RU181938U1

RU181938U1 - Installation of a jet pump for well development and oil production

Info

Publication number: RU181938U1
Application number: RU2018117826U
Authority: RU
Inventors: Дамир Гарифуллович Сарваров
Original assignee: Дамир Гарифуллович Сарваров
Priority date: 2018-05-14
Filing date: 2018-05-14
Publication date: 2018-07-27

Abstract

Полезная модель относится к нефтегазодобывающей промышленности и может быть использована для добычи нефти и освоения скважин как наклонно-направленных, так и скважин с боковыми стволами, оборудованных эксплуатационной колонной малого диаметра. Технический результат заключается в создании надежного, экономичного, высокоэффективного и многофункционального устройства, позволяющего сократить затраты и сроки, повысить надежности работы установки и эффективность эксплуатации скважин за счет снижения износа, сокращения времени и средств по замене изнашиваемых частей без подъема насосно-компрессорных труб и ухудшения коллекторских свойств пласта. Установка содержит устанавливаемый на колонне насосно-компрессорных труб, оснащенной пакером, корпус с отверстиями, в котором установлен струйный насос, имеющий хвостовик с фильтром, под которым установлен уплотнитель, съемные сопло и диффузор, приемную камеру и каналы, связывающие приемную камеру с забоем скважины, а диффузор - с отверстиями корпуса. В корпусе под струйным насосом установлена втулка с обратным клапаном. Во внутренней части корпуса выполнен верхний выступ для посадки струйного насоса и нижний выступ - для втулки. Уплотнитель струйного насоса выполнен в виде манжеты, имеющей возможность изменения формы под типоразмер насосно-компрессорных труб при спуске-подъеме струйного насоса и переходе из одного диаметра насосно-компрессорной трубы в другой. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.The utility model relates to the oil and gas industry and can be used for oil production and development of both directional and sidetrack wells equipped with a small diameter production casing. The technical result consists in creating a reliable, economical, highly efficient and multi-functional device that allows to reduce costs and time, increase the reliability of the installation and the efficiency of well operation by reducing wear, reducing time and money for replacing wearing parts without lifting tubing and deteriorating manifold reservoir properties. The installation comprises a housing with openings mounted on a tubing string equipped with a packer, in which there is a jet pump having a filter shank, under which a seal is installed, a removable nozzle and diffuser, a receiving chamber and channels connecting the receiving chamber to the bottom of the well, and the diffuser - with holes in the housing. In the housing under the jet pump, a sleeve with a check valve is installed. In the inner part of the casing, an upper protrusion for seating the jet pump and a lower protrusion for the sleeve are made. The jet pump seal is made in the form of a cuff having the ability to change shape to the size of the tubing during the descent of the jet pump and the transition from one diameter of the tubing to another. 2 s.p. f-ly, 2 ill.

Description

Полезная модель относится к нефтегазодобывающей промышленности и может быть использована для добычи нефти и освоения скважин как наклонно-направленных, так и скважин с боковыми стволами, оборудованных эксплуатационной колонной малого диаметра.The utility model relates to the oil and gas industry and can be used for oil production and development of both directional and sidetrack wells equipped with a small diameter production casing.

Известна установка струйного насоса для эксплуатации наклонно-направленных скважин, обеспечивающая повышение надежности ее работы за счет очистки пластовой продукции, которая содержит установленный на колонне насосно-компрессорных труб (НКТ) струйный насос с полым штоком на входе, расположенные в НКТ большего диаметра, в нижней части которой размещен межтрубный герметичный узел, выполненный с возможностью взаимодействия с полым штоком для герметичных осевых перемещений колонн НКТ относительно друг друга, а ниже герметичного узла установлен сепаратор (РФ, 164924, оп. 27.09.2016).A well-known installation of a jet pump for the operation of directional wells, providing increased reliability of its operation due to the cleaning of reservoir products, which contains a jet pump with a hollow rod at the inlet located on a string of tubing tubing located in a larger diameter tubing in the lower part of which there is an annular tight assembly made with the possibility of interaction with the hollow rod for tight axial movements of tubing strings relative to each other, and below the tight assembly The separator was renewed (RF, 164924, op. September 27, 2016).

