RU2235904C1 - Method of operation of well pumps with automatically maintaining preset dynamic level of pumping out liquid medium in well (versions) - Google Patents
Method of operation of well pumps with automatically maintaining preset dynamic level of pumping out liquid medium in well (versions) Download PDFInfo
- Publication number
- RU2235904C1 RU2235904C1 RU2003110463/06A RU2003110463A RU2235904C1 RU 2235904 C1 RU2235904 C1 RU 2235904C1 RU 2003110463/06 A RU2003110463/06 A RU 2003110463/06A RU 2003110463 A RU2003110463 A RU 2003110463A RU 2235904 C1 RU2235904 C1 RU 2235904C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- well
- pressure
- liquid medium
- annulus
- tubing string
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
- Jet Pumps And Other Pumps (AREA)
Abstract
Description
Способ эксплуатации скважинных насосов с автоматическим поддержанием в скважине заданного динамического уровня откачиваемой жидкой среды (варианты).A method of operating borehole pumps with automatic maintenance in the well of a given dynamic level of the pumped liquid medium (options).
Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности и может быть использовано для добычи нефти.The invention relates to the oil and gas industry and can be used for oil production.
Известны способы эксплуатации скважин погружными насосными агрегатами, где для подъема жидкости используют штанговые скважинные насосные установки или установки скважинного центробежного электронасоса (Ш.К. Гиматудинов, Р.С. Андриасов, И. Т. Мищенко и др. “Справочник по добыче нефти”. -М., Недра, 1983, с. 132-199; 244-246)Known methods of operating wells with submersible pumping units, where sucker-rod pumping units or a borehole centrifugal electric pump installation are used to lift a fluid (Sh.K. Gimatudinov, RS Andriasov, IT Mishchenko, and others. “Oil production reference book”. -M., Nedra, 1983, p. 132-199; 244-246)
При добыче нефти насосным способом, он спускается в скважину на колонне насосно-компрессорных труб (НКТ) и приводится в действие колонной насосных штанг в случае использования штанговой установки или электроэнергией, подаваемой по кабелю с земной поверхности, в случае использования скважинного центробежного электронасоса.When oil is pumped, it is lowered into the well on a tubing string (tubing) and driven by a string of pump rods in the case of using a rod rig or electric power supplied by cable from the earth's surface, in the case of using a borehole centrifugal electric pump.
Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ эксплуатации скважинного насоса, описанный в “устройстве для подъема газированной жидкости из скважины”, заключающийся в том, что на колонне насосно-компрессорных труб в скважине в зоне пласта устанавливают скважинный погружной насос и посредством последнего производят откачку из скважины жидкой среды (патент СССР №1825544, кл. F 04 F 5 / 54, 1988).The closest to the invention in technical essence and the achieved result is a method of operating a well pump described in a “device for lifting carbonated liquid from a well”, which consists in installing a well submersible pump on a string of tubing in a well in a formation zone and by the latter produce pumping from a well of a liquid medium (USSR patent No. 1825544, class F 04 F 5/54, 1988).
Недостатком данного способа является то, что, в случае, когда производительность скважинного насоса превышает объем пластовой жидкости, поступающей в скважину, это приводит к падению динамического уровня, связанного с уровнем жидкости давления на приеме насоса и остановке его, следствием чего является низкий межремонтный период работы и связанные с этим большие затраты на проведение текущего ремонта скважины и потери в добыче нефти из-за простоев.The disadvantage of this method is that, in the case when the productivity of the well pump exceeds the volume of reservoir fluid entering the well, this leads to a drop in the dynamic level associated with the level of the pressure fluid at the pump intake and shutdown, resulting in a low overhaul period and the associated high costs of routine well repair and loss of oil production due to downtime.
