RU109209U1 - PUMPING UNIT FOR SIMULTANEOUS-SEPARATE OPERATION OF TWO LAYERS IN A WELL - Google Patents

Abstract

Насосная установка для одновременно-раздельной эксплуатации двух пластов в скважине, разделенных пакером, содержащая колонну лифтовых труб, кабель, хвостовик, верхний электропогружной насос, вход которого сообщен с надпакерным пространством, а выход - с колонной лифтовых труб, нижний электропогружной насос в кожухе, снабженном узлом герметизации кабеля и сообщающимся сверху через боковой канал и тройник с колонной лифтовых труб, а снизу через хвостовик - с подпакерным пространством, отличающаяся тем, что хвостовик размещен в трубе, имеющей радиальные отверстия сверху и клапан снизу, а в кольцевом зазоре между хвостовиком и трубой установлена спиралевидная лопасть. A pump installation for simultaneous and separate operation of two layers in a well, separated by a packer, containing a column of elevator pipes, a cable, a liner, an upper electric submersible pump, the inlet of which communicates with the above-packer space, and an outlet with a column of elevator pipes, a lower electric submersible pump in a casing equipped with cable sealing unit and communicating from above through the side channel and tee with a column of elevator pipes, and from below through the shank - with under-packer space, characterized in that the shank is placed in the pipe s radial holes at the top and bottom of the valve and in the annulus between the liner and the pipe is installed a helical blade.

Description

Полезная модель относится к нефтепромысловому оборудованию, в частности к скважинным насосным установкам для одновременно-раздельной эксплуатации двух пластов (ОРЭ).The utility model relates to oilfield equipment, in particular to downhole pumping units for simultaneous and separate operation of two layers (WEM).

Известна насосная установка для ОРЭ двух пластов в скважине, разделенных пакером, содержащая колонну лифтовых труб, кабель, хвостовик, верхний винтовой насос в верхнем кожухе, снабженном боковым входным каналом, связывающим полость винтового насоса с надпакерным пространством, и нижний электропогружной насос с электродвигателем в нижнем кожухе, снабженном узлом герметизации кабеля и сообщающимся снизу через хвостовик с подпакерным пространством, а сверху с входом электропогружного насоса, выход с которого связан через клапан и верхний кожух с лифтовой колонной (Патент РФ №2368764, Е21В 43/14, 2009).A well-known pump installation for two open reservoir formations in a well, separated by a packer, comprising a lift pipe string, a cable, a liner, an upper screw pump in an upper casing provided with a lateral inlet channel connecting the cavity of the screw pump with an over-packer space, and a lower electric submersible pump with an electric motor in the lower a casing equipped with a cable sealing assembly and communicating from below through a shank with a sub-packer space, and from above with an input of an electric submersible pump, the output of which is connected through a valve and upper with tubing casing (RF patent №2368764, E 21 B 43/14, 2009).

Недостатком насосной установки является сложность монтирования нижнего кожуха на электродвигателе, а также высокая вероятность накопления механических примесей в кольцевом зазоре между ними, вызывающего перегрев электродвигателя. Кроме того, при откачивании из верхнего пласта жидкости со значительным количеством газовой фазы возможны трудности в работе винтового насоса.The disadvantage of the pump installation is the difficulty of mounting the lower casing on the electric motor, as well as the high probability of accumulation of mechanical impurities in the annular gap between them, causing the motor to overheat. In addition, when pumping liquid with a significant amount of the gas phase from the upper layer, difficulties may occur in the operation of the screw pump.

