для поступления пластовой жидкости к всасывающему клапану штангового насоса. В нижней части этого отрезка трубы размещается седло клапана 6 с калиброванным отверстием, которое перекрывается клапаном 7, который соединяется дискам 9 с помощью штока 8. При нижнем положении клапана 7 диск 9 опирается на опорное кольцо. Шток 8 имеет направляющую опору 11, а ход клапана регулируется ограничителем-регулятором 12. Насосно-компрессорные трубы соединяются в одну колонну с помощью муфт 13.

В таком виде собранная колонна насосно-компрессорных труб и штанговый насос опускаются в скважину.

При работе штангового насоса при всасывании насосом жидкости за счет создания перепада давления жидкости диск 9 поднимается в пределах установленного хода и открывает отверстие в седле клапана 6, через которое реагент выдавливается за счет разности давления между пластовой жидкостью за контейнером и внутри контейнера для реагента. Доза реагента непосредственно попадает на прием насоса. Дозирование реагента зависит от сечения отверстия в седле 6 клапана, от времени нахождения открытым клапана, и частоты хода поршня насоса. Сечение отверстия в седле 6 клапана регулируется ограничением подъема клапана 7 с помощью ограничителя-регулятора 12 хода клапана 7, а время нахождения открытым клапана прямо зависит от продолжительности времени всасывания насоса и определяется длиной хода качалки привода насоса. С учетом этих факторов устанавливается дозировка реагента в зависимости от производительности насоса. При этом дозирование реагента происходит только при работе насоса. Когда насос не работает, клапан 7 остается закрытым и реагент не поступает. При открытом клапане 7 реагент выдавливается за счет разности давления за насосно-компрессорной трубой и внутри контейнера на уровне клапана 7. Эта разность давления создается из-за разности плотностей за и внутри контейнера. Для сохранения величины установленной дозы важно постоянство этой разности давлений. Наличие хвостовика ниже контейнера обеспечивает постоянство этой разности давлений. Обычно используемые реагенты имеют плотность, близкую к плотности нефти, т.е. при расходовании реагента реагент в контейнере необходимо замещать нефтью, а не пластовой водой. Наличие хвостовика ниже контейнера и обеспечивает это условие. Хвостовик служит накопителем нефти, выделяющейся из пластовой жидкости. При расходовании реагента в контейнер через отверстие на днище попадает нефть, плотностью близкой к плотности реагента. При этом разделитель перемещается давлением поступающей нефти, сохраняя положение на границе реагента и нефти. Для замещения реагента достаточно накопления нефти в хвостовике с расходом реагента, т.е. с очень малым расходом, который обеспечивается и в сильно обводненных скважинах.

Таким образом, наличие хвостовика ниже контейнера обеспечивает постоянство дозы реагента по времени, повышает эффективность работы дозирующего устройства, обеспечивает рациональное использование реагента, достигается надежность технологического процесса использования реагентов.