RU2621231C2 - Device for dual exploitation of two layers of wells - Google Patents
Device for dual exploitation of two layers of wells Download PDFInfo
- Publication number
- RU2621231C2 RU2621231C2 RU2015130999A RU2015130999A RU2621231C2 RU 2621231 C2 RU2621231 C2 RU 2621231C2 RU 2015130999 A RU2015130999 A RU 2015130999A RU 2015130999 A RU2015130999 A RU 2015130999A RU 2621231 C2 RU2621231 C2 RU 2621231C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- plunger pump
- diaphragm
- control valve
- piston
- layers
- Prior art date
Links
- 230000009977 dual effect Effects 0.000 title abstract 3
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims abstract description 11
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 8
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 3
- 244000309464 bull Species 0.000 description 2
- 230000004069 differentiation Effects 0.000 description 2
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 2
- 241000566515 Nedra Species 0.000 description 1
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000005553 drilling Methods 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 239000003129 oil well Substances 0.000 description 1
- 230000000284 resting effect Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B43/00—Methods or apparatus for obtaining oil, gas, water, soluble or meltable materials or a slurry of minerals from wells
- E21B43/14—Obtaining from a multiple-zone well
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B34/00—Valve arrangements for boreholes or wells
- E21B34/06—Valve arrangements for boreholes or wells in wells
- E21B34/10—Valve arrangements for boreholes or wells in wells operated by control fluid supplied from outside the borehole
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
- F16K15/00—Check valves
- F16K15/02—Check valves with guided rigid valve members
- F16K15/06—Check valves with guided rigid valve members with guided stems
- F16K15/063—Check valves with guided rigid valve members with guided stems the valve being loaded by a spring
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Geology (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Reciprocating Pumps (AREA)
- Actuator (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, в частности к устройствам для одновременно-раздельной эксплуатации двух пластов в нефтепромысловых скважинах.The invention relates to the oil industry, in particular to devices for simultaneous and separate operation of two layers in oil wells.
Известна скважинная насосная установка для одновременно-раздельной эксплуатации (ОРЭ) двух пластов, содержащая колонну лифтовых труб, пакер, хвостовик и два отдельных центробежных насоса с отдельными кабелями, подающих продукцию верхнего и нижнего пластов в одну колонну лифтовых труб, по которой она подается на поверхность, причем продукция нижнего пласта подается нижним насосом в колонну лифтовых труб по обводному кожуху, в котором выполнен канал для сообщения приема верхнего насоса с надпакерным пространством скважины (книга "Одновременная раздельная эксплуатация многопластовых нефтяных месторождений". / Р.А. Максутов, Б.Е. Доброскок, Ю.В. Зайцев. - М.: "Недра", 1974).Known borehole pumping unit for simultaneous and separate operation (WEM) of two layers, containing a column of elevator pipes, a packer, a liner and two separate centrifugal pumps with separate cables, supplying products of the upper and lower layers to one column of elevator pipes, through which it is supplied to the surface moreover, the products of the lower reservoir are fed by the lower pump into the column of elevator pipes along the circumferential casing, in which a channel is made for communicating the reception of the upper pump with the over-pack space of the well (Odnovr meline separate operation multilayer oil fields "/ RA Maksutov, BE Dobroskok, Y. Zaitsev -.. M .:" Nedra ", 1974).
Недостатком установки является то, что она не позволяет раздельный подъем и замер дебита продукции каждого из пластов в отдельности. Другим серьезным недостатком установки является трудоемкость монтажа на скважине, громоздкость оборудования (общая длина установки может достигать 30-35 м), сложность спуска в скважину одновременно двух кабелей. Также данная установка не позволяет использование различных сочетаний электродвигателей и насосов, так как стандартные размеры их заложены при изготовлении.The disadvantage of the installation is that it does not allow a separate rise and measurement of the production rate of each of the layers separately. Another serious drawback of the installation is the complexity of installation at the well, the bulkiness of the equipment (the total length of the installation can reach 30-35 m), the difficulty of launching two cables simultaneously into the well. Also, this installation does not allow the use of various combinations of electric motors and pumps, since their standard sizes are incorporated in the manufacture.
