насосная установка для одновременно-раздельной эксплуатации двух пластов в скважине

Формула изобретения

Насосная установка для одновременно-раздельной эксплуатации двух пластов в скважине, содержащая колонну лифтовых труб, кабель, пакер, хвостовик с основным каналом, вход которого сообщен с подпакерным пространством, верхний и нижний электроцентробежные насосы с верхним и нижним входами и общим выходом, сообщенным с колонной лифтовых труб, смонтированные на одном электропогружном двухвальном двигателе, отличающаяся тем, что между двигателем и нижним насосом размещается электромагнитная муфта, управляемая с использованием источника постоянного тока, расположенного на земной поверхности, и дополнительной линией связи - кабелем.

Описание изобретения к патенту

Полезная модель относится к нефтегаздобыче - технике и технологии поддержания уровня добычи нефти на многопластовых месторождениях, в частности для разработки технологий по приобщению запасов, не разрабатываемых горизонтов.

Известны устройства, состоящие из одной или нескольких колонн НКТ и пакеров для пластов, которые необходимо разобщить либо из-за разности давления, либо из-за того, что нельзя смешивать их продукцию.

Недостатком таких устройств является их узкая специализированность и не универсальность.

Частично этот недостаток устранен в насосной установке для одновременно-раздельной эксплуатации двух пластов в скважине, содержащей колонну лифтовых труб, колонну штанг, основной пакер, хвостовик с основным каналом, вход которого сообщен с подпакерным пространством, и два насоса, верхний из которых выполнен штанговым, а нижний - электропогружным. Вход плунжерного насоса сообщен с надпакерным пространством. Электропогружной насос оснащен электродвигателем, кабелем и кожухом, охватывающим только электродвигатель и снабженным узлом герметизации кабеля, который размещен во входном модуле насоса, кожух которого соединен с хвостовиком. Выходы обоих насосов сообщены с колонной лифтовых труб. Выше верхнего пласта установлен дополнительный пакер. Хвостовик снабжен дополнительным каналом, сообщающим вход электропогружного насоса с межпакерным пространством, а выход основного канала сообщен с надпакерным пространством. Технический результат заключается в возможности эксплуатировать верхний пласт электропогружным насосом, а нижний - штанговым - (аналог) патент РФ № 2405924, МПК Е21В 43/14.

Недостатками устройства являются значительная металлоемкость установки и ее низкий межремонтный период работы.

Указанные недостатки частично устранены в наиболее близком аналоге, принятом за прототип, которым является одновременно-раздельная эксплуатация двух пластов одной электропогружной установкой с обеспечением для каждого из них оптимальных условий эксплуатации.

В устройстве используются два электроцентробежных насоса, смонтированных на одном погружном электродвигателе с двусторонним выходом вала, к нижнему фланцу которого через гидрозащиту монтируется нижний насос, рассчитанный на дебит нижнего объекта, отсеченного пакером, также установка содержит колонну лифтовых труб, кабель и кожух с хвостовиком - (прототип) патент РФ № 2369730, МПК Е21В 43/14.

Тем не менее в устройстве отсутствует контроль дебита и обводненности жидкости отдельно по каждому пласту.

Цель изобретения - повысить информативность отбора количества пластовой жидкости для каждого из пластов и эффективность использования подземного оборудования.

Поставленная цель достигается тем, что в известном устройстве насосной установки для одновременно-раздельной эксплуатации двух пластов в скважине, содержащем колонну лифтовых труб, кабель, кожух с хвостовиком, пакер и электропогружной двухвальный двигатель, расположенный между электроцентробежными насосами с верхним и нижним входами и общим выходом, сообщенным с колонной лифтовых труб, между двигателем и нижним насосом размещается электромагнитная муфта, управляемая с использованием источника постоянного тока, расположенного на земной поверхности, и дополнительной линией связи (кабелем).

Предложенное устройство обеспечивает возможность измерения дебита каждого из пластов отключением нижнего насоса, причем дебит нижнего пласта будет определяться как разность дебитов при включенном и отключенном положении электроцентробежной муфты, принцип действия которой основан на изменении вязкости ферромагнитного порошка, заполняющего зазоры муфты, и пропорционален величине магнитного поля. Удельная сила сцепления порошковой муфты также зависит от плотности смеси, материала смеси, размера зерен, качества и размера поверхностей полумуфт, соприкасающихся со смесью в области влияния магнитного поля и окружной скорости слоя.

Устройство содержит верхний 1 и нижний 2 электроцентробежные насосы, смонтированные на одном электропогружном двухвальном двигателе (с двусторонним выходом вала) 3. К нижнему фланцу погружного электроцентробежного насоса 3 монтируется нижний насос 2 через муфту 4, рассчитанный на дебит нижнего объекта, отсеченного пакером 5.

Работа полезной модели осуществляется следующим образом.

Жидкость из нижнего объекта по колонне насосно-компрессорных труб (НКТ) 6 поступает в нижний насос 2 и через выходной модуль нагнетается в надпакерную область, смешивается с добываемой жидкостью верхнего объекта и поступает на прием основного верхнего насоса 1. Напор нижнего насоса должен быть выше давления динамического столба жидкости в скважине. Напор верхнего насоса должен обеспечить подъем жидкости до устья скважины и далее в систему сбора.

При проведении ремонтных работ по внедрению данной системы ОРЭ в скважину сначала на технологической колонне спускают пакер 5 на хвостовике 7, в верхней части которого установлен цилиндр скользящего разъема 8. Пакер 5 устанавливают между продуктивными объектами, технологическую колонну отворачивают и извлекают.

Предложенная насосная установка для одновременно-раздельной эксплуатации двух пластов в скважине с использованием электромагнитной муфты обеспечивает возможность контроля уровня добычи нефти по каждому из объектов на многопластовых месторождениях.

Литература

1. Патент РФ № 2405924, МПК Е21В 43/14.

2. Патент РФ № 2369730, МПК Е21В 43/14.