скважинная насосная установка для добычи нефти и закачки воды в пласт

Формула изобретения

Скважинная насосная установка для добычи нефти и закачки воды в пласт, содержащая насосы с возможностью их последовательного расположения в скважине и имеющие входные и выходные устройства, привод насосов и пакер, имеющий возможность расположения между пластами в скважине, один из которых с водонефтяной смесью, а другой, нижний - для приема воды, отличающаяся тем, что скважинная насосная установка содержит винтовые насосы с их приводом на поверхности и полированный шток с сальником, соединяющим червячный вал верхнего насоса с червячным валом нижнего насоса, входное устройство которого имеет радиальные отверстия для поступления водной фазы из водонефтяной смеси, и пазы, при этом нижний насос имеет кожух, образующий канал для нагнетания воды в нижний пласт через этот канал и пазы входного устройства нижнего насоса при том же вращении червячного вала.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности и может быть использовано для добычи нефти и утилизации попутно добываемой воды.

Известно, что поступающая из нефтяного пласта жидкость в стволе скважины расслаивается на нефть и воду. Это создает возможность раздельного отбора нефти и воды из скважины во избежание их смешения и образования трудноразрушаемых стойких водонефтяных эмульсий.

Известен способ эксплуатации нефтяной скважины (см. патент США №4746423), согласно которому в скважину на разные уровни спускаются насосы и один из которых откачивает нефть, другой - воду.

Недостаток - способ предполагает бурение скважины достаточно большого диаметра для спуска двух параллельных рядов насосно-компрессорных труб.

Известно устройство для сепарации нефти и воды (см. патент США №6202744, МПК Е 21 В 43/40, Заявл. 06.11.1998; Опубл. 20.03.2001 г.). Особенностями данного устройства является привод обоих насосов одним электродвигателем, возможность увеличения расстояния от приемов насосов дол межфазного уровня "нефть-вода" и увеличения времени выдержки смеси для более полного расслоения пластовых жидкостей в стволе скважины.

Недостаток - тот же самый. Кроме того, расположение электродвигателя в скважине для привода насосов связано с трудностями обслуживания, а размещение электрокабеля в скважине способствует уменьшению полезного объема скважины, необходимого для осуществления спускоподъемных операций в аварийных ситуациях.

Цель изобретения - повышение эффективности работы установки путем использования винтовых насосов с поверхностным приводом.

Поставленная цель достигается тем, что скважинная насосная установка для добычи нефти и закачки воды в пласт, содержащая насосы с возможностью их последовательного расположения в скважине, имеющие входные и выходные устройства, привод насосов и пакер, имеющий возможность расположения между пластами в скважине, один из которых с водонефтяной смесью, а другой, нижний, - для приема воды, согласно изобретению содержит винтовые насосы с их приводом на поверхности и полированный шток с сальником, соединяющим червячный вал верхнего насоса с червячным валом нижнего насоса, входное устройство которого имеет радиальные отверстия, для поступления водной фазы из водонефтяной смеси, и пазы, при этом нижний насос имеет кожух, образующий канал для нагнетания воды в нижний пласт через этот канал и пазы входного устройства нижнего насоса при том же вращении червячного вала.

Установка снабжена винтовыми насосами, установленными последовательно в скважине, при этом червячный вал верхнего насоса посредством полированного штока, проходящего через сальник, соединен с червячным валом нижнего насоса, при этом нижний насос снабжен кожухом для образования дополнительного канала, обеспечивающего поток нагнетаемой воды в нижний пласт при том же вращении червячного вала, причем привод насосов расположен на поверхности.

На фиг.1 изображена принципиальная схема предполагаемого изобретения.

В скважину 1 на колонне насосно-компрессорных труб 2 спущены последовательно соединенные между собой винтовые насосы 3 и 4. Привод роторов обоих насосов передается через вращающуюся колонну штанг 5. Червячный вал насоса 3 соединен с аналогичным валом насоса 4 с помощью полированного штока 6, проходящего через сальник 7. Ниже насоса 3 расположено входное устройство 8 для ввода жидкости из скважинного пространства.

Ниже насоса 5 расположено входное устройство 9 с патрубком 10, проходящим через пакер 11. Пакер 11 расположен между пластами I и II. Нижний насос имеет внешний концентрический кожух 12, образующий герметичную камеру.

На фиг.2 и 3 изображены сечения входных устройств 8 и 9.

Работа устройства заключается в следующем.

Выходящая из пласта I водонефтяная смесь в стволе скважины расслаивается на нефть и воду. Нефтяная фаза, как более легкая жидкость, движется вверх и поступает во входное устройство 8 и откачивается из скважины насосом 3 по колонне насосно-компрессорных труб 2. Вращение червячного вала насоса 3 полированный шток 6 передается валу насоса 4. Водная фаза, занимающая нижнее положение в надпаркерном пространстве скважины, поступает на прием насоса 4 через радиальные отверстия входного устройства 9 и далее через герметичное пространство кожуха 12, пазы входного устройства 9 и патрубок 10 нагнетается в принимающий пласт II. Таким образом, попутно добываемая из пласта I вода, не поднимаясь на поверхность, утилизируется через эту же добывающую скважину.

Применение винтовых насосов позволит откачивать более вязкие нефти с высоким содержанием газа и механических примесей.

Кроме того, преимущества изобретения: малая мощность привода, сравнительно малая металлоемкость и простота обслуживания.