Близким аналогом по совокупности существенных признаков является установка для одновременно-раздельного исследования и эксплуатации электропогружным насосом многопластовой скважины (См. описание Патент РФ №2380522, 27.01.2010, Бюл. №3), в которой описывается возможность управления с поверхности скважины состояниями "открытия" и "закрытия" и степенью открытия регулирующего устройства, а также измерения на устье дебита флюида для пластов скважины. Установка включает в себя оснащение многопакерной или однопакерной компоновкой и спуск в нее колонны труб по крайней мере с одним регулирующим клапаном, состоящим из корпуса, внутри которого размещен электромеханический отсекающий элемент, и электропогружным насосом без или с кожухом.A close analogue in the aggregate of essential features is the installation for simultaneous and separate research and operation of a multilayer well by an electric submersible pump (See the description of the RF Patent No. 2380522, January 27, 2010, Bull. No. 3), which describes the possibility of controlling the "opening" states from the surface of the well and "closure" and the degree of opening of the control device, as well as measurements at the mouth of the fluid flow rate for the wellbore. The installation includes equipping with a multi-packer or single-packer arrangement and lowering into it a pipe string with at least one control valve, consisting of a housing inside which an electromechanical shut-off element is placed, and an electric submersible pump without or with a casing.
Основным недостатком аналога является невозможность практического применения изобретения, т.к. на настоящий момент отсутствует работоспособная конструкция привода регулирующего клапана, отвечающего упомянутым выше критериям (управления с поверхности скважины состояниями "открытия" и "закрытия" и степенью открытия регулирующего клапана, а также измерения на устье дебита флюида для пластов скважины).The main disadvantage of the analogue is the impossibility of practical application of the invention, because at the moment there is no workable design of the control valve actuator that meets the above criteria (control from the surface of the well of the states of "opening" and "closing" and the degree of opening of the control valve, as well as measurements at the mouth of the fluid flow rate for the wellbore).
Такая работоспособная конструкция (прототип) предлагается в положительном решении на изобретение "Устройство для ОРЭ скважин" (№2013112976, 22.03.2013, Бюл. №27 от 2014 г.), в которой регулирующий клапан приводится с помощью электрогидравлической системы, включающей плунжерный насос высокого давления, с одной стороны кинематически связанный с валами привода (мотор-редуктора и ШВП), а с другой - гидравлически связанный с гидроцилиндром одностороннего действия, поршень которого посредством штока воздействует на перемещение затвора, при этом устройство включает в себя компенсирующую цилиндрическую диафрагму, внутренняя полость которой заполнена рабочей жидкостью (маслом) и сообщается со входом плунжерного насоса, а с внешней стороны - каналом в стенке корпуса с затрубным пространством.Such a workable design (prototype) is proposed in a positive decision on the invention, “Device for an ORE of wells” (No. 20133112976, March 22, 2013, Bull. No. 27 of 2014), in which the control valve is driven by an electro-hydraulic system including a high-pressure plunger pump pressure, on the one hand kinematically connected with the shafts of the drive (gear motor and ball screw), and on the other hand, hydraulically connected with a single-acting hydraulic cylinder, the piston of which acts on the valve movement through the rod, while the device includes a compensating cylindrical diaphragm, the inner cavity of which is filled with a working fluid (oil) and communicates with the inlet of the plunger pump, and from the outside - a channel in the wall of the housing with the annulus.
Недостатком устройства можно считать снижение его надежности при высоких забойных давлениях в скважине (от 32 МПа и выше) и необходимость создания соответствующих высоких давлений в гидроприводе для управления с поверхности скважины состояниями "закрытия (открытия)". Это может привести к возникновению на валах привода (мотор-редуктора, ШВП) нежелательных высоких осевых нагрузок, которые могут быть причиной разрушения последних.The disadvantage of the device can be considered a decrease in its reliability at high bottomhole pressures in the well (from 32 MPa and above) and the need to create the corresponding high pressures in the hydraulic actuator to control the "closing (opening)" states from the surface of the well. This can lead to the appearance of undesirable high axial loads on the drive shafts (gear motor, ballscrew), which can cause the destruction of the latter.