Задачей, на решение которой направлено настоящее изобретение, является автоматическое поддержание заданного динамического уровня откачиваемой жидкой среды в насосной скважине и, как следствие, увеличение межремонтного периода ее работы.The problem to which the present invention is directed is to automatically maintain a given dynamic level of the pumped liquid medium in a pump well and, as a result, increase the overhaul period of its operation.
Указанная задача решается за счет того, что способ эксплуатации скважинных насосов с автоматическим поддержанием в скважине заданного динамического уровня откачиваемой жидкой среды заключается в том, что на колонне насосно-компрессорных труб в скважине в зоне пласта устанавливают скважинный погружной насос и посредством последнего производят откачку из скважины жидкой среды, при этом при компоновке и спуске в скважину колонны насосно-компрессорных труб на последней выше погружного насоса устанавливают одну над другой две скважинные камеры, а после спуска колонны труб в скважину перед началом откачки из скважины добываемой из пласта жидкой среды в нижней скважинной камере устанавливают выполненный в виде клапана регулятор динамического уровня откачиваемой из скважины жидкой среды, а в верхней скважинной камере устанавливают выполненный в виде клапана регулятор давления в затрубном по отношению к колонне насосно-компрессорных труб пространстве, откачку из скважины жидкой среды, например нефти, ведут с закрытым со стороны устья скважины затрубным пространством, при этом давление срабатывания регуляторов устанавливают таким образом, чтобы в момент открытия регулятора динамического уровня давление в полости насосно-компрессорных труб в точке его установки было выше давления в затрубном пространстве скважины в этой же точке, но не ниже минимально допустимого по условиям эксплуатации давления на забое скважины, а давление в полости насосно-компрессорных труб в момент открытия регулятора давления ниже давления в затрубном пространстве скважины в этой же точке.This problem is solved due to the fact that the method of operating borehole pumps with automatic maintenance in the well of a given dynamic level of the pumped liquid medium consists in installing a borehole submersible pump on the string of tubing in the well in the formation zone and pumping out of the well by means of the latter liquid medium, while the layout and descent into the well of the string of tubing on the last above the submersible pump set one above the other two borehole the chamber, and after the pipe string is lowered into the well before pumping out the liquid produced from the formation from the well in the lower well chamber, a valve regulator of the dynamic level of the liquid medium pumped out of the well is installed in the lower well chamber, and a pressure regulator made in the form of a valve is installed in the upper well chamber annulus in relation to the tubing string, pumping liquid medium, such as oil, from the well, with annulus closed to the mouth of the well, etc. and this, the response pressure of the regulators is set so that at the time the dynamic level regulator opens, the pressure in the cavity of the tubing at its installation point is higher than the pressure in the annulus of the well at the same point, but not lower than the minimum face pressure wells, and the pressure in the cavity of the tubing at the time of opening the pressure regulator is lower than the pressure in the annulus of the well at the same point.
В другом варианте указанная выше задача решается за счет того, что способ эксплуатации скважинных насосов с автоматическим поддержанием в скважине заданного динамического уровня откачиваемой жидкой среды заключается в том, что на колонне насосно-компрессорных труб в скважине в зоне пласта устанавливают скважинный погружной насос и посредством последнего производят откачку из скважины жидкой среды, при этом при компоновке и спуске в скважину колонны насосно-компрессорных труб на последней выше погружного насоса устанавливают скважинную камеру, а после спуска колонны труб в скважину перед началом откачки из скважины добываемой из пласта жидкой среды в скважинной камере устанавливают выполненный в виде клапана регулятор динамического уровня откачиваемой из скважины жидкой среды, а устье скважины подключают к выполненному в виде клапана регулятору давления в затрубном по отношению к колонне насосно-компрессорных труб пространстве скважины с возможностью сброса избытка давления из затрубного пространства скважины в сеть сбора откачиваемой из скважины жидкой среды, затем производят откачку из скважины жидкой среды, например нефти, при этом давление срабатывания регуляторов устанавливают таким образом, чтобы в момент открытия регулятора динамического уровня давление в