установка для внутрискважинной перекачки воды из нижнего пласта в верхний (варианты)

Формула изобретения

1. Установка для внутрискважинной перекачки воды из нижнего пласта в верхний, содержащая колонну лифтовых труб, пакер, электропогружной насос с электродвигателем, кабелем и кожухом, отличающаяся тем, что кожух охватывает только электродвигатель, снабжен узлом герметизации кабеля, который размещен во входном модуле насоса и сообщен с подпакерным пространством через хвостовик, а на выходе электропогружного насоса установлен обратный клапан, через который упомянутый насос имеет возможность сообщения с колонной лифтовых труб, выполненных с отверстием для подачи воды в межтрубное пространство и верхний пласт, при этом в промежутке между отверстием и выходом насоса установлен расходомер.

2. Установка для внутрискважинной перекачки воды из нижнего пласта в верхний, содержащая колонну лифтовых труб, пакер, электропогружной насос с электродвигателем, кабелем и кожухом, отличающаяся тем, что кожух охватывает только электродвигатель, снабжен узлом герметизации кабеля, который размещен во входном модуле насоса и сообщен с подпакерным пространством через хвостовик, а на выходе электропогружного насоса установлен обратный клапан, через который упомянутый насос имеет возможность сообщения с колонной лифтовых труб, имеющих двухканальную муфту и посадочное место, при этом внутри колонны лифтовых труб размещена дополнительная колонна лифтовых труб, выполненных с ниппелем для подвижного соединения с посадочным местом и подачи воды через нее и двухканальную муфту в межтрубное пространство и верхний пласт.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, в частности к системам поддержания пластового давления.

Известна установка для внутрискважинной перекачки воды из нижнего пласта в верхний (см. И.И.Андреев и др. Межскважинная и внутрискважинная перекачка воды в системе поддержания пластового давления. М., ОАО ВНИИОЭНГ, 2006, стр.107, рис.3.3.6), содержащая «перевернутый» ЭЦН, у которого двигатель размещен выше насоса, и пакер, разделяющий пласты.

Недостатками установки являются сложность конструкции, невозможность обеспечения охлаждения двигателя при близком размещении водоносного и продуктивного пластов.

Наиболее близка по своей технической сущности к предлагаемой установка для внутрискважинной перекачки воды из нижнего пласта в верхний (см. И.И.Андреев и др. Межскважинная и внутрискважинная перекачка воды в системе поддержания пластового давления. М., ОАО ВНИИОЭНГ, 2006, стр.107, рис.3.3.а), содержащая пакер, разделяющий водоносный и продуктивный пласты, колонну лифтовых труб и электропогружной насос, помещенный в кожух.

Недостатками установки являются сложность сборки электропогружного насоса на скважине, большая металлоемкость, возможность скапливания газа выше приема насоса, что ухудшает его работу, закачка воды по эксплуатационной колонне, приводящая к ее коррозии.

Техническими задачами, решаемыми предлагаемой установкой, являются упрощение конструкции и ее сборки, защита эксплуатационной колонны от коррозии.

Указанная задача решается предлагаемой установкой для внутрискважинной перекачки воды из нижнего пласта в верхний, содержащей основную колонну лифтовых труб, пакер, электропогружной насос с электродвигателем, кабелем и кожухом.

Новым является то, что кожух охватывает только электродвигатель, снабжен узлом герметизации кабеля, который размещен во входном модуле насоса и сообщен с подпакерным пространством через хвостовик, а на выходе электропогружного насоса установлен обратный клапан, через который он сообщен с колонной лифтовых труб, выполненных с отверстием для подачи воды в межтрубное пространство и верхний пласт, при этом в промежутке между отверстияем и выходом насоса установлен расходомер.

Указанная задача решается также установкой для внутрискважинной перекачки воды из нижнего пласта в верхний, содержащей основную колонну лифтовых труб, пакер, электропогружной насос с электродвигателем, кабелем и кожухом.

Новым является то, что кожух охватывает только электродвигатель, снабжен узлом герметизации кабеля, который размещен во входном модуле насоса и сообщен с подпакерным пространством через хвостовик, а на выходе электропогружного насоса установлен обратный клапан, через который он сообщен с колонной лифтовых труб, имеющих двухканальную муфту и посадочное место, при этом внутри колоны лифтовых труб размещена дополнительная колона лифтовых труб, выполненных с ниппелем для подвижного соединения с посадочным местом и подачи воды через нее и двухканальную муфту в межтрубное пространство и верхний пласт.

