RU2339795C2 - Pump assembly for operation of beds in well - Google Patents

Abstract

FIELD: oil and gas industry.

SUBSTANCE: invention refers to oil and gas industry, particularly to well pumping assemblies for simultaneous operation of several objects. The invention allows operation of several objects with specified values of bottomhole pressure for each of them by means of one electroloading pump; the invention also simplifies the design. The essence of the invention is as follows: the assembly contains a producing tubes column, a cable, a tail piece, packers installed outside the tail piece between beds and dividing the well into sections, and an electroloading pump for withdrawal of beds production with an input module and electric engine; the assembly also contains a case. According to the invention the case envelopes only electric engine with the cable and ends at the input module of the electroloading pump whereon a unit of pressure tight cable output from the case is made. The electroloading pump has the efficiency exceeding the total output of beds. The tail piece has several channels; each of them is connected to one section of the well. At that the assembly is equipped with a regulator in form of a ground-based control unit, pressure gauges for measuring bottomhole pressure at the section connected to the related channel and electric valves in each channel functionally tied, the same way as pressure gauges, with the control unit.

EFFECT: facilitates turning on and off of electoloading pump when bottomhole pressure reaches preset value at least in one of sections; simultaneously it connects or disconnects this section of sections with case reservoir through corresponding channel.

1 dwg

Description

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, в частности к скважинным насосным установкам, эксплуатирующим одновременно несколько объектов.The invention relates to the oil industry, in particular to downhole pumping units operating several objects simultaneously.

Известна установка для одновременно-раздельной эксплуатации двух объектов содержащая электропогружной насос и кожух (см. Р.А.Максутов и др. Одновременная раздельная эксплуатация многопластовых нефтяных месторождений. М.: Недра, 1974 г., с.106-107).A known installation for simultaneous and separate operation of two objects containing an electric submersible pump and a casing (see R.A. Maksutov and others. Simultaneous separate operation of multilayer oil fields. M: Nedra, 1974, p.106-107).

Недостатком установки является отсутствие возможности эксплуатировать более двух объектов, наличие двух насосов, сложность и ненадежность конструкции.The disadvantage of the installation is the inability to operate more than two objects, the presence of two pumps, the complexity and unreliability of the design.

Наиболее близка по своей технической сущности установка, содержащая колонну лифтовых труб, пакеры, электропогружной насос с входным модулем и электродвигаталем (см. А.П.Силаш. Добыча и транспорт нефти и газа, часть 1. М.: Недра, 1980 г., с.364, рис.4.1-105).The closest in its technical essence installation containing a column of elevator pipes, packers, an electric submersible pump with an input module and an electric motor (see A.P. Silash. Oil and gas production and transportation, part 1. M .: Nedra, 1980, p.364, fig. 4.1-105).

Недостатками установки являются сложность конструкции и ее сборки на скважине из-за необходимости помещения электропогружного насоса в кожух на устье скважины и размещения узла герметизации кабеля в пакере, необходимость использования еще одного (штангового) насоса для эксплуатации двух объектов, возможность эксплуатировать только два объекта.The disadvantages of the installation are the complexity of the design and its assembly at the well due to the need to place an electric submersible pump in the casing at the wellhead and to place the cable sealing unit in the packer, the need to use another (sucker-rod) pump for operating two objects, and the ability to operate only two objects.

Технической задачей, решаемой предлагаемой установкой, являются упрощение конструкции и работ по ее сборке, создание возможности эксплуатации нескольких объектов одним насосом.The technical problem solved by the proposed installation is to simplify the design and work on its assembly, creating the possibility of operating several objects with one pump.

Указанная техническая задача решается насосной установкой для эксплуатации пластов в скважине, содержащей колонну лифтовых труб, кабель, хвостовик, пакеры, устанавливаемые снаружи хвостовика между пластами и разобщающие скважину на участки, и электропогружной насос, для откачки продукции пластов, с входным модулем и электродвигателем и кожух.The specified technical problem is solved by a pumping unit for operating formations in a well containing a string of elevator pipes, a cable, a liner, packers installed outside the liner between the formations and separating the well into sections, and an electric submersible pump for pumping formation products, with an input module and an electric motor and a casing .