Известна установка струйного насоса для эксплуатации скважины с боковым стволом малого диаметра, состоящая из поверхностного силового привода, установленного на НКТ струйного насоса, пакера и устьевого оборудования, которое включает регулируемый дроссель, манометр и расходомер. Для контроля параметров работы скважины ниже пакера под ним внутри НКТ установлен глубинный манометр, соединенный кабелем с блоком замера на устье скважины, а выше пакера размещен герметичный выход кабеля из НКТ в затрубное пространство скважины (РФ, 144129, оп. 10.08.2014).It is known to install a jet pump for operating a well with a small borehole, consisting of a surface power drive mounted on a tubing of a jet pump, a packer and wellhead equipment, which includes an adjustable throttle, a manometer and a flow meter. To control the parameters of the well’s operation, below the packer, a depth gauge is installed underneath it inside the tubing, connected by a cable to the measuring unit at the wellhead, and a sealed cable exit from the tubing to the annulus of the well is located above the packer (RF, 144129, op.

Наиболее близким к заявляемому устройству по большинству общих признаков является установка струйного насоса для добычи нефти по патенту на полезную модель РФ №164426, МПК Е21В 43/00, F04F 5/02, оп. 27.06.2016 - прототип.The closest to the claimed device for most common signs is the installation of a jet pump for oil production according to the patent for a utility model of the Russian Federation No. 164426, IPC EV 43/00, F04F 5/02, op. 06/27/2016 - a prototype.

Устройство по прототипу содержит устанавливаемый на оснащенной пакером колонне насосно-компрессорных труб корпус с отверстиями, во внутренних выступах которого установлен струйный насос, имеющий хвостовик в виде ловильной головки с фильтром, выполненный в виде патрубка с отверстиями и сменными фильтр-элементами, уплотнитель в виде ребристой манжеты, съемные сопло и диффузор, приемную камеру и каналы, связывающие приемную камеру с забоем скважины, а диффузор - с отверстиями корпуса. Приемная камера выполнена в виде сменной втулки с отверстиями, центрирующей сопло относительно диффузора. В нижней части корпуса на входе в струйный насос установлен фильтр, состоящий из заглушенного снизу патрубка с отверстиями и сменными фильтр-элементами.The prototype device comprises a housing with holes installed on a tubing string equipped with a packer, in the inner protrusions of which there is a jet pump having a tail in the form of a fishing head with a filter, made in the form of a pipe with holes and replaceable filter elements, a sealant in the form of a ribbed cuffs, a removable nozzle and diffuser, a receiving chamber and channels connecting the receiving chamber to the bottom of the well, and the diffuser to the openings of the body. The receiving chamber is made in the form of a replaceable sleeve with holes centering the nozzle relative to the diffuser. In the lower part of the housing at the inlet of the jet pump, a filter is installed, consisting of a nozzle plugged from below with holes and replaceable filter elements.

В ребристой манжете прототипа кольца ребер расположены перпендикулярно направлению движения насоса по НКТ, а следовательно и НКТ. Насосно-компрессорные трубы соединяют между собой посредством муфт, поэтому в стыке образуется кольцевой зазор большего диаметра (в муфте), чем внутренний диаметр НКТ, что приводит к зацепам и быстрому износу такой ребристой манжеты и как следствие разрушению. Причем при скручивании НКТ по муфте возникает эксцентричность внутренней полости НКТ, что тоже приводит к цеплянию и износу.In the ribbed cuff of the prototype cuff, the rib rings are perpendicular to the direction of the pump along the tubing, and therefore the tubing. Tubing is connected by means of couplings, therefore, an annular gap of a larger diameter (in the coupling) is formed at the joint than the inner diameter of the tubing, which leads to hooks and rapid wear of such a ribbed cuff and, as a result, destruction. Moreover, when twisting the tubing along the sleeve, the eccentricity of the inner cavity of the tubing occurs, which also leads to clinging and wear.

