устройство для добычи нефти и обработки призабойной зоны скважины

Формула изобретения

Устройство для добычи нефти и обработки призабойной зоны скважины, включающее корпус насоса в виде соединенных двух цилиндров, верхнего большего диаметра с отверстиями и нижнего меньшего диаметра с всасывающим клапаном внизу, установленный в корпусе с возможностью возвратно-поступательного движения плунжер в виде двух соединенных цилиндров, верхнего большего диаметра и нижнего меньшего диаметра, и клапаны, отличающееся тем, что отверстия выполнены в нижней части верхнего цилиндра корпуса, в нижней части нижнего цилиндра корпуса размещены всасывающий клапан, заглушка с отверстием и фильтр-сетка, в нижней части нижнего цилиндра плунжера размещен нагнетательный клапан, при этом нижний цилиндр плунжера установлен с возможностью входа и выхода из нижнего цилиндра корпуса насоса.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к нефтяной промышленности и может быть использовано для добычи нефти и обработки призабойной зоны скважины.

Известно устройство для обработки призабойной зоны скважины, включающее депрессионную камеру и мембрану [А.А. Попов. Ударные воздействия на призабойную зону скважин. М.: Недра, 1990 г., с.104, 105].

Недостатком известного устройства является однократность депрессионного воздействия.

Известно устройство для обработки призабойной зоны скважины, включающее корпус насоса с клапаном и отверстиями в верхней части, и установленный в корпусе с возможностью возвратно-поступательного движения плунжер с клапаном [А.А. Попов. Ударные воздействия на призабойную зону скважин. М.: Недра, 1990 г., с.108, 109 - прототип].

Известное устройство позволяет многократно обрабатывать призабойную зону скважины и отбирать нефть из скважины, однако устройство недостаточно эффективно при обработке сильно закольматированных призабойных зон скважин.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является устройство для добычи нефти и обработки призабойной зоны скважины, включающее корпус насоса в виде соединенных двух цилиндров, верхнего большего диаметра с отверстиями и нижнего меньшего диаметра с клапаном внизу, установленный в корпусе с возможностью возвратно-поступательного движения плунжер в виде двух соединенных цилиндров, верхнего большего диаметра и нижнего меньшего диаметра, и клапаны [Патент РФ №2189440, кл. Е 21 В 43/20, опубл. 20.09.2002.- прототип].

Известное устройство позволяет добывать нефть и активно воздействовать на призабойную зону скважины. Однако устройство мало эффективно при добыче вязких нефтей.

В изобретении решается задача повышения эффективности работы устройства при добыче вязких нефтей.

Задача решается тем, что в устройстве для добычи нефти и обработки призабойной зоны скважины, включающем корпус насоса в виде соединенных двух цилиндров, верхнего большего диаметра с отверстиями и нижнего меньшего диаметра с всасывающим клапаном внизу, установленный в корпусе с возможностью возвратно-поступательного движения плунжер в виде двух соединенных цилиндров, верхнего большего диаметра и нижнего меньшего диаметра, и клапаны, согласно изобретению отверстия выполнены в нижней части верхнего цилиндра корпуса, в нижней части нижнего цилиндра корпуса размещены всасывающий клапан, заглушка с отверстием и фильтр-сетка, в нижней части нижнего цилиндра плунжера размещен нагнетательный клапан, при этом нижний цилиндр плунжера установлен с возможностью входа и выхода из нижнего цилиндра корпуса насоса.

Сущность изобретения

При добыче нефти применяют различные устройства, работающие эффективно на обычных нефтях. При работе на вязких нефтях такие устройства оказываются мало эффективными. В предложенном изобретении решается задача повышения эффективности добычи вязкой нефти. Задача решается применением предложенного устройства для добычи нефти и обработки призабойной зоны скважины.

Устройство для добычи нефти и обработки призабойной зоны скважины представлено на фиг.1 и 2.