Сущность изобретения заключается в том, что в кожух заключен только электродвигатель электропогружного насоса. А жидкость к продуктивному пласту возвращают после замера расхода на устье по дополнительной лифтовой колонне или, вообще, не поднимают к устью, а перекачивают через отверстие в основной лифтовой колонне, замеряя расход жидкости расходомером, установленным в промежутке между насосом и отверстием.

На фиг.1 изображена установка с дополнительной лифтовой колонной.

На фиг.2 изображена установка с отверстием в основной лифтовой колонне.

Установка (см. фиг.1) содержит эксплуатационную колонну 1 скважины с пакером 2, разделяющим нижний (водоносный) 3 и верхний (продуктивный) 4 пласты и соединенным хвостовиком 5 с кожухом 6, охватывающим электродвигатель 7 электропогружного насоса 8 и замыкающимся на входном узле 9. Насос 8 через обратный клапан 10 соединен с основной лифтовой колонной 11, оснащенной муфтой 12 с каналами 13 и 14 и посадочным местом 15 для подвижного уплотняемого соединения с дополнительной лифтовой колонной 16, которая размещена внутри основной 11 и снабжена ниппелем 17 для подвижного соединения с посадочном местом 15 муфты 12. Это соединение муфты 12 и ниппеля 17 может быть выполнено резьбовым, с помощью фигурного паза или, например, с использованием соединения от вставного штангового насоса (не показаны). Верхним концом дополнительная лифтовая колонна 16 соединена с двухканальной устьевой арматурой 18, на которой установлены манометр 19 и расходомер 20 (показаны условно).

Электродвигатель 7 снабжен датчиком давления 21, а питание к нему подведено по кабелю 22, имеющему герметичный ввод в кожух 6 во входном узле 9.

При однолифтовом варианте (см. фиг.2) основная лифтовая колонна 11 выполнена с отверстием 23, а между ним и насосом 8 установлен расходомер 24, спущенный, например, на каротажном кабеле 25.

Работает установка следующим образом.

Для монтажа установки сначала спускают на основной лифтовой колонне 11 с муфтой 12 пакер 2 на хвостовике 5, кожух 6 с электродвигателем 7, насос 8 и кабель 22. Затем после посадки пакера 2 и монтажа устьевой арматуры 18 спускают дополнительную лифтовую колонну 16 до вхождения ниппеля 17 в посадочное место 15. После этого довершают монтаж устьевой арматуры 18 и приводят в действие насос 8.

Насос 8 откачивает жидкость из водоносного пласта 3 (см. фиг.1), находящегося под пакером 2, установленным в эксплуатационной колонне 1, через хвостовик 5 в полость кожуха 6 и далее во входной узел 9 насоса 8, приводимого электродвигателем 7, питаемым через кабель 22, герметично введенный в кожух 6 через входной узел 9. Насос 8 нагнетает жидкость в основную лифтовую колонну 11, которая проходит через канал 13 муфты 12, кольцевой зазор между основной 11 и дополнительной 16 лифтовыми колоннами, устьевую арматуру 18 и попадает в полость дополнительной лифтовой колонны 16. Из нее через канал 14 в муфте 12 и межтрубное пространство попадает в продуктивный пласт 4. При этом давление и объем закачки жидкости в продуктивный пласт 4 измеряют манометром 19 и расходомером 20, установленными на устьевой арматуре 18.

Для работы однолифтовой установки (см. фиг.2) то же оборудование спускают на основной лифтовой колонне 11 с отверстием 23, используя обычную одноканальную устьевую арматуру. При этом полость основной лифтовой колонны 11 перекрывают задвижкой и устанавливают манометр 19.

В промежуток между отверстием 23 и насосом 8 устанавливают расходомер 24, который может быть постоянным и передающим сигнал, например, по жиле питания кабеля 22 (не показаны) или периодически спускаемым на каротажном кабеле 25.

В этой установке жидкость, нагнетаемая насосом 8, через отверстие 23 и межтрубное пространство подается в продуктивный пласт 4.

Давление закачки при этом контролируют устьевым манометром 19, а объем закачки расходомером 24 стационарным или периодически спускаемым на каротажном кабеле 25. Закачиваемая вода при этом сразу же после отверстия 23 попадает в продуктивный пласт 4, не воздействуя на эксплуатационную колонну 1 по всей ее длине.

Обратный клапан 10 предотвращает обратный переток жидкости при остановках насоса, а датчик давления 21 позволит обеспечить оптимальные режимы эксплуатации насоса 8 и пласта 3.

Таким образом, предлагаемое изобретение позволяет упростить конструкцию установки и ее сборки, а также защитить эксплуатационную колонну от коррозионного воздействия перекачиваемой воды.