RU2385409C2 - Method of extracting fluid from reservoir of one well with electric drive pump equipped with electric valve and installation for implementation of this method - Google Patents
Method of extracting fluid from reservoir of one well with electric drive pump equipped with electric valve and installation for implementation of this method Download PDFInfo
- Publication number
- RU2385409C2 RU2385409C2 RU2008118920/03A RU2008118920A RU2385409C2 RU 2385409 C2 RU2385409 C2 RU 2385409C2 RU 2008118920/03 A RU2008118920/03 A RU 2008118920/03A RU 2008118920 A RU2008118920 A RU 2008118920A RU 2385409 C2 RU2385409 C2 RU 2385409C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- packer
- electric
- valve
- electric valve
- submersible
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к технике и технологии добычи углеводородов (нефть, газоконденсат и пр.) на многопластовых месторождениях и предназначено для реализации технологии ОРРНЭО (одновременно-раздельной разработки нескольких эксплуатационных объектов) скважинами с электроприводным (электропогружным) насосом с помощью управляемого электрического клапана, в частности при одновременно-раздельной добыче (ОРД) нефти из двух пластов (регулирование, учет, исследование и отсекание притока флюида) одной скважиной.The invention relates to techniques and technologies for the production of hydrocarbons (oil, gas condensate, etc.) in multilayer fields and is intended to implement ORRNEO technology (simultaneous-separate development of several production facilities) by wells with an electric drive (electric submersible) pump using a controlled electric valve, in particular when simultaneous and separate production (ORD) of oil from two reservoirs (regulation, accounting, research and cutting off fluid flow) by one well.
Известен способ одновременно-раздельной разработки нескольких эксплуатационных объектов (технология ОРРНЭО) и скважинная установка для его реализации (Патент РФ №2211311, Е21В 43/14, бюллетень №24 от 27.08.03 г.), включающий разведку, бурение, исследование и перфорацию эксплуатационных объектов, спуск на колонне труб скважинной установки, состоящей из нескольких секций, разделенных пакером, освоение и раздельную эксплуатацию объектов.There is a method of simultaneous and separate development of several operational facilities (ORRNEO technology) and a downhole installation for its implementation (RF Patent No. 2211311, ЕВВ 43/14, bulletin No. 24 dated 08/27/03), including exploration, drilling, exploration and perforation of operational objects, descent on the pipe string of the well installation, consisting of several sections separated by a packer, development and separate operation of objects.
Известна скважинная установка для одновременно-раздельной и поочередной эксплуатации нескольких пластов одной скважиной (Патент РФ №2262586, Е21В 43/12, 34/06, бюллетень №29 от 20.10.05 г.), включающая спущенные и установленные в скважину одну или несколько колонн труб, при этом, по крайней мере, одна колонна труб оснащена, по меньшей мере, двумя устройствами - пакером и разъединителем, причем установка имеет возможность после спуска в скважину и герметичной посадки в ней, по меньшей мере, одного пакера, разъединения от него колонны труб и извлечения из скважины, затем спуска и установки в скважину колонны труб большего, или меньшего, или равного диаметра, без или с одним, или несколькими из устройств - пакером, разъединителем, состоящим из съемной и несъемной двух частей и насосом, причем колонна труб спущена в скважину и не соединена или соединена герметично, но не жестко через разъединитель с соответствующим посаженным пакером, при этом башмак колонны труб ниже пакера, установленного над нижним пластом, гидравлически разобщен или соединен с забоем скважины.A well-known well installation for simultaneous-separate and alternate operation of several layers in one well (RF Patent No. 2262586, ЕВВ 43/12, 34/06, bulletin No. 29 dated 10/20/05), including one or more columns lowered and installed in the well pipes, while at least one pipe string is equipped with at least two devices - a packer and a disconnector, and the installation can, after lowering into the well and hermetically landing at least one packer, disconnect the column from it pipes and extraction from important, then lowering and installing into the well a string of pipes of a larger, smaller, or equal diameter, without or with one or more of the devices — a packer, a disconnector consisting of removable and non-removable two parts and a pump, the pipe string being lowered into the well and not connected or connected hermetically, but not rigidly, through the disconnector with the corresponding packer, while the shoe of the pipe string below the packer installed above the lower layer is hydraulically disconnected or connected to the bottom of the well.