полости насосно-компрессорных труб в точке его установки было выше давления в затрубном пространстве скважины в этой же точке, но не ниже минимально допустимого по условиям эксплуатации давления на забое скважины, а давление в сети сбора откачиваемой из скважины жидкой среды в момент открытия регулятора давления ниже давления в затрубном пространстве скважины в точке установки на устье скважины регулятора давления в затрубном пространстве скважины.In another embodiment, the above problem is solved due to the fact that the method of operating well pumps with automatic maintenance in the well of a given dynamic level of the pumped liquid medium consists in installing a well submersible pump on the string of tubing in the well in the formation zone and using the latter liquid is pumped out from the well, while when arranging and lowering the tubing string into the well, the wells are installed on the last above the submersible pump the chamber, and after the pipe string is lowered into the well, before pumping the liquid medium extracted from the formation into the well, the valve regulates the dynamic level of the liquid medium pumped from the well into the well chamber, and the wellhead is connected to the annular pressure regulator with respect to the tubing string, the space of the well with the possibility of relieving excess pressure from the annulus of the well into the collection network of the liquid medium pumped from the well, then pumping out a liquid medium, for example oil, from the well, while the response pressure of the regulators is set so that at the time the dynamic level regulator opens, the pressure in the cavity of the tubing at its installation point is higher than the pressure in the annulus of the well at the same point, but not lower than the minimum permissible pressure at the bottom of the well under operating conditions, and the pressure in the collection network of the liquid medium pumped out of the well at the time of opening the pressure regulator is lower than the pressure in ubnom space of the well at the wellhead installation on the pressure regulator in the annulus.
Как показали проведенные исследования, путем перепуска части откачиваемой из скважины жидкой среды и поддержания заданного давления в затрубном пространстве скважины удается добиться стабильной работы скважинных насосов, особенно в случае нестабильного притока откачиваемой жидкой среды из пласта.As the studies showed, by transferring a portion of the fluid pumped out of the well and maintaining a predetermined pressure in the annulus of the well, it is possible to achieve stable operation of the well pumps, especially in the case of an unstable flow of the pumped fluid from the formation.
В случае использования в качестве регуляторов давления и динамического уровня клапанов, которые имеют камеру сжатого газа с узлом зарядки для задания требуемого расчетного давления срабатывания, условия работы могут быть определены следующим образом.In the case of use as pressure and dynamic level control valves that have a compressed gas chamber with a charging unit to set the desired design pressure, the operating conditions can be determined as follows.
Условия работы регулятора динамического уровня и давление зарядки выбирают, исходя из следующего выражения:The operating conditions of the dynamic level controller and the charging pressure are selected based on the following expression:
Рзар.=Роткр1.=Pтр1.×R+Рзат.× (1-R),R zar. = P open1. = P mp1. × R + P prot. × (1-R),
где Рзар. - давление зарядки сильфонной камеры регулятора динамического уровня, кг/м2;where R zar. - charging pressure of the bellows chamber of the dynamic level controller, kg / m 2 ;
Роткр1. - давление открытия регулятора динамического уровня, кг/м2;P open 1. - opening pressure of the dynamic level controller, kg / m 2 ;
Ртр1. - давление в НКТ в точке установки регулятора динамического уровня, кг/м;P tr1. - pressure in the tubing at the installation point of the dynamic level controller, kg / m;
Рзат. - давление в затрубном пространстве скважины в точке установки регулятора динамического уровня, кг/м2;R t. - pressure in the annulus of the well at the installation point of the dynamic level controller, kg / m 2 ;
R - отношение площади проходного сечения седла к эффективной площади сильфонной камеры регулятора динамического уровня.R is the ratio of the passage area of the saddle to the effective area of the bellows chamber of the dynamic level controller.
Глубину установки регулятора динамического уровня выбирают исходя из условия, чтобы в момент его открытия соблюдалось неравенство Pтр1.>Рзат..The installation depth of the dynamic level controller is selected based on the condition that at the time of its discovery the inequality P Tr1 is observed. > P zat. .
