установка для дозирования реагента при добыче нефти из скважины

Формула изобретения

Установка для дозирования реагента при добыче нефти из скважины, включающая контейнер для реагента с поршнем и штоком, трубопровод для соединения штоковой полости с межтрубным пространством и/или с выкидной линией скважины, трубопровод для соединения бесштоковой полости с выкидной линией, задвижки и дроссели на трубопроводах, патрубок для заправки реагента в контейнер в штоковой полости и измеритель расхода реагента, отличающаяся тем, что в качестве измерителя расхода использован калиброванный шток со шкалой, на штоке установлена пружина, закрепленная на поршне и контейнере с возможностью растягиваться при движении поршня, создающая неудаляемый объем штоковой полости и с диапазоном рабочего растяжения пружины в пределах от 10 до 90% максимального, бесштоковое пространство заполнено углеводородным газом и легкой нефтью, при этом контейнер для реагента расположен вертикально.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности и может быть использовано для дозирования реагентов в скважину и выкидную линию.

Известно устройство для дозировки реагента в выкидную линию. Верхняя часть контейнера с реагентом связана газопроводом с межтрубным пространством, нижняя часть связана трубкой с выкидной линией. Трубка снабжена регулирующим клапаном. Газопровод и выкидная линия сообщены байпасной линией. Регулятор давления газа установлен на байпасной линии. Дозированная подача реагента в выкидную линию осуществляется вытеснением реагента из контейнера газом из межтрубного пространства. Давление газа в затрубном пространстве поддерживается регулятором давления газа (патент РФ №2132931, опублик. 1999.07.10.).

Известное устройство не обеспечивает достаточной надежности при малом газовом факторе и малой разности давлений в затрубном пространстве и в колонне насосно-компрессорных труб.

Наиболее близким к предложенному изобретению по технической сущности является установка для дозирования реагента при добыче нефти из скважины, которая включает контейнер для реагента, связанный дозировочной линией с выкидной линией, линию связи контейнера для реагента с межтрубным пространством с дополнительной задвижкой для стравливания давления из межтрубного пространства, задвижки в выкидной линии и в линии связи контейнера с межтрубным пространством, патрубок для заправки реагента в контейнер. Контейнер для реагента снабжен поршнем со штоком. Штоковая полость связана с дозировочной и выкидной линией, а бесштоковая - только с выкидной. Дозировочная линия совмещена с линией связи контейнера для реагента с межтрубным пространством с обеспечением возможности дозирования как в выкидную линию, так и в затрубное пространство. Дозировочная линия снабжена дросселем. Патрубок для заправки реагента в контейнер размещен в штоковой полости. Контейнер для реагента снабжен измерителем расхода реагента. Контейнер для реагента установлен горизонтально (патент РФ №2242586, опублик. 2004.12.20. - прототип).

Недостатком известной установки является отсутствие привода поршня, что снижает надежность работы установки при малых перепадах давлений в штоковой и бесштоковой полостях.

В предложенном изобретении решается задача повышения надежности дозирования реагента.

Задача решается тем, что в установке для дозирования реагента при добыче нефти из скважины, включающей контейнер для реагента с поршнем и штоком, трубопровод для соединения штоковой полости с межтрубным пространством и/или с выкидной линией скважины, трубопровод для соединения бесштоковой полости с выкидной линией, задвижки и дроссели на трубопроводах, патрубок для заправки реагента в контейнер в штоковой полости и измеритель расхода реагента, согласно изобретению, в качестве измерителя расхода использован калиброванный шток со шкалой, на штоке установлена пружина, закрепленная на поршне и контейнере с возможностью растягиваться при движении поршня, создающая неудаляемый объем штоковой полости и с диапазоном рабочего растяжения пружины в пределах от 10 до 90% максимального, бесштоковое пространство заполнено углеводородным газом и легкой нефтью, при этом контейнер для реагента расположен вертикально.

Сущность изобретения

Известные поршневые установки для дозирования реагента при добыче нефти из скважины достаточно хорошо работают на скважинах с большими дебитами при больших перепадах давлений в штоковой и бесштоковой областях, т.е. при подключении бесштоковой области к выкидной линии, а штоковой - к межтрубному пространству скважины. При подключении обоих полостей к выкидной линии такие устройства практически не работоспособны из-за отсутствия разности давлений в полостях и невозможности подачи реагента в выкидную линию. Такой же результат наблюдается на скважинах с малой производительностью, когда давление в межтрубном пространстве приближается к давлению в выкидной линии. Работа дозаторов становится ненадежной. Кроме того, подача реагента в межтрубное пространство часто оказывается невозможной вследствие дефектов обсадной колонны, утечек жидкостей, коррозионной опасности реагентов, длительности достижения реагентом нефтяной эмульсии в колонне насосно-компрессорных труб. Поэтому дозирование в выкидную линию оказывается предпочтительным. На работу дозаторов могут сказываться низкие температуры и замерзание нефтяной эмульсии в бесштоковой полости, которой она чаще всего оказывается заполненной.