Новым является то, что кожух окружает только электродвигатель вместе с кабелем, заканчивается на входном модуле электропогружного насоса, на котором выполнен узел герметичного вывода кабеля из кожуха, электропогружной насос выполнен с производительностью, превышающей общий дебит пластов, а хвостовик выполнен с несколькими каналами, каждый из которых сообщен с одним из участков скважины, при этом установка снабжена регулятором в виде наземного блока управления, манометров для замера забойного давления на участке, сообщенном с соответствующим каналом, и электроклапанов в каждом канале, функционально связанных, как и манометры, с блоком управления, обеспечивающим возможность включения и выключения электропогружного насоса при достижении забойным давлением заданной величины хотя бы в одном из участков, с одновременным созданием сообщения или разобщения этого участка или этих участков с полостью кожуха через соответствующий канал.New is that the casing surrounds only the electric motor together with the cable, ends at the input module of the electric submersible pump, on which the node of the hermetic cable outlet from the casing is made, the electric submersible pump is designed with a capacity exceeding the total production rate of the layers, and the shank is made with several channels, each of which is communicated with one of the sections of the well, while the installation is equipped with a regulator in the form of a ground control unit, manometers for measuring bottomhole pressure in the section communicated with the corresponding channel, and solenoid valves in each channel, functionally connected, like manometers, with a control unit that provides the ability to turn on and off the electric submersible pump when the bottomhole pressure reaches a predetermined value in at least one of the sections, while creating a message or disconnecting this section or these sections with a cavity through the corresponding channel.

Сущность изобретения заключается в том, что насос большой производительности позволяет откачивать продукцию каждого из пластов поочередно или нескольких вместе до заданных для каждого пласта величин забойного давления с помощью системы регулирования, при этом в кожух помещен только электродвигатель погружного насоса, который закачивается на входном модуле насоса, в котором размещен герметичный выход кабеля, поэтому кожух монтируют в цеховых условиях, а не на скважине. В качестве электропогружного используют центробежный, винтовой и другие насосы с приводом от погружного электродвигателя.The essence of the invention lies in the fact that a high-capacity pump allows pumping out the products of each of the layers alternately or several together to the bottomhole pressure values set for each layer using a control system, while only the submersible pump motor is placed in the casing, which is pumped to the pump inlet module, in which a sealed cable outlet is located, so the casing is mounted in workshop conditions, and not at the well. Centrifugal, screw and other pumps driven by a submersible electric motor are used as electric submersible.

На чертеже показана схема установки.The drawing shows the installation diagram.

Установка содержит электропогружной насос 1 с входным модулем 2, электродвигателем 3, к которому через узел герметичного ввода кабеля 4 на кожухе 5 подведен электрический кабель 6, размещенный вдоль колонны лифтовых труб 7, хвостовик 8 с каналами 9, в которых размещены электроклапаны 10 и манометры 11, а каналы сообщены каждый со своим участком скважины 12, содержащим объект эксплуатации (пласт) 13 и разделенным пакерами 14. Манометры 11 и электроклапаны 10 функционально связаны с блоком управления (не показан).The installation comprises an electric submersible pump 1 with an input module 2, an electric motor 3, to which an electric cable 6, placed along the column of elevator pipes 7, a shank 8 with channels 9, in which the solenoid valves 10 and pressure gauges 11 are placed, are connected through a sealed cable entry unit 4 on the casing 5 and the channels are each communicated with its own section of the well 12 containing the operating object (reservoir) 13 and separated by packers 14. Pressure gauges 11 and solenoid valves 10 are functionally connected to a control unit (not shown).

Работает установка следующим образом.The installation works as follows.

При достижении за счет притока продукции из объекта 13 в одном из участков скважины 12 заданной величины манометр 11 подает сигнал на блок управления, который в свою очередь подает сигнал на открытие электроклапана 10 и включение электродвигателя 3 насоса 1. Насос 1 откачивает накопившуюся продукцию объекта 13, которая через полость кожуха 5 и входной модуль 2 поступает в колонну лифтовых труб 7, при этом забойное давление на этом участке снижается и при достижении им заданной величины нижнего порога манометр 11 подает сигнал на выключение электродвигателя 3 и закрытие электроклапана 10.When reaching due to the influx of products from the object 13 in one of the sections of the well 12 the specified value, the pressure gauge 11 sends a signal to the control unit, which in turn sends a signal to open the solenoid valve 10 and turn on the electric motor 3 of the pump 1. Pump 1 pumps out the accumulated products of the object 13, which through the cavity of the casing 5 and the input module 2 enters the column of elevator pipes 7, while the bottomhole pressure in this section decreases and when it reaches the specified value of the lower threshold, the pressure gauge 11 sends a signal to turn off the electric engine 3 and closing the solenoid valve 10.