Известные способы и установки не позволяют управлять с поверхности скважины различными состояниями (в частности, состояниями "открытия", "закрытия" регулирующих устройств, измерять, определять и регулировать с устья дебитом флюида для каждого из пластов одной скважины. То есть они не позволяют оптимизировать добычу с помощью дистанционно-управляемых скважинных клапанов для регулирования потоков (притоков, расходов) флюида из отдельных объектов (гидродинамических зон).Known methods and installations do not allow controlling various conditions from the well surface (in particular, the states of "opening", "closing" of control devices, measuring, determining and regulating from the mouth fluid flow rate for each of the layers of one well. That is, they do not allow optimizing production using remotely controlled downhole valves to control fluid flows (inflows, expenses) from individual objects (hydrodynamic zones).
Известна установка (аналог) для одновременно-раздельной эксплуатации многопластовых скважин (US 6119780 А (САМСО INT), 19.19.2000), разделяющая пласты пакерами и обеспечивающая регулируемый отбор флюидов из каждого пласта с помощью управляемого электрического клапана, соответствующего данному пласту и установленного на колонне труб под насосом и под пакером, расположенным над этим пластом. Данное решение, во-первых, не позволяет менять электроприводной насос и электрический клапан без подъема пакера, имеющего в 2-3 раза больший срок службы, а во-вторых, снижает надежность работы электроприводного насоса из-за передачи на него осевой нагрузки при посадке механического пакера.A well-known installation (analogue) for simultaneous and separate operation of multilayer wells (US 6119780 A (SAMCO INT), 19.19.2000), separating the reservoirs with packers and providing controlled selection of fluids from each reservoir using a controlled electric valve corresponding to this reservoir and installed on the column pipes under the pump and under the packer located above this reservoir. This solution, firstly, does not allow changing the electric drive pump and the electric valve without lifting the packer, which has a 2-3 times longer service life, and secondly, reduces the reliability of the electric drive pump due to the transmission of axial load on it during mechanical landing packer.
Известен способ (прототип) одновременно-раздельной эксплуатации многопластовых скважин (Патент РФ №2313659, Е21В 43/14, бюллетень №36 от 27.12.07 г.), включающий спуск в скважину, по крайней мере, одной колонны труб, оснащенной между пластами пакером и регулирующим устройством для управления дебитом флюида при добыче, при этом в насосной скважине на уровне ее пласта оснащают колонну труб или регулирующее устройство измерительным преобразователем для передачи информации по замерам на поверхность скважины и определения технологических параметров флюида при добыче, для чего спускают в скважину снаружи или внутри колонны труб кабель и связывают с измерительным преобразователем или регулирующим устройством или как с измерительным преобразователем, так и с регулирующим устройством, причем после монтажа устья скважины добывают флюид, направляя его через регулирующее устройство и измерительный преобразователь, получают на устье информацию по замеру от измерительного преобразователя и определяют технологические параметры флюида для пластов, а при их отличии от проектного значения изменяют пропускное сечение, регулирующего устройства до достижения проектного значения технологических параметров для каждого из пластов. При этом один из вариантов регулирующего устройства выполняют в виде электрического или электромагнитного клапана с запорным элементом, а степенью его открытия управляют с поверхности скважины путем подачи сигнала через кабель. Для реализации этого способа с помощью насоса предложена схема с кожухом, во внутреннюю полость которого через регулирующее устройство направляется поток флюида, по меньшей мере, из одного пласта.A known method (prototype) of the simultaneous and separate operation of multilayer wells (RF Patent No. 2313659, ЕВВ 43/14, bulletin No. 36 dated 12/27/07), including the descent into the well of at least one pipe string equipped with a packer between the layers and a regulating device for controlling the flow rate of the fluid during production, while in the pump well at the level of its formation, a pipe string or control device is equipped with a measuring transducer to transmit information from measurements to the surface of the well and determine the technological parameters of the fluid yuida during production, for which a cable is lowered into the well outside or inside the pipe string and connected to a measuring transducer or regulating device or both to a measuring transducer and to a regulating device, and after installing the wellhead, a fluid is produced by guiding it through the regulating device and measuring transducer, receive measurement information from the measuring transducer at the mouth and determine the technological parameters of the fluid for the formations, and if they differ from the design value from the throughput section of the control device is changed until the design value of the technological parameters for each of the layers is reached. In this case, one of the options for the control device is in the form of an electric or electromagnetic valve with a shut-off element, and the degree of its opening is controlled from the surface of the well by supplying a signal through a cable. To implement this method using a pump, a circuit with a casing is proposed, in the internal cavity of which a fluid flow from at least one formation is directed through a regulating device.