Таким образом, задачей, на решение которой направлено настоящее изобретение, является повышение надежности работы устройства для ОРЭ двух пластов при эксплуатации электропогружным насосом.Thus, the problem to which the present invention is directed, is to increase the reliability of the device for the WEM of two layers during operation by an electric submersible pump.
Технический результат состоит в снижении осевой нагрузки на валы электропривода устройства для ОРЭ двух пластов при высоких забойных давлениях в процессе управления с поверхности состояниями "закрытия (открытия)" в скважине.The technical result consists in reducing the axial load on the shafts of the electric drive of the device for the WEM of two layers at high bottomhole pressures in the process of controlling the surface of the "closing (opening)" in the well.
Экономический эффект от использования изобретения для насосных скважин может достигаться за счет: повышения надежности работы устройства, сокращения капитальных затрат на бурение дополнительных скважин; повышения добычи продукции; сокращения затрат на проведение технологических мероприятий, увеличения межремонтного периода скважины и срока службы подземного оборудования, сокращения времени на проведение исследования и замеров параметров скважины.The economic effect of using the invention for pumping wells can be achieved by: increasing the reliability of the device, reducing capital costs for drilling additional wells; increase production; reducing the cost of technological measures, increasing the well overhaul period and the life of underground equipment, reducing the time to conduct research and measure well parameters.
Устройство для одновременно-раздельной эксплуатации двух пластов в скважине, обеспечивающее достижение указанного выше технического результата, включает регулирующий клапан с системой гидропривода, содержащей размещенные в полости корпуса плунжерный насос, кинематически связанный с валом электропривода, и гидроцилиндр одностороннего действия, содержащий корпус с крышками и подпружиненный поршень, шток которого шарнирно связан с телом отсекающего элемента, выполненного в виде затвора, при этом насос включает в себя компенсирующую камеру, заполненную рабочей жидкостью, в которой расположена компенсирующая цилиндрическая диафрагма, ориентированная вдоль оси корпуса, компенсирующая диафрагма образует задиафрагменную полость, связанную каналом в стенке корпуса с затрубным пространством, и поддиафрагменную полость, которая гидравлически связана с входом плунжерного насоса, причем вход гидроцилиндра гидравлически соединен в выходом плунжерного насоса, а подпружиненный поршень гидроцилиндра одностороннего действия и связанный с ним штоком отсекающий элемент в момент закрытия (открытия) регулирующего клапана образуют дифференциальный поршень, у которого большей ступенью является подпружиненный поршень, а меньшей - отсекающий элемент.A device for simultaneous and separate operation of two layers in a well, ensuring the achievement of the above technical result, includes a control valve with a hydraulic drive system containing a plunger pump placed in the body cavity kinematically connected to the electric drive shaft, and a single-acting hydraulic cylinder containing a housing with covers and a spring-loaded a piston, the rod of which is pivotally connected to the body of the shut-off element, made in the form of a shutter, while the pump includes a compensating a meter filled with a working fluid, in which a compensating cylindrical diaphragm is located, oriented along the axis of the housing, the compensating diaphragm forms a diaphragm cavity connected by a channel in the housing wall with the annulus, and a diaphragm cavity that is hydraulically connected to the inlet of the plunger pump, the inlet of the hydraulic cylinder being hydraulically connected in the outlet of the plunger pump, and the spring-loaded piston of the single-acting hydraulic cylinder and the cutting element connected to it by a rod in the ent closing (opening) of the control valve form a differential piston whose larger piston stage is spring-loaded, and at - chopping element.
Возможность осуществления изобретения, охарактеризованного приведенной выше совокупностью признаков, подтверждается описанием конструкции и действия устройства для одновременно-раздельной эксплуатации двух пластов, выполненного в соответствии с настоящим изобретением, сопровождаемым чертежом (фиг. 1), на котором изображена принципиальная схема устройства.The possibility of carrying out the invention, characterized by the above set of features, is confirmed by the description of the design and operation of the device for simultaneous-separate operation of two layers, made in accordance with the present invention, accompanied by a drawing (Fig. 1), which shows a schematic diagram of the device.