Если во время работы насоса 1 забойное давление достигнет заданной для него величины в другом участке, то электроклапан 10 подключит и этот объект к насосу 1. Выключение же насоса 1 в этом случае производится по сигналу манометра 11, взаимодействующего с участком 12, в котором величина забойного давления достигнет нижнего порога последней. Блок управления может быть переключен на работу любого одного объекта 13, что позволит определить производительность и обводненность продукции каждого из объектов 13 по-отдельности.If during pump 1 operation the bottomhole pressure reaches the value set for it in another section, then the solenoid valve 10 will also connect this object to pump 1. In this case, the pump 1 will be turned off by the signal of the pressure gauge 11, which interacts with section 12, in which the bottomhole value pressure reaches the lower threshold of the latter. The control unit can be switched to the operation of any one object 13, which will determine the productivity and water cut of the products of each of the objects 13 separately.

Размещение узла 4 герметичного ввода кабеля 6 в кожух 5 позволяет собрать электронагреватель 3 с кожухом 5 в цеховых условиях, чем упростит монтажные работы на скважине.Placing the node 4 of the hermetic cable entry 6 into the casing 5 allows you to assemble the electric heater 3 with the casing 5 in the workshop conditions, which will simplify installation work in the well.

Предлагаемая установка позволяет эксплуатировать несколько объектов с заданными для каждого из них забойными давлениями одним электропогружным насосом, упростить конструкцию и работы по монтажу установки.The proposed installation allows you to operate several objects with a given downhole pressure for each of them with one electric submersible pump, to simplify the design and installation work of the installation.

Claims (1)

Насосная установка для эксплуатации пластов в скважине, содержащая колонну лифтовых труб, кабель, хвостовик, пакеры, установленные снаружи хвостовика между пластами и разобщающие скважину на участки, и электропогружной насос для откачки продукции пластов с входным модулем и электродвигателем, и кожух, отличающаяся тем, что кожух окружает только электродвигатель вместе с кабелем, заканчивается на входном модуле электропогружного насоса, на котором выполнен узел герметичного вывода кабеля из кожуха, электропогружной насос выполнен с производительностью, превышающей общий дебит пластов, а хвостовик выполнен с несколькими каналами, каждый из которых сообщен с одним из участков скважины, при этом установка снабжена регулятором в виде наземного блока управления, манометров для замера забойного давления на участке, сообщенном с соответствующим каналом, и электроклапанов в каждом канале, функционально связанных, как и манометры, с блоком управления, обеспечивающим возможность включения и выключения электропогружного насоса при достижении забойным давлением заданной величины хотя бы в одном из участков с одновременным созданием сообщения или разобщения этого участка или этих участков с полостью кожуха через соответствующий канал.A pump installation for operating formations in a well, comprising a column of elevator pipes, a cable, a liner, packers installed outside the liner between the formations and separating the well into sections, and an electric submersible pump for pumping formation products with an input module and an electric motor, and a casing, characterized in that the casing surrounds only the electric motor together with the cable, ends at the input module of the electric submersible pump, on which the node of the hermetic cable outlet from the casing is made, the electric submersible pump is made with with a productivity exceeding the total production rate, and the liner is made with several channels, each of which is connected to one of the sections of the well, while the installation is equipped with a regulator in the form of a ground control unit, pressure gauges for measuring bottomhole pressure in the section communicated with the corresponding channel, and electrovalves in each channel, functionally connected, like manometers, with a control unit that provides the ability to turn on and off the electric submersible pump when the bottomhole pressure reaches the set value at least in one of the sections with the simultaneous creation of a message or separation of this section or these sections with the cavity of the casing through the corresponding channel.