Данная компоновка ограничивает область применения способа из-за отсутствия кожухов с внешним диаметром, достаточным для спуска в эксплутационные колонны малого диаметра, и с внутренним диаметром, достаточным для применения погружных электродвигателей требуемой мощности.This arrangement limits the scope of the method due to the lack of casings with an external diameter sufficient for lowering into production casing of small diameter, and with an internal diameter sufficient for the use of submersible electric motors of the required power.
Задачей, решаемой изобретением, является повышение эффективности добычи нефти из двух (нескольких) пластов одной скважиной на многопластовом месторождении с обеспечением надежной работы электроприводного насоса за счет использования электрического (электроприводного) клапана в виде электромагнитного или электромеханического клапана.The problem solved by the invention is to increase the efficiency of oil production from two (several) formations of one well in a multilayer field, ensuring reliable operation of the electric drive pump through the use of an electric (electric) valve in the form of an electromagnetic or electromechanical valve.
Технологический и технический результаты при использовании способа для эксплуатации двух (нескольких) добывающих пластов одной скважиной на многопластовом месторождении может достигаться за счет возможности: управления с поверхности скважины различными состояниями (в частности, состояниями "открыто", "закрыто") электромагнитного клапана или степенью открытия проходного сечения электромеханическим клапаном; учета путем измерения и определения (на устье) без дорогостоящих исследований дебита флюида для каждого пласта скважины; раздельного освоения добывающих пластов или закачки рабочего агента в пласты; отдельного исследования каждого из пластов; дифференциального воздействия на пласты путем создания депрессии на них; раздельного глушения или разобщения (изоляции) пластов; регулирования или поддержания оптимального диапазона или значения забойного давления для пласта в работе скважины; регулирования проектного дебита флюида по пластам скважины.The technological and technical results when using the method for operating two (several) producing strata in one well in a multilayer field can be achieved due to the possibility of: controlling from the surface of the well various conditions (in particular, “open”, “closed” states) of the electromagnetic valve or the degree of opening flow area electromechanical valve; metering by measuring and determining (at the wellhead) without costly studies of fluid production for each wellbore; separate development of producing strata or injection of a working agent into strata; a separate study of each of the layers; differential effects on formations by creating depression on them; separate jamming or separation (isolation) of the layers; regulation or maintenance of the optimal range or bottomhole pressure for the formation in the well; regulation of the design fluid flow rate in the well strata.
Экономический эффект от использования изобретения для добывающей скважины может достигаться за счет: повышения нефтеодачи пластов при разукрупнении эксплуатационных объектов, сокращения капитальных затрат на бурение дополнительных скважин; повышения добычи углеводородов; снижения затрат на электроэнергию, сокращения времени на проведение исследования и замера параметров пластов; увеличения межремонтного периода скважины, увеличения наработки на отказ и срока службы насосной установки.The economic effect of using the invention for a production well can be achieved by: increasing oil recovery in the disaggregation of production facilities, reducing capital costs for drilling additional wells; increase hydrocarbon production; reduce energy costs, reduce the time to conduct research and measurement of reservoir parameters; increase the well overhaul period, increase the mean time between failures and the service life of the pump unit.