Условия работы регулятора давления в затрубном пространстве и давление открытия выбирают исходя из следующего выражения:The operating conditions of the pressure regulator in the annulus and the opening pressure are selected based on the following expression:
Роткр2.=Ртр2.+Ррд.,R open 2. = P Tr2. + R rd. ,
где Роткр2. - давление открытия регулятора давления в затрубном пространстве, кг/м2;where P open2. - opening pressure of the pressure regulator in the annulus, kg / m 2 ;
Ртр2. - давление в НКТ в точке установки регулятора давления в затрубном пространстве, кг/м2;P tr2. - pressure in the tubing at the installation point of the pressure regulator in the annulus, kg / m 2 ;
Ррд. - перепад давления обусловленный разностью давлений в затрубном пространстве, скважины и в НКТ в точке установки регулятора давления, кг/м2. Rd. - pressure difference due to the pressure difference in the annulus, borehole and tubing at the installation point of the pressure regulator, kg / m 2 .
При этом должно выполняться условие Рзат.>Ртр2. в момент открытия регулятора давления.In this case, the condition P zat. > P tr2. at the time of opening the pressure regulator.
Между собой давления открытия регулятора динамического уровня и регулятора давления в затрубном протранстве связаны следующей зависимостью:Between themselves, the opening pressures of the dynamic level regulator and the pressure regulator in the annular space are connected by the following relationship:
Роткр1>Роткр2+ρ g(H1-Н2дин.),P open1 > P open2 + ρ g (H 1 -H 2din. ),
где Роткр1 - давление открытия стабилизатора динамического уровня, кг/м;where P open1 - opening pressure of the stabilizer of the dynamic level, kg / m;
Роткр2 - давление открытия регулятора давления, кг/м2;R open2 - opening pressure of the pressure regulator, kg / m 2 ;
H1 - высота столба жидкости в месте установки регулятора динамического уровня, м;H 1 - the height of the liquid column at the installation site of the dynamic level controller, m;
H2 - высота столба жидкости в месте установки регулятора в затрубном пространстве, м;H 2 - the height of the liquid column at the installation site of the regulator in the annulus, m;
ρ g(H1-Н2дин.), - давление столба жидкости в затрубном пространстве скважины над регулятором динамического уровня, где ρ - плотность жидкости, кг/м3, g - ускорение свободного падения, м/с2.ρ g (H 1 -N 2din. ), is the pressure of the liquid column in the annulus of the well above the dynamic level regulator, where ρ is the density of the liquid, kg / m 3 , g is the acceleration of gravity, m / s 2 .
Эта же функция будет выполняться в случае установки регулятора давления в затрубном пространстве на устье скважины.The same function will be performed if a pressure regulator is installed in the annulus at the wellhead.
На фиг.1 представлена схема скважинной насосной установки для осуществления описываемого способа эксплуатации скважинных насосов с автоматическим поддержанием заданного динамического уровня откачиваемой жидкой среды с двумя камерами на колонне насосно-компрессорных труб, на фиг.2 - схема установки с регулятором давления в затрубном пространстве, установленном на устье скважины.Figure 1 presents a diagram of a well pump installation for implementing the described method of operating well pumps with automatic maintenance of a given dynamic level of a pumped liquid medium with two chambers on a tubing string; figure 2 is a diagram of a plant with a pressure regulator in the annulus installed at the wellhead.
Скважинная насосная установка содержит:A downhole pump installation contains:
1 - эксплуатационная колонна;1 - production casing;
2 - колонна насосно-компрессорных труб (НКТ);2 - tubing string (tubing);
3 - скважинная камера с регулятором давления в затрубном пространстве скважины;3 - a borehole chamber with a pressure regulator in the annulus of the well;
4 - скважинная камера с регулятором динамического уровня откачиваемой жидкой среды;4 - downhole chamber with a regulator of the dynamic level of the pumped liquid medium;
5 - скважинный погружной насос;5 - downhole submersible pump;
6 - регулятор давления в затрубном пространстве, установленный на устье скважины.6 - pressure regulator in the annulus installed at the wellhead.
