насосная установка для эксплуатации пластов в скважине

Формула изобретения

Насосная установка для эксплуатации пластов в скважине, содержащая колонну лифтовых труб, кабель, хвостовик, пакеры, установленные снаружи хвостовика между пластами и разобщающие скважину на участки, и электропогружной насос для откачки продукции пластов с входным модулем и электродвигателем, и кожух, отличающаяся тем, что кожух окружает только электродвигатель вместе с кабелем, заканчивается на входном модуле электропогружного насоса, на котором выполнен узел герметичного вывода кабеля из кожуха, электропогружной насос выполнен с производительностью, превышающей общий дебит пластов, а хвостовик выполнен с несколькими каналами, каждый из которых сообщен с одним из участков скважины, при этом установка снабжена регулятором в виде наземного блока управления, манометров для замера забойного давления на участке, сообщенном с соответствующим каналом, и электроклапанов в каждом канале, функционально связанных, как и манометры, с блоком управления, обеспечивающим возможность включения и выключения электропогружного насоса при достижении забойным давлением заданной величины хотя бы в одном из участков с одновременным созданием сообщения или разобщения этого участка или этих участков с полостью кожуха через соответствующий канал.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, в частности к скважинным насосным установкам, эксплуатирующим одновременно несколько объектов.

Известна установка для одновременно-раздельной эксплуатации двух объектов содержащая электропогружной насос и кожух (см. Р.А.Максутов и др. Одновременная раздельная эксплуатация многопластовых нефтяных месторождений. М.: Недра, 1974 г., с.106-107).

Недостатком установки является отсутствие возможности эксплуатировать более двух объектов, наличие двух насосов, сложность и ненадежность конструкции.

Наиболее близка по своей технической сущности установка, содержащая колонну лифтовых труб, пакеры, электропогружной насос с входным модулем и электродвигаталем (см. А.П.Силаш. Добыча и транспорт нефти и газа, часть 1. М.: Недра, 1980 г., с.364, рис.4.1-105).

Недостатками установки являются сложность конструкции и ее сборки на скважине из-за необходимости помещения электропогружного насоса в кожух на устье скважины и размещения узла герметизации кабеля в пакере, необходимость использования еще одного (штангового) насоса для эксплуатации двух объектов, возможность эксплуатировать только два объекта.

Технической задачей, решаемой предлагаемой установкой, являются упрощение конструкции и работ по ее сборке, создание возможности эксплуатации нескольких объектов одним насосом.

Указанная техническая задача решается насосной установкой для эксплуатации пластов в скважине, содержащей колонну лифтовых труб, кабель, хвостовик, пакеры, устанавливаемые снаружи хвостовика между пластами и разобщающие скважину на участки, и электропогружной насос, для откачки продукции пластов, с входным модулем и электродвигателем и кожух.

Новым является то, что кожух окружает только электродвигатель вместе с кабелем, заканчивается на входном модуле электропогружного насоса, на котором выполнен узел герметичного вывода кабеля из кожуха, электропогружной насос выполнен с производительностью, превышающей общий дебит пластов, а хвостовик выполнен с несколькими каналами, каждый из которых сообщен с одним из участков скважины, при этом установка снабжена регулятором в виде наземного блока управления, манометров для замера забойного давления на участке, сообщенном с соответствующим каналом, и электроклапанов в каждом канале, функционально связанных, как и манометры, с блоком управления, обеспечивающим возможность включения и выключения электропогружного насоса при достижении забойным давлением заданной величины хотя бы в одном из участков, с одновременным созданием сообщения или разобщения этого участка или этих участков с полостью кожуха через соответствующий канал.

Сущность изобретения заключается в том, что насос большой производительности позволяет откачивать продукцию каждого из пластов поочередно или нескольких вместе до заданных для каждого пласта величин забойного давления с помощью системы регулирования, при этом в кожух помещен только электродвигатель погружного насоса, который закачивается на входном модуле насоса, в котором размещен герметичный выход кабеля, поэтому кожух монтируют в цеховых условиях, а не на скважине. В качестве электропогружного используют центробежный, винтовой и другие насосы с приводом от погружного электродвигателя.

На чертеже показана схема установки.

Установка содержит электропогружной насос 1 с входным модулем 2, электродвигателем 3, к которому через узел герметичного ввода кабеля 4 на кожухе 5 подведен электрический кабель 6, размещенный вдоль колонны лифтовых труб 7, хвостовик 8 с каналами 9, в которых размещены электроклапаны 10 и манометры 11, а каналы сообщены каждый со своим участком скважины 12, содержащим объект эксплуатации (пласт) 13 и разделенным пакерами 14. Манометры 11 и электроклапаны 10 функционально связаны с блоком управления (не показан).

Работает установка следующим образом.

При достижении за счет притока продукции из объекта 13 в одном из участков скважины 12 заданной величины манометр 11 подает сигнал на блок управления, который в свою очередь подает сигнал на открытие электроклапана 10 и включение электродвигателя 3 насоса 1. Насос 1 откачивает накопившуюся продукцию объекта 13, которая через полость кожуха 5 и входной модуль 2 поступает в колонну лифтовых труб 7, при этом забойное давление на этом участке снижается и при достижении им заданной величины нижнего порога манометр 11 подает сигнал на выключение электродвигателя 3 и закрытие электроклапана 10.

Если во время работы насоса 1 забойное давление достигнет заданной для него величины в другом участке, то электроклапан 10 подключит и этот объект к насосу 1. Выключение же насоса 1 в этом случае производится по сигналу манометра 11, взаимодействующего с участком 12, в котором величина забойного давления достигнет нижнего порога последней. Блок управления может быть переключен на работу любого одного объекта 13, что позволит определить производительность и обводненность продукции каждого из объектов 13 по-отдельности.

Размещение узла 4 герметичного ввода кабеля 6 в кожух 5 позволяет собрать электронагреватель 3 с кожухом 5 в цеховых условиях, чем упростит монтажные работы на скважине.

Предлагаемая установка позволяет эксплуатировать несколько объектов с заданными для каждого из них забойными давлениями одним электропогружным насосом, упростить конструкцию и работы по монтажу установки.