Целью изобретения является повышение эффективности технологии добычи пластового флюида, по меньшей мере, из одного объекта (пласта) одной скважины, оснащенной, электропогружным насосом с пакером и электрическим клапаном с возможностью учета и регулирования дебита каждого из эксплуатируемых объектов.The aim of the invention is to increase the efficiency of the technology for producing reservoir fluid from at least one object (reservoir) of one well equipped with an electric submersible pump with a packer and an electric valve with the ability to account for and control the flow rate of each of the operated facilities.
При добыче флюида из (двух) пластов одной скважины электроприводным насосом спускают в скважину компоновку (одно- или двухсекционную), состоящую из колонны труб (герметично, жестко или не жестко соединенной с пакером), оснащенной, по крайней мере, одним пакером для разобщения объектов (нижнего и верхнего) с разъединителем-соединителем или без него, электроприводного насоса (ЭН) без или с кожухом, снабженного входным (приемным) модулем, силового кабеля, погружного электродвигателя (ПЭД) без или с блоком погружной телеметрии (БПТ), хвостовиком и, по меньшей мере, одного управляемого (с поверхности скважины путем подачи сигнала через силовой или дополнительный кабель) электрического (электромагнитного, электромеханического, электроприводного) клапана (ЭК) (с входным и выходным каналами) с запорным элементом (степенью открытия которого управляют), открытием которого регулируют поток флюида, по крайней мере, из одного объекта, проходящего через клапан к вышерасположенному входному модулю электроприводного насосаWhen producing fluid from (two) layers of one well, an electric drive pump lowers into the well an arrangement (one or two sections) consisting of a pipe string (hermetically, rigidly or not rigidly connected to the packer), equipped with at least one packer for separation of objects (lower and upper) with or without a disconnector-connector, an electric drive pump (EH) without or with a casing equipped with an input (receiving) module, a power cable, a submersible electric motor (SEM) without or with an immersion telemetry unit (BPT), a shank and at least one controlled (from the well surface by applying a signal through a power or additional cable) electric (electromagnetic, electromechanical, electric drive) valve (EC) (with input and output channels) with a shut-off element (the degree of opening of which is controlled), opening which regulate fluid flow from at least one object passing through the valve to the upstream inlet module of the electric drive pump
Цель изобретения достигается тем, что электрический клапан (ЭК) электромагнитного или электромеханического действия электрически соединяют (с одним или несколькими элементами -) или с погружным электродвигателем (ПЭД), или с блоком погружной телеметрии (БПТ), или же с кабелем, а также его соединяют механически жестко или не жестко либо с погружным электродвигателем (ПЭД), либо с блоком погружной телеметрии (БПТ), либо с кожухом, либо же с хвостовиком, причем электрический клапан располагают над пакером, при этом электрический клапан выполняют либо с одним входом, гидравлически связанным с пространством под пакером или над пакером, либо (один клапан выполняют) с двумя изолированными входами, один из которых гидравлически связан с пространством под пакером, а другой - с пространством над пакером, либо компоновку оснащают двумя электрическими клапанами, один из которых гидравлически связан с пространством под пакером, а другой - с пространством над пакером, обеспечивая при этом возможность управляемого как отсекания, так и пропуска через себя потока флюида (соответственно) для нижнего или для верхнего объекта, или одновременно для нижнего и верхнего объектов, без или с измерением (определением) параметров потока.The purpose of the invention is achieved in that an electric valve (EC) of electromagnetic or electromechanical action is electrically connected (with one or more elements -) either to a submersible electric motor (PED), or to a submersible telemetry unit (BPT), or to a cable, as well as its they are connected mechanically rigidly or not rigidly either with a submersible electric motor (SEM), or with a submersible telemetry unit (BPT), or with a casing, or with a shank, and the electric valve is located above the packer, while the electric valve either with one inlet hydraulically connected to the space under the packer or above the packer, or (one valve is made) with two insulated inlets, one of which is hydraulically connected to the space under the packer, and the other with the space above the packer, or the layout is equipped with two electric valves, one of which is hydraulically connected to the space below the packer, and the other to the space above the packer, while providing the possibility of controlled both cutting and passing a fluid flow through itself (respectively) for for the upper or lower pole object, or simultaneously for upper and lower objects without or with the measurement (determination) of the flow parameters.