Устройство включает корпус насоса, выполненный в виде соединенных двух цилиндров: верхнего цилиндра 1 большего диаметра с отверстиями 2 в нижней части и нижнего цилиндра 3 меньшего диаметра с всасывающим клапаном 4, заглушкой 5 с отверстием 6 и фильтром-сеткой 7. В корпусе насоса установлен плунжер, выполненный также в виде соединенных двух цилиндров: верхнего цилиндра 8 большего диаметра и нижнего цилиндра 9 меньшего диаметра с нагнетательным клапаном 10. Нижний цилиндр плунжера 9 установлен с возможностью входа и выхода из нижнего цилиндра 3 корпуса насоса. Верхний цилиндр 1 корпуса насоса соединен с колонной насосно-компрессорных труб 11, верхний цилиндр 8 плунжера соединен с колонной штанг 12. Устройство размещено в интервале перфорации 13 скважины 14. Верхний цилиндр 8 плунжера размещен с возможностью возвратно-поступательного перемещения в верхнем цилиндре 1 корпуса насоса, нижний цилиндр 9 плунжера размещен с возможностью возвратно-поступательного перемещения в нижнем цилиндре 3 корпуса насоса. Нижний цилиндр 9 плунжера установлен с возможностью входа и выхода из нижнего цилиндра 3 корпуса насоса.

Устройство работает следующим образом.

При ходе колонны штанг 12 вверх (фиг.1) движутся вверх верхний цилиндр 8 и нижний цилиндр 9 плунжера с закрытым нагнетательным клапаном 10. Нефть в верхнем 8 и нижнем 9 цилиндрах плунжера и верхнем цилиндре 1 корпуса подается в колонну насосно-компрессорных труб 11 и по ней к устью скважины 14. При этом открывается всасывающий клапан 4 нижнего цилиндра 3 корпуса, нефть через фильтр-сетку 7 и отверстие 6 заглушки 5 заполняет полость нижнего цилиндра 3. Так как при ходе вверх под нижним цилиндром 9 плунжера образуется разрежение, то заполнение полости нижнего цилиндра 3 корпуса насоса происходит не полностью. Полное заполнение нефтью полости нижнего цилиндра 3 корпуса насоса происходит через отверстия 2 в верхнем цилиндре 1 корпуса в верхней мертвой точке насосной подвески в момент выхода нижнего цилиндра 9 плунжера из нижнего цилиндра 3 корпуса насоса. Тем самым увеличивается коэффициент заполнения насоса. Также в этот момент в интервале перфорации 13 скважины 14 и в околоскважинном пространстве происходят “щадящие” хлопки разрежения давления небольшой силы. Из околоскважинной зоны в скважину выносятся загрязнения, улучшаются коллекторские свойства околоскважинной зоны. “Щадящее” разрежение давления не приводит к разрушению заколонного цементного камня.

При ходе колонны штанг вниз (фиг.2) движутся вниз верхний цилиндр 8 и нижний цилиндр 9 плунжера с открытым нагнетательным клапаном 10. Всасывающий клапан 4 нижнего цилиндра 3 корпуса закрыт. Через открытый нагнетательный клапан 10 нефть заполняет внутреннюю полость верхнего 8 и нижнего 9 цилиндров плунжера. Нижний цилиндр 9 плунжера входит в нижний цилиндр 3 корпуса насоса. Из - под верхнего цилиндра 8 плунжера нефть выдавливается через отверстия 2 в верхнем цилиндре 1 корпуса в скважину 14.

Во время возвратно-поступательных движений колонны штанг 12 и плунжера нефть через отверстия 2 верхнего цилиндра 1 корпуса неоднократно заполняет и вытесняется из полости между корпусом и плунжером, разрушается структура жидкости, тем самым уменьшается вязкость добываемой жидкости, уменьшаются нагрузки на колонну штанг, уменьшаются затраты на электроэнергию на подъем нефти.

Отверстие 6 заглушки 5 выполняют калиброванным. Диаметр отверстия 6 подбирается опытным путем, исходя из вязкости добываемой нефти.

В результате работы устройства производят отбор нефти и проведение многократных обработок призабойной зоны с созданием депрессии-репрессии в конце каждого цикла отбора нефти, т.е. в конце каждого хода вверх плунжера.

Применение предложенного способа позволит повысить эффективность добычи вязкой нефти и очистить околоскважинную зону.