В предложенном изобретении решается задача повышения надежности дозирования реагента.

Задача решается установкой, представленной на чертеже.

Дозатор состоит из корпуса контейнера 1, установленного вертикально, с горловиной 2 для заправки реагентом, например деэмульгатором, впускного патрубка 3, выпускного патрубка 4. В корпусе 1 размещен поршень 5, имеющий выведенный наружу через сальниковое устройство 6 калиброванный шток 7 со шкалой. Впускной патрубок 3 с вентилем 8 посредством трубки 9 соединен с выкидной линией скважины. Выпускной патрубок 4 с вентилем 10 соединен посредством трубки 11 с межтрубным пространством между эксплуатационной и насосно-компрессорной колоннами нефтедобывающей скважины и/или с выкидной линией скважины. Уровень реагента в дозаторе и его расход определяются при помощи мерной шкалы на штоке 7. Вентиль 12 предназначен для возможного вытеснения газа и нефти из корпуса 1. Перемещение поршня 5 во время заправки дозатора в крайнее нижние положение производится вручную (нажатием на шток) при открытом вентиле 8. Обратный клапан 13 предназначен для предупреждения чрезмерного повышения давления в корпусе 1. Пружина 14 на штоке 7 подтягивает в верхнее положение поршень 5. Горловина 2 снабжена вентилем 15, а в трубке 11 установлен дроссель 16.

На штоке 7 установлена пружина 14, закрепленная на поршне 5 и корпусе контейнера 1 с возможностью растягиваться при движении поршня 5. В верхней части при максимальном сжатии пружина 14 не дает поршню 5 приблизиться к верху корпуса 1 и тем самым создает неудаляемый объем штоковой полости. При работе поддерживают диапазон рабочего растяжения пружины в пределах от 10 до 90% максимального, чем обеспечивают более равномерную подачу реагента. Бесштоковое пространство заполнено углеводородным газом, в частности попутным нефтяным газом и легкой нефтью, являющимися практически незамерзающими веществами.

Установка работает следующим образом.

При открытых вентилях 8 и 15 через горловину 2 реагент заливают в корпус контейнера 1. При этом в начальный момент поршень 5 находится в верхнем положении, а пружина 14 - в исходном положении, при котором витки пружины касаются друг друга и пружина не нагружена. Вручную отжимают вниз шток 7 и соответственно поршень 5. Пружина 14 растягивается. Нефть и газ из под поршня 5 выдавливаются через впускной патрубок 3 и вентиль 8 в трубку 9. После растяжения пружины 14 до 90% максимально возможного и заливки реагента в образовавшееся штоковое пространство корпуса 1 контейнера заливку реагента прекращают, закрывают вентили 8 и 15, открывают вентиль 10 и дозируют реагент в межтрубное пространство скважины или в выкидную линию. Растянутая пружина работает на сжатие и способствует выдавливанию реагента из штоковой полости корпуса 1 в трубку 11 и далее в выкидную линию или межтрубное пространство скважины. Верхнее положение поршня 5 ограничивается пружиной 14. Полного сжатия пружины 14 не допускают, ограничиваясь 10%-ным остатком, после чего вновь заправляют контейнер реагентом. Неудаляемый остаток реагента используют для отбора проб реагента и определения его качества при хранении в контейнере. Вертикальное расположение контейнера способствует удалению способных появляться при нахождении реагента в контейнере летучих газообразных веществ через выпускной патрубок 4, вентиль 10 и трубку 11.

Применение растягивающейся пружины позволяет создать избыточное давление в штоковой полости и подавать реагент при любом давлении в бесштоковой полости, даже при нулевом, что позволяет дозировать реагент не только в межтрубное пространство скважины, но и в выкидную линию скважины. Анализ реагента из неудаляемого объема позволяет назначать обоснованный срок закачки кондиционного реагента, а непосредственный замер по калиброванному штоку позволяет достигать высокой точности дозировки, заполнение бесштокового пространства углеводородным газом и легкой нефтью обеспечивает работу устройства практически при любой отрицательной температуре, а вертикальное расположение контейнера позволяет использовать реагент без примесей газообразный продуктов. Все это позволяет решить задачу повышения надежности дозирования реагента.