Для достижения цели могут быть использованы следующие частные решения.To achieve the goal, the following particular solutions can be used.
ЭК механически соединяют (с один или несколькими элементами) либо с ПЭД в торце, либо с БПТ в торце или сбоку, либо с кожухом внутри или в виде его элемента (нижней секции), либо с хвостовиком внутри, или снаружи, или в виде его элемента (секции), либо с колонной труб внутри, или снаружи, или в виде ее элемента (секции), причем электрический клапан соединяют либо жестко через одно или несколько соединений - фланцевое, резьбовое, сварное, раструбное, клеевое, пайкой, чеканкой, клепкой, либо не жестко, с фиксацией или без, через одно или несколько соединений - телескопическое, хомутами, патрубками, проволокой, гибкими элементами, посадка в карман ниппеля или скважинной камеры.ECs are mechanically coupled (with one or more elements) either to the SEM at the end, or to the BPT at the end or to the side, or with a casing inside or in the form of its element (lower section), or with a shank inside, or outside, or in the form of it element (section), either with a column of pipes inside or outside, or in the form of its element (section), moreover, the electric valve is connected either rigidly through one or more connections - flange, threaded, welded, bell-shaped, adhesive, solder, embossed, riveted or not rigidly, with or without fixation, through one or more connections eny - telescopic, clamps, nozzles, wire, flexible elements in the landing nipple or pocket borehole chamber.
Управляют степенью открытия затвора электрического клапана с поверхности скважины путем подачи через силовой или дополнительный кабель постоянного или переменного электрического тока, при этом затвором как разделяют, так и гидравлически сообщают между собой входной и выходной каналы клапана, соответственно для перекрытия или открытия потока флюида от объекта к входному модулю электроприводного насоса, при этом изменяют дебит данного объекта открытием (степенью открытия) затвора электромагнитного клапана по заданной программе (в заданные промежутки времени), причем электрический клапан выполняют либо в виде электромагнитного клапана (отсекателя) с исполнительным механизмом, либо в виде электромеханического клапана (регулятора) с приводом, а в качестве электроприводного насоса используют либо электроцентробежный, либо винтовой, либо диафрагменный, причем его располагают либо над верхним объектом, либо на его уровне, либо под ним, в двух последних случаях при потоке пластового флюида через электрический клапан, недостаточном для охлаждения погружного электродвигателя, электроприводной насос дополнительно оснащают кожухом.The degree of opening of the valve of the electric valve from the surface of the well is controlled by supplying direct or alternating electric current through a power or additional cable, while the valve both separate and hydraulically communicate the valve inlet and outlet channels, respectively, to shut off or open the fluid flow from the object to the input module of the electric drive pump, while changing the flow rate of this object by opening (the degree of opening) of the shutter of the electromagnetic valve according to a given program (in specified periods of time), moreover, the electric valve is either in the form of an electromagnetic valve (cut-off) with an actuator, or in the form of an electromechanical valve (regulator) with a drive, and either an electric centrifugal pump, or screw, or diaphragm is used as an electric drive pump, and either above the upper object, or at its level, or below it, in the last two cases when the reservoir fluid flows through an electric valve insufficient to cool the submersible motor When eating, the electric drive pump is additionally equipped with a casing.
Закрывают или открывают затвор электрического клапана, соответственно отсекая или пропуская через него (ЭК) поток флюида, по меньшей мере, из одного объекта, путем подачи управляющего сигнала (команды) на ЭК с поверхности скважины через канал связи, в качестве которого используют либо силовой кабель, либо дополнительный (индивидуальный) кабель, либо колонну труб, причем управление осуществляют на основе информации об измеряемых величинах, передаваемых по тому же или по дополнительному каналу связи, при этом управляющий сигнал подают по электрической цепи без или с использованием гидропривода, а в последнем случае либо управляющий сигнал передают через командную среду от системы автоматического регулирования (к позиционеру или другому виду реле), либо создают силовое воздействие через управляющую среду на привод или исполнительный механизм для перемещения затвора в требуемое положение.Close or open the shutter of the electric valve, respectively cutting off or passing through it (EC) the fluid flow from at least one object by supplying a control signal (command) to the EC from the surface of the well through a communication channel, which is used as either a power cable , or an additional (individual) cable or pipe string, and control is based on information about the measured values transmitted via the same or additional communication channel, while the control signal is supplied by electronic an electric circuit without or using a hydraulic actuator, and in the latter case either a control signal is transmitted through a command medium from an automatic control system (to a positioner or other type of relay), or a force is applied through a control medium to the actuator or actuator to move the shutter to the desired position .