Устройство для одновременно-раздельной эксплуатации двух пластов в скважине состоит из плунжерного насоса 1, связанного кинематически с электроприводом 2 и гидравлически - с гидроцилиндром одностороннего действия 3, размещенных в корпусе 4.A device for simultaneous and separate operation of two layers in a well consists of a plunger pump 1, kinematically connected with an
Внутри гидроцилиндра перемещается поршень 5 со штоком 6, образующий надпоршневую полость 7. Поршень 5 подпружинен пружиной 8, которая размещается вне гидроцилиндра 3, упираясь с одной стороны в отбортовку штока 9, а с другой - в торец расточки корпуса 10 узла регулирующего клапана 11. Подпружиненный поршень 5 через шток 6 перемещает отсекающий элемент (затвор) 12 до посадки последнего на седло 13.Inside the hydraulic cylinder, a
Плунжерный насос 1 включает в себя компенсирующую камеру 14, заполненную рабочей жидкостью, в которой расположена компенсирующая цилиндрическая диафрагма, ориентированная вдоль оси корпуса, компенсирующая диафрагма образует задиафрагменную полость 14а, связанную каналом в стенке корпуса с затрубным пространством, и поддиафрагменную полость 14б, которая гидравлически сообщается с входом плунжерного насоса 1.The plunger pump 1 includes a
При этом связанные между собой подпружиненный поршень 5, шток 6 и отсекающий элемент (затвор) 12 в момент закрытия (открытия) образуют дифференциальный поршень 15, у которого большей ступенью является подпружиненный поршень 5, а меньшей - отсекающий элемент 12. Величина давления в гидроцилиндре 3 будет зависеть от значения коэффициента дифференциации d (отношение площади меньшей ступени к площади - большей).At the same time, the spring-loaded
Устройство входит в установку ОРЭ (фиг. 1), включающей в себя оснащение скважины многопакерной или однопакерной компоновкой и спуск в нее колонны труб с регулирующим клапаном и электропогружным насосом.The device is included in the installation of the WEM (Fig. 1), which includes equipping the well with a multi-packer or single-packer arrangement and lowering the pipe string into it with a control valve and an electric submersible pump.
Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.
Крутящий момент от электропривода 2 преобразуется в возвратно-поступательное перемещение плунжера плунжерного насоса 1. При ходе нагнетания рабочая жидкость от плунжерного насоса 1 под давлением поступает в надпоршневую полость 7 гидроцилиндра 3, перемещая подпружиненный поршень 5 и связанный с ним штоком 6 отсекающий элемент 12.The torque from the
Отсечение потока флюида из пласта происходит при посадке отсекающего элемента 12 на седло 13 при давлении Ргц в надпоршневой полости 7 гидроцилиндра 3, рассчитываемой по формуле:The cutoff of the fluid flow from the reservoir occurs when the cut-off
Ргц=Рзаб×d+Рпр,Rhz = Rzab × d + Rpr,
где Рзаб - забойное давление в скважине;where Rzab - bottomhole pressure in the well;
Рпр - давление на поршень от усилия пружины,RPR - pressure on the piston from the force of the spring,
d - коэффициент дифференциации:d - differentiation coefficient:
d=S1/S2, гдеd = S 1 / S 2 , where
S1 - площадь герметизируемой поверхности отсекающего элемента в момент закрытия(открытия) (см. фиг. 1, вид А);S 1 - the area of the sealed surface of the cutting element at the time of closing (opening) (see Fig. 1, view A);
S2 - площадь поперечного сечения подпружиненного поршня.S 2 - the cross-sectional area of the spring-loaded piston.
Как видно из формулы, давление в гидроцилиндре будет тем меньше, чем меньше будет коэффициент d.As can be seen from the formula, the pressure in the hydraulic cylinder will be the smaller, the smaller the coefficient d.
