способ эксплуатации скважины

Формула изобретения

Способ эксплуатации скважины, включающий отбор по колонне труб пластовой продукции, подаваемой электроцентробежным насосом в стационарном режиме, остановку скважины, замену электроцентробежного насоса на электроцентробежный насос повышенной производительности и отбор пластовой продукции по колонне труб в циклическом режиме, отличающийся тем, что колонну труб выше электроцентробежного насоса снабжают двумя расположенными последовательно обратными клапанами, электроцентробежный насос повышенной производительности эксплуатируют с напором, большим на 5-100%, чем у электроцентробежного насоса для стационарного режима подачи пластовой продукции, циклический режим отбора пластовой продукции назначают с временем остановки электроцентробежного насоса не больше времени остановки для циклического режима, при котором происходит образование солеотложений на рабочих органах электроцентробежного насоса.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к нефтяной промышленности и может найти применение при эксплуатации скважин, снабженных электроцентробежными насосами.

Известен способ освоения скважин периодическим включением электроцентробежного насоса на 1 час с последующим отключением на 1,5 часа с регулярным контролем динамического уровня пластовой жидкости в межтрубном пространстве скважины и тока, потребляемого погружным электродвигателем. Перевод электроцентробежного насоса на непрерывную работу осуществляют при достижении минимально допустимой скорости пластовой жидкости, охлаждающей погружной электродвигатель насоса (Установки погружных центробежных насосов АЛНАС. Инструкция по эксплуатации УЭЦНА РЭ. ЕЮТИ.Н.354.000 РЭ. Альметьевск. ОАО «АЛНАС», 2004, стр.39-40).

Недостатками способа являются длительный срок и невысокое качество освоения скважин и/или вывода их на оптимальный режим после ремонта. Они обусловлены необходимостью проведения большого количества измерений и расчетов для коррекции режимов работы установки, а также невысокой скоростью изменения депрессии на пласт вследствие использования электроцентробежного насоса малой производительности, равной дебиту скважины.

Известен способ вывода скважин на оптимальный режим после ремонта (Патент РФ № 2202034, опубл. 10.04.2003) в циклическом режиме. При ремонте устанавливают насос с номинальной производительностью, большей максимального дебита скважины до производства ремонта. Время работы насоса после ремонта равно функционалу от граничных условий работы насоса, времени и скорости заполнения межтрубного пространства. Время работы насоса в первом цикле назначают минимальным и равным 1,5-1,7 часа.

Недостатками способа являются длительный срок и невысокое качество освоения скважин и/или вывода их на оптимальный режим после ремонта, а также сокращение межремонтного периода оборудования вследствие его перегрузки при освоении скважин и/или выводе их на оптимальный режим после ремонта, связанное с длительной работой электроцентробежного насоса в неоптимальных режимах при слабом притоке.

Наиболее близким к предложенному изобретению по технической сущности является способ, согласно которому для освоения скважины и/или при выводе ее на оптимальный режим после ремонта используют регулируемый электроцентробежный насос. Откачку жидкости из скважины чередуют с накоплением жидкости в скважине при выключенной установке. Среднеинтегральную во времени производительность установки регулируют изменением соотношения продолжительности откачки жидкости из скважины и продолжительности накопления жидкости в скважине. Электроцентробежный насос выбирают производительностью более 80 м³/сут, превышающей расчетный дебит скважины в установившемся режиме эксплуатации более чем в 2 раза. Давление, развиваемое электроцентробежным насосом при откачке жидкости из скважины, регулируют изменением скорости вращения насоса таким образом, чтобы коэффициент полезного действия насоса во всем диапазоне регулирования составлял не менее 0,9 максимального значения для данной скорости вращения. Продолжительность откачки жидкости из скважины и продолжительность накопления жидкости в скважине регулируют таким образом, чтобы работа электроцентробежного насоса осуществлялась в периодическом кратковременном режиме, при котором продолжительность откачки жидкости из скважины и продолжительность накопления жидкости в скважине не превышают продолжительности откачки жидкости из скважины и продолжительности накопления жидкости в скважине, необходимых для достижения теплового равновесия элементов установки с окружающей средой.

Недостатком известного способа является отложение солей в электроцентробежном насосе при его эксплуатации на рекомендованном режиме, вызванные этим явлением трудности запуска электроцентробежного насоса после его остановки.

В предложенном изобретении решается задача ликвидации солеотложений и облегчения запуска электроцентробежного насоса после его остановки.

Задача решается тем, что в способе эксплуатации скважины, включающем отбор по колонне труб пластовой продукции, подаваемой электроцентробежным насосом в стационарном режиме, остановку скважины, замену электроцентробежного насоса на электроцентробежный насос повышенной производительности и отбор пластовой продукции по колонне труб в циклическом режиме, колонну труб выше электроцентробежного насоса снабжают двумя расположенными последовательно обратными клапанами, электроцентробежный насос повышенной производительности эксплуатируют с напором, большим на 5-100%, чем у электроцентробежного насоса для стационарного режима подачи пластовой продукции, циклический режим отбора пластовой продукции назначают с временем остановки электроцентробежного насоса не больше времени остановки для циклического режима, при котором происходит образование солеотложений на рабочих органах электроцентробежного насоса.