Разделяют объекты с помощью пакера (пакерной секции, состоящей из колонны труб, нижнего приемного устройства - ниппеля или скважинной камеры и разъединителя-соединителя над пакером или без него), на нижний и верхний эксплуатационные объекты, при этом с помощью ЭК управляют потоком (дебитом) пластового флюида либо из нижнего эксплуатационного объекта, либо из верхнего эксплуатационного объекта, либо одновременно из нижнего и верхнего эксплуатационных объектов. При этом либо осуществляют одновременно-раздельную добычу пластовых флюидов из эксплуатационных объектов, регулируя их дебиты, либо обеспечивают эксплуатацию электроприводного насоса на режиме с максимальным коэффициентом полезного действия, либо ограничивают дебит объекта с флюидами, имеющими высокое значение обводненности, или газосодержания, или температуры, или давления, или концентрации осложняющих (отрицательно влияющих на надежность работы насоса) компонентов - песок, соли, АСПО, коррозионно-агрессивные компоненты, причем изменяют дебит без или с использованием дополнительных систем регулирования - дросселирование потока на устье скважины, периодическое включение и отключение электродвигателя, регулирование числа оборотов ротора (частоты вращения, продолжительность работы) погружного электродвигателя либо за счет изменения частоты тока при использовании трехфазного электродвигателя, либо преобразованием сигналов ЭДС при применении управляемого вентильного электродвигателя.Objects are separated using a packer (a packer section consisting of a pipe string, a lower receiving device — a nipple or a borehole chamber and a disconnector-connector above or without a packer), into the lower and upper operational objects, while the flow (flow rate) is controlled by EC formation fluid either from the lower production facility, or from the upper production facility, or simultaneously from the lower and upper production facilities. In this case, they either conduct simultaneous and separate production of formation fluids from production facilities, regulating their flow rates, or ensure the operation of the electric drive pump in the mode with the maximum efficiency, or limit the flow rate of the facility with fluids having a high water cut, or gas content, or temperature, or pressure, or concentration of complicating (negatively affecting the reliability of the pump) components - sand, salt, paraffin, corrosive components, and they change the flow rate without or using additional control systems — throttling of the flow at the wellhead, periodic turning on and off of the electric motor, regulation of the rotor speed (rotational speed, operating time) of the submersible electric motor either by changing the current frequency when using a three-phase electric motor, or by converting EMF signals when using a controlled valve electric motor.