Степень перекрытия потока жидкости регулирующим клапаном будет зависеть от уровня заполнения надпоршневой полости 7 гидроцилиндра 3 рабочей жидкостью.The degree of overlap of the fluid flow by the control valve will depend on the filling level of the over-piston
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2015130999A RU2621231C2 (en) | 2015-07-24 | 2015-07-24 | Device for dual exploitation of two layers of wells |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2015130999A RU2621231C2 (en) | 2015-07-24 | 2015-07-24 | Device for dual exploitation of two layers of wells |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2015130999A RU2015130999A (en) | 2017-01-26 |
RU2621231C2 true RU2621231C2 (en) | 2017-06-01 |
Family
ID=58450684
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2015130999A RU2621231C2 (en) | 2015-07-24 | 2015-07-24 | Device for dual exploitation of two layers of wells |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2621231C2 (en) |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU68584U1 (en) * | 2007-06-25 | 2007-11-27 | Михаил Михайлович Панасюченко | DEVICE FOR SIMULTANEOUS SEPARATE OPERATION OF SEVERAL LAYERS |
RU2325504C2 (en) * | 2005-07-25 | 2008-05-27 | Общество с ограниченной ответственностью "ТехГеоБур" | Method of long-wave affecting on petroleum deposit and device for its realization |
US20090288824A1 (en) * | 2007-06-11 | 2009-11-26 | Halliburton Energy Services, Inc. | Multi-zone formation fluid evaluation system and method for use of same |
RU2380522C1 (en) * | 2008-07-22 | 2010-01-27 | Махир Зафар оглы Шарифов | Equipment for multi-reservoir well sumultanious-separate recearch and production with electircal submersible pump (versions) |
RU2013112976A (en) * | 2013-03-22 | 2014-09-27 | Вячеслав Абельевич Терпунов | DEVICE FOR SIMULTANEOUSLY SEPARATE OPERATION OF TWO LAYERS IN A WELL |
-
2015
- 2015-07-24 RU RU2015130999A patent/RU2621231C2/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2325504C2 (en) * | 2005-07-25 | 2008-05-27 | Общество с ограниченной ответственностью "ТехГеоБур" | Method of long-wave affecting on petroleum deposit and device for its realization |
US20090288824A1 (en) * | 2007-06-11 | 2009-11-26 | Halliburton Energy Services, Inc. | Multi-zone formation fluid evaluation system and method for use of same |
RU68584U1 (en) * | 2007-06-25 | 2007-11-27 | Михаил Михайлович Панасюченко | DEVICE FOR SIMULTANEOUS SEPARATE OPERATION OF SEVERAL LAYERS |
RU2380522C1 (en) * | 2008-07-22 | 2010-01-27 | Махир Зафар оглы Шарифов | Equipment for multi-reservoir well sumultanious-separate recearch and production with electircal submersible pump (versions) |
RU2013112976A (en) * | 2013-03-22 | 2014-09-27 | Вячеслав Абельевич Терпунов | DEVICE FOR SIMULTANEOUSLY SEPARATE OPERATION OF TWO LAYERS IN A WELL |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2015130999A (en) | 2017-01-26 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP3464900B1 (en) | Double acting positive displacement fluid pump | |
US9151141B1 (en) | Apparatus and method for modifying loading in a pump actuation string in a well having a subsurface pump | |
US9885353B2 (en) | Pressure relief mechanism for linear actuator well pump | |
RU139596U1 (en) | DUAL ACTION Borehole Pump | |
US9856864B2 (en) | Reciprocating subsurface pump | |
RU2550633C1 (en) | Aggregate for dual bed operation in well | |
US10858908B2 (en) | Check valve with internal mass for progressive cavity pumps | |
RU2730156C1 (en) | Bypass controlled valve | |
RU2645311C1 (en) | Downhole controlled electromechanical valve | |
RU2532475C1 (en) | Well pump set | |
RU2621231C2 (en) | Device for dual exploitation of two layers of wells | |
RU2620700C1 (en) | Controlled well electromechanical valve | |
RU2652693C1 (en) | Deep-well pump | |
RU2637681C1 (en) | Tube head | |
RU2325508C2 (en) | Circulating valve | |
RU2440514C1 (en) | Oil-well pumping unit | |
RU153600U1 (en) | DUAL ACTION Borehole Pump | |
CN113348295A (en) | Dual hydraulically activated receiver pump | |
RU2576560C1 (en) | Well sucker-rod pump | |
RU2393367C1 (en) | Bottom-hole unit | |
RU170784U1 (en) | Double Acting Well Pump | |
RU2528469C1 (en) | Pump unit for separate operation of two beds | |
RU2736101C1 (en) | Well rod pumping assembly (embodiments) | |
RU171538U1 (en) | Borehole Pumping Unit | |
RU2549937C1 (en) | Downhole pump |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20180725 |