Способ реализуется следующим образом:The method is implemented as follows:
После спуска скважинного погружного насоса 5 на колонне НКТ 2 со скважинными камерами 3; 4 в эсплуатационную колонну 1 скважины, его запускают в работу для откачки жидкости глушения. После отбора жидкости глушения в полном объеме и ее утилизации, с помощью канатной техники в скважинные камеры 3 и 4 устанавливают регулятор давления в затрубном пространстве скважины и регулятор динамического уровня соответственно.After the descent of the borehole submersible pump 5 on the
Закрывают со стороны устья скважины затрубное пространство скважины и скважинный погружной насос 5 запускают в работу. В первый период работы, когда приток жидкости из продуктивного пласта и номинальная производительность скважинного погружного насоса не согласованы, т.е. его производительность выше чем приток из пласта, динамический уровень жидкости в скважине начинает снижаться и, когда он достигает критической точки, открывается регулятор динамического уровня в скважинной камере 4 и часть жидкости из колонны НКТ 2 перетекает в затрубное пространство скважины, компенсируя снижение динамического уровня откачиваемой жидкой среды и даже обеспечивая его рост. Когда рост динамического уровня достигнет расчетной величины и обеспечит заданное давление в точке установки регулятора динамического уровня, то он закрывается и, соответственно, прекращается переток откачиваемой жидкой среды из колонны НКТ в затрубное пространство.The annular space of the well is closed from the side of the wellhead and the well submersible pump 5 is put into operation. In the first period of operation, when the flow of fluid from the reservoir and the nominal productivity of the borehole submersible pump are not agreed, i.e. its productivity is higher than the influx from the reservoir, the dynamic level of the fluid in the well begins to decline and when it reaches a critical point, the dynamic level regulator in the
При необходимости цикл автоматически повторяется.If necessary, the cycle automatically repeats.
Регулятор давления в затрубном пространстве скважины в скважинной камере 3 препятствует фонтанированию откачиваемой жидкой среды по затрубному пространству скважины, вызываемому высоким газосодержанием в откачиваемой жидкой среде в результате работы газосепаратора скважинного погружного насоса 5. Так как скважину эксплуатируют с закрытым затрубным пространством, регулятор давления 3 при определенных условиях сбрасывает избыток давления из кольцевого затрубного пространства скважины в колонну НКТ 2.The pressure regulator in the annulus of the borehole in the borehole chamber 3 prevents the flowing of the pumped liquid medium through the annulus of the well caused by the high gas content in the pumped liquid medium as a result of the gas separator of the borehole submersible pump 5. Since the well is operated with a closed annulus, the pressure regulator 3 for certain conditions relieves excess pressure from the annular annular space of the well into the
Регулятор давления в затрубном пространстве скважины 3 может быть использован для дополнительного инжектирования жидкости в колонну НКТ 2 в случае, когда приточная характеристика пласта выше производительности скважинного погружного насоса 5 и динамический уровень жидкости поднимается выше места установки регулятора давления 3.The pressure regulator in the annular space of the well 3 can be used for additional injection of fluid into the
Эта же функция будет выполняться в случае установки регулятора давления в затрубном пространстве 6 на устье скважины в соответствии со вторьм вариантом способа эксплуатации скважинных насосов.The same function will be performed if a pressure regulator is installed in the
Таким образом, заявленный способ более эффективен и экономичен по сравнению со способом прототипа и обеспечивает более плавный, мягкий вывод на оптимальный режим работы скважинного погружного насоса в начальный период его работы и обеспечивает его устойчивую работу, автоматически поддерживая заданный динамический уровень откачиваемой жидкой среды, что ведет к более длительному межремонтному периоду работы скважинного погружного насоса и, как правило, к более полной выработке запасов из призабойной зоны скважины.Thus, the claimed method is more efficient and economical compared to the method of the prototype and provides a smoother, softer conclusion to the optimal mode of operation of a well submersible pump in the initial period of its operation and ensures its stable operation, automatically maintaining a given dynamic level of the pumped liquid medium, which leads to a longer overhaul period of the well submersible pump and, as a rule, to a more complete development of reserves from the bottomhole zone of the well.