Известна насосная установка для ОРЭ двух пластов в скважине, разделенных пакером, содержащая колонну лифтовых труб, кабель, хвостовик, верхний штанговый насос с полой колонной штанг, герметично соединенных с плунжером, заключенный в верхний кожух, сообщенный сверху с колонной лифтовых труб и снабженный боковым каналом, для соединения приема насоса с надпакерным пространством, нижний электропогружной насос в кожухе с узлом герметизации кабеля, вход которого сообщен с подпакерным пространством через хвостовик с перепускным устройством выше пакера, а выход сообщен с верхним кожухом (Патент РФ №2291953, Е21В 43/14, 2005).A well-known pump installation for the WEM of two layers in the well, separated by a packer, containing a column of elevator pipes, a cable, a liner, an upper sucker rod pump with a hollow column of rods, hermetically connected to the plunger, enclosed in an upper casing communicated from above with a column of elevator pipes and provided with a side channel , to connect the pump intake to the packer space, the lower electric submersible pump in the casing with the cable sealing unit, the input of which is connected to the packer space through the shank with the bypass device in above the packer, and the output is communicated with the upper casing (RF Patent No. 2291953, ЕВВ 43/14, 2005).

Из-за наличия штангового насоса установка имеет ограниченную глубину спуска и невысокий диапазон подач, а также не пригодна для эксплуатации в искривленных скважинах. Кроме того, значительные весогабаритные характеристики наземного оборудования вызывают неудобства, связанные с необходимостью использования подъемных устройств.Due to the presence of a sucker rod pump, the installation has a limited depth of descent and a low feed range, and is also not suitable for use in deviated wells. In addition, significant weight and size characteristics of ground equipment cause inconvenience associated with the need to use lifting devices.

Наиболее близкой по технической сущности к заявляемой является насосная установка для ОРЭ двух пластов в скважине, разделенных пакером, содержащая колонну лифтовых труб, кабель, хвостовик, верхний электропогружной насос, вход которого сообщен с надпакерным пространством, а выход с колонной лифтовых труб, нижний электропогружной насос в кожухе, снабженном узлом герметизации кабеля и сообщающимся сверху через боковой канал и тройник с колонной лифтовых труб, а снизу через хвостовик с подпакерным пространством (Гречаник А.И. Первый в РФ опыт применения двухлифтовой концентрической системы УЭЦН-УЭЦН для одновременной раздельной добычи нефти на Усть-Тегусском месторождении // Производственно-технический семинар "Оптимизация добычи нефти. Практика применения технологий ОРЭ, ОРЗ и интеллектуализация скважин». Уфа, 2010).Closest to the technical nature of the claimed is a pumping unit for two reservoir formations in the well, separated by a packer, containing a column of elevator pipes, a cable, a liner, an upper electric submersible pump, the input of which is connected to the above-packer space, and the outlet with a column of elevator pipes, a lower electric submersible pump in a casing equipped with a cable sealing assembly and communicating from above through the side channel and tee with a column of elevator pipes, and from below through a shank with under-packer space (Grechanik A.I. ie application dvuhliftovoy concentric ESP-ESP system for simultaneous separate oil Ust-Tegusskoe field // Technical Seminar "Optimization of oil production. The practice of dual completion technology, ARD and intellectualization of the wells." Ufa, 2010).

Недостатком известной установки является возможность выноса механических примесей из нижнего пласта вместе с добываемой жидкостью и их накопление в кожухе нижнего электропогружного насоса.A disadvantage of the known installation is the possibility of removal of mechanical impurities from the lower reservoir together with the produced fluid and their accumulation in the casing of the lower electric submersible pump.

Технической задачей, решаемой настоящей полезной моделью, является увеличение наработки насосной установки при значительном содержании механических примесей в скважинной жидкости, добываемой из нижнего пласта.The technical problem solved by this utility model is to increase the operating time of the pumping unit with a significant content of mechanical impurities in the well fluid extracted from the lower reservoir.