К недостаткам прототипа также относятся:The disadvantages of the prototype also include:

отсутствие возможности опрессовки эксплуатационной колонны и пакера по затрубному пространству перед запуском струйного насоса в работу для оценки достоверности посадки пакера и герметичности лифта насосно-компрессорных труб. Нарушение герметичности эксплуатационной колонны и места перехода из эксплуатационной колонны в боковой ствол неприемлемо для работы струйных установок;the inability to crimp the production string and packer in the annulus before starting the jet pump into operation to assess the reliability of the packer and the tightness of the elevator of the tubing. Violation of the tightness of the production string and the place of transition from the production string to the side barrel is unacceptable for the operation of jet installations;

при остановках подачи рабочей жидкости на сопло происходит поглощение гидростатического столба жидкости, а следовательно насыщение пласта рабочей жидкостью, что приводит к ухудшению его коллекторских свойств;when the supply of working fluid to the nozzle stops, the hydrostatic column of fluid is absorbed, and therefore the formation is saturated with working fluid, which leads to a deterioration of its reservoir properties;

в скважинах с высоким поглощением жидкости, невозможно осуществить вымыв (гидравлический подъем) струйного насоса из корпуса, а извлечение насоса канатной техникой при больших зенитных углах практически невозможно, поэтому ловильная головка не несет свою функцию для боковых стволов;in wells with high liquid absorption, it is impossible to flush (hydraulically lift) the jet pump from the body, and removing the pump by cable technology at large zenith angles is practically impossible, therefore the fishing head does not carry its function for sidetracks;

ограниченность применения добычей нефти, т.к. конструкция не позволяет прокачивать через себя жидкости в подпакерную зону. Поэтому, например для промывки и/или химической обработки скважин необходимо использовать соответствующее оборудование, что приводит к увеличению затрат времени и средств на проведение работ по освоению скважин.limited use of oil production, as the design does not allow pumping liquids through itself into the under-packer zone. Therefore, for example, for flushing and / or chemical treatment of wells, it is necessary to use appropriate equipment, which leads to an increase in the time and money spent on well development work.

Технический результат заключается в создании надежного, экономичного, высокоэффективного и многофункционального устройства, позволяющего сократить затраты и сроки проведения работ, повысить надежность и эффективность за счет снижения износа, сокращения времени и средств по замене изнашиваемых частей без подъема насосно-компрессорных труб и ухудшения коллекторских свойств пласта.The technical result consists in the creation of a reliable, economical, highly efficient and multi-functional device that allows to reduce costs and terms of work, increase reliability and efficiency by reducing wear, reducing time and money for replacing wearing parts without lifting tubing and deteriorating reservoir properties of the formation .

Технический результат достигается тем, что в установке струйного насоса для освоения скважин и добычи нефти, содержащей устанавливаемый на оснащенной пакером колонне насосно-компрессорных труб корпус с отверстиями, в котором установлен струйный насос, имеющий хвостовик с фильтром и манжетой, съемные сопло и диффузор, приемную камеру и каналы, связывающие приемную камеру с забоем скважины, а диффузор - с отверстиями корпуса, согласно полезной модели, в корпусе под струйным насосом установлена втулка с обратным клапаном, причем во внутренней части корпуса выполнен верхний выступ для посадки струйного насоса и нижний выступ - для втулки, а манжета струйного насоса выполнена с возможностью изменения формы под типоразмер насосно-компрессорных труб при спуске-подъеме струйного насоса и переходе из одного диаметра насосно-компрессорной трубы в другой. Манжета может быть выполнена с загнутыми внутрь упругими лепестками или в виде пружины, залитой эластичным материалом.The technical result is achieved in that in the installation of a jet pump for well development and oil production, comprising a housing with holes installed on a packer string equipped with a packer, in which a jet pump is installed having a shank with a filter and a sleeve, a removable nozzle and a diffuser, a receiving the chamber and the channels connecting the receiving chamber with the bottom of the well, and the diffuser with the holes of the housing, according to a utility model, a sleeve with a check valve is installed in the housing under the jet pump, and in the inner s body portion configured upper lip to fit the jet pump and the lower lip - for the sleeve, and the sleeve of the jet pump is configured to change shape under the size tubing during the descent-ascent of the jet pump and the transition from one diameter tubing to another. The cuff can be made with elastic petals bent inward or in the form of a spring filled with elastic material.