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2003110463/06A RU2235904C1 (en) | 2003-04-14 | 2003-04-14 | Method of operation of well pumps with automatically maintaining preset dynamic level of pumping out liquid medium in well (versions) |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2003110463/06A RU2235904C1 (en) | 2003-04-14 | 2003-04-14 | Method of operation of well pumps with automatically maintaining preset dynamic level of pumping out liquid medium in well (versions) |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2235904C1 true RU2235904C1 (en) | 2004-09-10 |
Family
ID=33433751
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2003110463/06A RU2235904C1 (en) | 2003-04-14 | 2003-04-14 | Method of operation of well pumps with automatically maintaining preset dynamic level of pumping out liquid medium in well (versions) |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2235904C1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2620665C2 (en) * | 2011-10-27 | 2017-05-29 | ЭМБИИНТ Инк. | System and method for advanced fluid extraction from gas wells |
-
2003
- 2003-04-14 RU RU2003110463/06A patent/RU2235904C1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2620665C2 (en) * | 2011-10-27 | 2017-05-29 | ЭМБИИНТ Инк. | System and method for advanced fluid extraction from gas wells |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
AU2018333283B2 (en) | System and method for low pressure gas lift artificial lift | |
Brown | Overview of artificial lift systems | |
US6325152B1 (en) | Method and apparatus for increasing fluid recovery from a subterranean formation | |
WO2009075840A1 (en) | Gas assisted downhole pump | |
RU2735593C1 (en) | Method for dehydration and operation of wells for production of gas from coal beds | |
US6854518B1 (en) | Method and apparatus for enhancing production from an oil and/or gas well | |
US8638004B2 (en) | Apparatus and method for producing electric power from injection of water into a downhole formation | |
CA2961469C (en) | Sea floor boost pump and gas lift system and method for producing a subsea well | |
US6702028B1 (en) | Apparatus and method for producing oil and gas | |
EA000484B1 (en) | System for controlling production from a gas-lifted oil well | |
RU2380521C2 (en) | Method of oil withdrawal from high gas content well and electroloading equipment for it | |
RU2235904C1 (en) | Method of operation of well pumps with automatically maintaining preset dynamic level of pumping out liquid medium in well (versions) | |
CA2445698C (en) | Crude oil recovery system | |
RU2068492C1 (en) | Method of "gas-lift and submerged pump" combined aggregate operation | |
RU2193648C2 (en) | Method of periodic operation of marginal wells by deep-well pumping unit | |
RU2695194C1 (en) | Installation and method of operation of oil wells | |
RU2211916C1 (en) | Method of well operation | |
RU2322570C2 (en) | Oil production method and device | |
RU2054528C1 (en) | Method for separated lifting of products of producing wells | |
RU2812377C1 (en) | Sucker rod pumping unit for high-yield wells under conditions of high gas factor | |
RU2704685C1 (en) | Downhole water pumping method for oil formation flooding purposes | |
CN116398108A (en) | Novel electric submersible pump double-pipe drainage gas production system | |
GB2410509A (en) | Retrofit method and apparatus for secondary recovery in a well or borehole | |
WO2004081341A1 (en) | Downhole reversible pump | |
EA043017B1 (en) | SYSTEM FOR GAS-LIFT MECHANIZED OPERATION OF A LOW-PRESSURE WELL |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20160415 |