Указанная техническая задача решается тем, что в насосной установке для ОРЭ двух пластов в скважине, разделенных пакером, содержащей колонну лифтовых труб, кабель, хвостовик, верхний электропогружной насос, вход которого сообщен с надпакерным пространством, а выход - с колонной лифтовых труб, нижний электропогружной насос в кожухе, снабженном узлом герметизации кабеля и сообщающимся сверху через боковой канал и тройник с колонной лифтовых труб, а снизу через хвостовик с подпакерным пространством, согласно полезной модели, хвостовик размещен в трубе, имеющей тангенциальные отверстия сверху и клапан снизу, а в кольцевом зазоре между хвостовиком и трубой установлена спиралевидная лопасть.The specified technical problem is solved by the fact that in the pump installation for the WEM of two layers in the well, separated by a packer containing a column of lift pipes, a cable, a liner, an upper electric submersible pump, the input of which is in communication with the above-packer space, and the output is with a column of elevator pipes, the lower electric submersible a pump in a casing equipped with a cable sealing assembly and communicating from above through a side channel and a tee with a column of elevator pipes, and from below through a shank with a sub-packer space, according to a utility model, Shchen a pipe having tangential openings above and below the valve and in the annulus between the liner and the pipe is installed a helical blade.

В заявляемой конструкции труба выполняет одновременно функции корпуса гравитационного сепаратора и отстойника.In the claimed design, the pipe simultaneously performs the functions of the body of the gravitational separator and sump.

На фиг. схематично представлена принципиальная схема предлагаемой насосной установки для ОРЭ двух пластов в скважине.In FIG. schematically shows a schematic diagram of the proposed pumping unit for the wholesale power supply of two layers in the well.

Насосная установка содержит колонну лифтовых труб 1, верхний электропогружной насос 2 с телеметрической системой 3 и кабелем 4, нижний электропогружной насос 5 с телеметрической системой 6 и кабелем 7, кожух 8 с узлом герметизации кабеля 9, пакер 10, муфту соединительную 11, тройник 12, боковой канал 13. Под пакером 10 размещен хвостовик 14 и труба 15 с тангенциальными отверстиями 16 в верхней части. Между хвостовиком 14 и трубой 15 установлена спиралевидная лопасть 17, в совокупности образующие гравитационный сепаратор 18, к которому присоединен отстойник 19 с клапаном 20.The pump installation contains a column of lift pipes 1, an upper electric submersible pump 2 with a telemetric system 3 and cable 4, a lower electric submersible pump 5 with a telemetric system 6 and cable 7, a casing 8 with a cable sealing unit 9, a packer 10, a coupling 11, a tee 12, side channel 13. Under the packer 10, a shank 14 and a pipe 15 with tangential holes 16 in the upper part are placed. Between the shank 14 and the pipe 15, a spiral-shaped blade 17 is installed, which together form a gravity separator 18, to which a sump 19 with a valve 20 is connected.

Насосная установка работает следующим образом. Для герметичного разобщения продуктивных пластов устанавливается пакер 10, к которому присоединяется хвостовик 14, труба 15 и спиралевидная лопасть 17, образующие гравитационный сепаратор. На колонне лифтовых труб 1 на пакер 10 опускается компоновка из верхнего 2 и нижнего 5 электропогружного насоса, причем последний оснащен герметичным кожухом 8 с узлом герметизации 9 для питающего кабеля 7.The pump installation operates as follows. For hermetic separation of productive formations, a packer 10 is installed, to which a shank 14, a pipe 15 and a spiral blade 17 are connected, forming a gravity separator. On the column of lift pipes 1, the packer 10 is lowered from the top 2 and bottom 5 of the electric submersible pump, the latter being equipped with a sealed casing 8 with a sealing unit 9 for the supply cable 7.