Полезная модель поясняется выполнением установки для скважины с боковым стволом малого диаметра и сопровождающими чертежами, на которых изображены:The utility model is illustrated by the installation for a well with a small borehole and accompanying drawings, which depict:

фиг. 1 - общий вид установки в разрезе;FIG. 1 is a General view of the installation in section;

фиг. 2 - схематичное изображение размещенной в скважине установки в комплекте с НКТ и пакером.FIG. 2 is a schematic illustration of an installation located in a well complete with tubing and a packer.

Установка содержит корпус 1 с отверстиями 2, в котором герметично посредством уплотнений 3 установлена втулка 4 с седлом обратного клапана 5. В верхней и нижней части корпуса 1 имеются внутренние выступы 6, верхний из которых служит для посадки струйного насоса 7 с герметичными уплотнениями 8, а нижний - для втулки 4. Струйный насос 7 имеет хвостовик 9 с фильтром 10, под которым установлена служащая уплотнителем манжета 11, изменяющая форму в зависимости от диаметра НКТ. Манжета может быть выполнена с загнутыми внутрь упругими лепестками или в виде пружины, залитой эластичным материалом, исключает зацепления и преждевременный износ. В струйном насосе 7 имеются съемные сопло 12 и диффузор 13, образующие приемную камеру 14, которая связана каналами 15 с забоем скважины. Диффузор 13 связан каналами 16 с отверстиями 2 корпуса 1. Корпус 1 имеет внутреннюю и внешнюю резьбы для присоединения к колонне НКТ 17 с пакером 18. Устройство работает следующим образом.The installation comprises a housing 1 with holes 2, in which a sleeve 4 with a check valve seat 5 is sealed by means of seals 3. In the upper and lower parts of the housing 1 there are internal protrusions 6, the upper of which serves to seat the jet pump 7 with hermetic seals 8, and the lower one for sleeve 4. The jet pump 7 has a shank 9 with a filter 10, under which a cuff 11 serving as a sealant is installed, which changes shape depending on the diameter of the tubing. The cuff can be made with bent inward elastic petals or in the form of a spring filled with elastic material, eliminates engagement and premature wear. The jet pump 7 has a removable nozzle 12 and a diffuser 13, forming a receiving chamber 14, which is connected by channels 15 to the bottom of the well. The diffuser 13 is connected by channels 16 to the openings 2 of the housing 1. The housing 1 has internal and external threads for connection to the tubing string 17 with a packer 18. The device operates as follows.