Сущность изобретения

Процесс эксплуатации электроцентробежного насоса в цикле режима штатной работы состоит из двух составляющих, одна из которых связана с его включением и эксплуатацией на заданный период времени, и другая из которых связана с остановом. При такой эксплуатации электроцентробежного насоса происходит неконтролируемое осаждение солей на рабочих органах насоса, клапанах, в колонне труб и трубопроводах. Наличие солей препятствует закрытию обратного клапана, расположенного в колонне труб, что приводит к обратному току пластовой продукции через насос и реверсу. Запуск насоса при реверсе практически невозможен. В этом случае для запуска приходится ожидать прекращения обратного тока пластовой продукции через насос, остановки насоса при реверсе, после чего производить запуск насоса. В предложенном способе решается задача ликвидации солеотложений и облегчения запуска электроцентробежного насоса после его остановки. Задача решается следующим образом.

При эксплуатации скважины ведут отбор по колонне труб пластовой продукции, подаваемой электроцентробежным насосом в стационарном режиме, выполняют остановку скважины, замену электроцентробежного насоса на электроцентробежный насос повышенной производительности и отбор пластовой продукции по колонне труб в циклическом режиме, включающем периодическое включение и работу насоса и выключение и остановку насоса. Для ликвидации солеотложений и облегчения пуска насоса после остановки колонну труб выше электроцентробежного насоса снабжают двумя расположенными последовательно обратными клапанами. За счет этого исключаются утечки через клапаны при остановке насоса. Два клапана постепенно и периодически один за другим промываются от солеотложений, обеспечивают надежное перекрытие колонны труб и исключают обратный ток пластовой продукции через насос при его остановке. Электроцентробежный насос повышенной производительности эксплуатируют с напором, большим на 5-100%, чем у электроцентробежного насоса для стационарного режима подачи пластовой продукции. Такой напор способствует промывке самого насоса и его рабочих органов от солеотложений, промывке клапанов, промывке колонны труб и трубопроводов. Кроме того, исследования на скважинах показали, что существует для каждой скважины свой циклический режим отбора пластовой продукции с временем остановки электроцентробежного насоса, при котором происходит отложение солей. Эта характеристика для каждой скважины индивидуальна и определяется экспериментально. Снижение этого времени способствует очищению от солеотложений и стабильной работе насоса. В соответствии с этим назначают время остановки насоса при циклической работе не больше определенного экспериментально времени, при котором происходят солеотложения. Иначе говоря, циклический режим отбора пластовой продукции назначают с временем остановки электроцентробежного насоса не больше времени остановки для циклического режима, при котором происходит образование солеотложений на рабочих органах электроцентробежного насоса.

В результате удается ликвидировать солеотложения и добиться облегчения запуска электроцентробежного насоса после его остановки.

Примеры конкретного выполнения

Пример 1. Эксплуатируют нефтедобывающую скважину с текущим дебитом 79 м³/сут. Добывают пластовую продукцию с обводненностью 90%. Электроцентробежный насос марки ЭЦНМ5 производительностью 80 м³/сут размещен на глубине 1500 м. Насос эксплуатируют в постоянном режиме с напором 1200 м. Межремонтный период работы скважины составляет 20 суток, после которого скважину останавливают, поднимают из скважины глубинно-насосное оборудование и производят очистку от солеотложений. Останавливают скважину. Поднимают из скважины глубинно-насосное оборудование. Спускают в скважину компоновку, включающую электроцентробежный насос марки ЭЦНМ5 с производительностью 125 м³/сут, колонну труб с двумя обратными клапанами на расстоянии от насоса 10 и 20 м. На устье производят обвязку скважины. Насос размещают на глубине 1500 м. Изменения напора производятся через 50 м, поэтому настраивают насос на работу с напором 1250 м (на ~5% более прежнего) в циклическом режиме: 4 мин работа, 6 мин остановка. Режим работы 4/6 мин подобран опытным путем как режим, гарантирующий отсутствие солеотложений при указанном напоре и наличии 2 обратных клапанов.

Пример 2. Выполняют как пример 1. Для циклического режима используют насос марки ЭЦНМ 5-125 с напором 1800 м (на 50% более прежнего). Насос эксплуатируют в циклическом режиме: 3,5 мин работа, 5,5 мин остановка. Режим работы 3,5/5,5 мин подобран опытным путем как режим, гарантирующий отсутствие солеотложений при указанном напоре и наличии 2 обратных клапанов.

Пример 3. Выполняют как пример 1. Для циклического режима используют насос марки ЭЦНМ 5-125 с напором 2400 (на 100% более прежнего). Насос эксплуатируют в циклическом режиме: 3 мин работа, 5 мин остановка. Режим работы 3/5 мин подобран опытным путем как режим, гарантирующий отсутствие солеотложений при указанном напоре и наличии 2 обратных клапанов.

В результате применения нового насоса и режимов его работы по примерам 1-3 удалось ликвидировать отложение солей. Скважины эксплуатируют более года без остановки на ремонт. Отложения солей не наблюдается. Запуск насосов не вызывает осложнений.

Применение предложенного способа позволит решить задачу ликвидации солеотложений и облегчения запуска электроцентробежного насоса после его остановки.