Нижний электропогружной насос 5 приводят в действие подачей электроэнергии по кабелю 7, заведенному в кожух 8 через узел герметизации кабеля 9. Скважинная жидкость из нижнего пласта проходит через тангенциальные отверстия 16 в верхней части трубы 15, попадает в кольцевой зазор между хвостовиком 14 и трубой 15, в котором размещена спиралевидная лопасть 17, и, направляясь сверху вниз, приобретает вращательное движение. Частицы твердой фазы во вращающемся потоке сепарируются, происходит их агломерация и увеличение гидравлической крупности. Образовавшиеся конгломераты оседают под действием гравитационной силы в отстойник 19, являющийся продолжением трубы 15. При достижении веса частиц, накопленных в отстойнике 19, предельного значения происходит срабатывание клапана 20 и сброс частиц в зумпф скважины. Очищенная скважинная жидкость попадает через хвостовик 14 в полость кожуха 8 и оказывается на приеме нижнего электропогружного насоса 5, при прохождении которого приобретает необходимый напор. Далее жидкость движется через соединительную муфту 11 в боковой канал 13, попадает в тройник 12 и через колонну лифтовых труб 1 выводится на дневную поверхность. Телеметрическая система 6 осуществляет замер характеристик добываемой жидкости из нижнего пласта и параметров нижнего электропогружного насоса 5.The lower electric submersible pump 5 is driven by the supply of electricity through the cable 7, brought into the casing 8 through the cable sealing unit 9. The well fluid from the lower layer passes through the tangential holes 16 in the upper part of the pipe 15, enters the annular gap between the shank 14 and the pipe 15, in which the spiral blade 17 is placed, and, heading from top to bottom, acquires a rotational movement. Particles of the solid phase in a rotating stream are separated, they agglomerate and increase hydraulic size. The resulting conglomerates are deposited under the influence of gravitational force into the sump 19, which is a continuation of the pipe 15. When the weight of the particles accumulated in the sump 19 reaches the limit value, the valve 20 is actuated and the particles are discharged into the sump of the well. The purified borehole fluid enters through the liner 14 into the cavity of the casing 8 and is received by the lower electric submersible pump 5, during the passage of which it acquires the necessary pressure. Then the fluid moves through the connecting sleeve 11 into the side channel 13, enters the tee 12 and through the column of elevator pipes 1 is displayed on the day surface. The telemetry system 6 measures the characteristics of the produced fluid from the lower reservoir and the parameters of the lower electric submersible pump 5.

Одновременно скважинная жидкость из верхнего пласта отбирается с надпакерного пространства верхним электропогружным насосом 2, электропитание которого выполняется по кабелю 4. Жидкость попадает в тройник 12, где смешивается со скважинной жидкостью из нижнего пласта, и по колонне лифтовых труб 1 поднимается на поверхность. Учет параметров верхнего пласта и работы верхнего электропогружного насоса 2 производится телеметрической системой 3.At the same time, the borehole fluid from the upper layer is taken from the overpacker space by the upper electric submersible pump 2, the power of which is carried out via cable 4. The liquid enters the tee 12, where it mixes with the borehole liquid from the lower layer, and rises to the surface through the lift pipe string 1. The parameters of the upper layer and the operation of the upper electric submersible pump 2 are taken into account by the telemetry system 3.

Таким образом, предлагаемая комплектация насосной установки обеспечивает увеличение наработки за счет снижения содержания механических примесей на входе в нижний насос.Thus, the proposed complete set of the pumping unit provides an increase in operating time by reducing the content of mechanical impurities at the entrance to the lower pump.

Claims (1)

Насосная установка для одновременно-раздельной эксплуатации двух пластов в скважине, разделенных пакером, содержащая колонну лифтовых труб, кабель, хвостовик, верхний электропогружной насос, вход которого сообщен с надпакерным пространством, а выход - с колонной лифтовых труб, нижний электропогружной насос в кожухе, снабженном узлом герметизации кабеля и сообщающимся сверху через боковой канал и тройник с колонной лифтовых труб, а снизу через хвостовик - с подпакерным пространством, отличающаяся тем, что хвостовик размещен в трубе, имеющей радиальные отверстия сверху и клапан снизу, а в кольцевом зазоре между хвостовиком и трубой установлена спиралевидная лопасть.

A pump installation for simultaneous and separate operation of two layers in a well, separated by a packer, containing a column of elevator pipes, a cable, a liner, an upper electric submersible pump, the inlet of which communicates with the above-packer space, and an outlet with a column of elevator pipes, a lower electric submersible pump in a casing equipped with cable sealing unit and communicating from above through the side channel and tee with a column of elevator pipes, and from below through the shank - with under-packer space, characterized in that the shank is placed in the pipe s radial holes at the top and bottom of the valve and in the annulus between the liner and the pipe is installed a helical blade.