При освоении скважин для их промывки и закачки соответствующих растворов на колонне НКТ 17 спускают на заданную глубину в боковой ствол малого диаметра корпус 1 с втулкой 3, зафиксированной, например срезным штифтом в положении перекрытия отверстий 2, и приводят пакер 18 в рабочее положение. По затрубному пространству производят опрессовку на предмет герметичности эксплуатационной колонны, входа в колонну малого диаметра, колонны малого диаметра, пакера и корпуса установки. По насосно-компрессорным трубам производят закачку в пласт необходимых составов. После обработки в седло втулки 4 сбрасывают обратный клапан - шар 5. В результате нагнетания жидкости в НКТ происходит срезание фиксирующего штифта, смещение втулки 4 вниз до нижнего выступа 6 и открытие отверстий 2 корпуса 1. Затем сбрасывают струйный насос 7 в НКТ для установки его в корпусе 1. Циркуляцией жидкости насосно-компрессорные трубы - затрубное пространство, через отверстия 2 доводят струйный насос 7 до места посадки в верхнем выступе 6 корпуса 1. При этом манжета 11 «раскрывается» навстречу потоку, выполняя функцию поршня и центрируя струйный насос, и беспрепятственно осуществляет плавный переход на малый диаметр НКТ без зацепов и износа. Обеспечивается спуск за счет «поршневания», благодаря чему струйный насос 7 гарантированно и ускоренно достигает места установки, независимо от угла наклона скважины. Нагнетанием рабочей жидкости по насосно-компрессорным трубам 17 создают необходимый режим работы струйного насоса 7 для отбора скважинного флюида. Рабочая жидкость поступает в сопло 12, из которого выходит с высокой скоростью, создавая при этом разряжение в приемной камере 14. Происходит подсос пластовой жидкости, которая поступает по каналам 15 в приемную камеру 14, где перемешивается с пластовой жидкостью, поступает в диффузор 13, а через каналы 16 и отверстия 2 корпуса 1 выбрасывается в затрубное пространство и далее поступает на устье скважины.When developing wells for flushing and injecting appropriate solutions on the tubing string 17, the housing 1 is lowered to a predetermined depth in the small diameter lateral shaft with a sleeve 3 fixed, for example, with a shear pin in the overlapping position of the holes 2, and the packer 18 is brought into working position. Pressure testing is carried out in the annulus for the tightness of the production string, entry into the small diameter string, small diameter string, packer and installation casing. The tubing pipes are injected into the reservoir of the required compositions. After processing in the saddle of the sleeve 4, the non-return valve - ball 5 is discarded. As a result of pumping the liquid into the tubing, the fixing pin is cut, the sleeve 4 is displaced down to the lower ledge 6 and the holes 2 of the housing 1 are opened. Then, the jet pump 7 in the tubing is reset to install case 1. Circulation of fluid tubing - the annulus, through the holes 2 bring the jet pump 7 to the seat in the upper protrusion 6 of the housing 1. In this case, the cuff 11 "opens" towards the flow, acting as a piston and centering with a jet pump, and freely implements a smooth transition to a small tubing diameter without hooks and wear. Descent is ensured due to "pistoning", due to which the jet pump 7 reaches the installation site with guarantee and speed, regardless of the angle of inclination of the well. By pumping the working fluid through the tubing 17 create the necessary mode of operation of the jet pump 7 for the selection of well fluid. The working fluid enters the nozzle 12, from which it leaves at a high speed, thereby creating a vacuum in the receiving chamber 14. There is a suction of formation fluid, which enters through the channels 15 into the receiving chamber 14, where it is mixed with the formation fluid, enters the diffuser 13, and through channels 16 and openings 2 of the housing 1 is ejected into the annulus and then goes to the wellhead.

В процессе эксплуатации происходит изнашивание (изменение геометрии проточных частей) сопла 12 и диффузора 13 струйного насоса, что требует извлечения насоса для замены изношенных частей. Причем, по сравнению с ребристой манжетой прототипа, не требуется частых замен предлагаемой манжеты. Циркуляцией жидкости затрубное пространство - насосно-компрессорные трубы, производят вымыв струйного насоса 7 на поверхность, где осуществляют ревизию с последующим сбросом струйного насоса обратно в корпус установки для продолжения работ по добыче нефти.During operation, wear (changing the geometry of the flowing parts) of the nozzle 12 and diffuser 13 of the jet pump occurs, which requires removing the pump to replace worn parts. Moreover, in comparison with the ribbed cuff of the prototype, frequent replacements of the proposed cuff are not required. By circulating the liquid, the annulus — tubing — is washed out of the jet pump 7 to the surface, where an audit is carried out, followed by the discharge of the jet pump back into the unit casing to continue oil production.

Таким образом, обеспечивается освоение скважины и добыча нефти за одну спуско-подъемную операцию насосно-компрессорных труб, при сохранении коллекторских свойств пласта.Thus, well development and oil production in one round-trip operation of tubing are ensured, while maintaining reservoir properties of the formation.

Claims

1. Installation of a jet pump for well development and oil production, comprising a housing with holes installed on a tubing string equipped with a packer, in which a jet pump is installed having a liner with a filter and a sleeve, a removable nozzle and diffuser, a receiving chamber and channels connecting a receiving chamber with a bottom hole, and a diffuser with holes in the housing, characterized in that a sleeve with a check valve is installed in the housing under the jet pump, and an upper protrusion is made in the interior of the housing the jet pump and the lower protrusion for the sleeve, and the cuff of the jet pump is made with the possibility of changing the shape for the standard size of tubing during the descent of the jet pump.

2. Installation according to claim 1, characterized in that the cuff is made with elastic petals bent inward.

3. Installation according to claim 1, characterized in that the cuff is made in the form of a spring filled with elastic material.