Разделяют объекты пакером (пакерной секцией) на основной эксплуатационный объект и (по меньшей мере, один) вспомогательный объект, а компоновку выполняют с возможностью как разобщения, так и сообщения через электрический клапан вспомогательного объекта с входным модулем электроприводного насоса, при этом подключают в эксплуатацию вспомогательный объект, открывая затвор электрического клапана либо в процессе освоения основного эксплуатационного объекта (одновременно или после запуска ЭН) без или с последующим его закрытием (затвора клапана) после полного освоения и вывода на заданный технологический режим основного эксплуатационного объекта, либо в процессе исследования основного эксплуатационного объекта на технологическом режиме с дебитом, меньшем нижней допустимой границы производительности электроприводного насоса, либо при снижении забойного давления на основном эксплуатационном объекте ниже допустимого уровня, либо при добыче высоковязкой нефти из основного объекта с гидротранспортом менее вязкими флюидами (водой) вспомогательного объекта, либо при превышении в пластовом флюиде основного эксплуатационного объекта допустимой концентрации одного или нескольких осложняющих (вредных) компонент - песок, соль, водонефтяная эмульсия, АСПО, газ, коррозионно-активные компоненты, смешивая их с пластовым флюидом вспомогательного объекта с меньшей концентрацией этих (осложняющих) компонентов (например, вода), либо при добыче нефти из низкопродуктивного основного эксплуатационного объекта на технологическом режиме меньшем, чем производительность электроприводного насоса минимального типоразмера, предупреждая тем самым периодический режим работы насоса или срыв его подачи, или кавитацию газа (при низком напоре), или перегрев погружного электродвигателя, либо при эксплуатации электроприводного насоса за пределами его регулировочной характеристики, либо для предупреждения недопустимого понижения давления на уровне электроприводного насоса, либо для предупреждения недопустимого превышения температуры погружного электродвигателя, при этом используют либо управление электрическим защитным клапаном по обратной связи (автоматизированное управление) на основе измеряемых параметров (с помощью погружной телеметрии или измерительного преобразователя), либо программное управление открытием затвора электрического клапана, либо с автоматически открываемым затвором предохранительного клапана для (сброса избытка давления) перепуска дополнительного флюида из вспомогательного объекта к входному модулю электроприводного насоса при достижении граничных (пороговых) значений давления или температуры, причем в качестве основного эксплуатационного объекта используется один или несколько элементов разработки, насыщенных углеводородами, - горизонт, пласт, залежь, отдельный участок или мощность пласта, вскрываемых скважиной боковым стволом или интервалом перфорации в пласте либо в наиболее рентабельном из совместно эксплуатируемых пластов, либо нефтенасыщенном, либо перспективном, либо неохваченном воздействием, либо низкопроницаемом, либо требующем максимального воздействия депрессией, либо невыработанном, либо в пласте с низким пластовым давлением, либо в нефтяной оторочке, а в качестве вспомогательного объекта с помощью электрического клапана непрерывно или периодически подключают одно или несколько мест притока флюидов в скважину - негерметичность эксплуатационной колонны, интервал перфорации пласта либо наименее рентабельного из совместно эксплуатируемых пластов, либо выработанного, либо обводненного, либо загазованного, либо нерентабельного с трудноизвлекаемыми или непромышленными запасами, либо недонасыщенного углеводородами, либо водонасыщенного, либо водяного, либо объекта, попадающего под другую налоговую ставку относительно основного эксплуатационного объекта, либо объекта, принадлежащего другому недропользователю.The objects are divided by the packer (packer section) into the main operational object and (at least one) auxiliary object, and the layout is performed with the possibility of both isolation and communication through the electric valve of the auxiliary object with the input module of the electric drive pump, while connecting the auxiliary the object, opening the shutter of the electric valve either during the development of the main operational facility (simultaneously or after starting the electric actuator) without or with its subsequent closure (shutter apana) after the full development and introduction of the main operating facility to the specified technological mode, or during the study of the main operating facility in the technological mode with a flow rate less than the lower permissible limit of the electric drive pump performance, or when the bottomhole pressure at the main operating facility decreases below an acceptable level, or when producing highly viscous oil from the main facility with hydrotransport, less viscous fluids (water) of the auxiliary facility, or when the increase in the reservoir fluid of the main production facility of the permissible concentration of one or more complicating (harmful) components - sand, salt, water-oil emulsion, paraffin, gas, corrosive components, mixing them with the reservoir fluid of an auxiliary object with a lower concentration of these (complicating) components ( for example, water), or when oil is extracted from a low-productivity main production facility at a technological mode less than the capacity of an electric drive pump of a minimum standard size thereby preventing periodic operation of the pump or disruption of its supply, or gas cavitation (at low pressure), or overheating of the submersible motor, or when operating the electric drive pump outside of its control characteristic, or to prevent an unacceptable decrease in pressure at the level of the electric drive pump, or to prevent unacceptable excess temperatures of the submersible motor, while using either the control of the electrical safety valve for feedback (automatic controlled control) based on the measured parameters (using immersion telemetry or a measuring transducer), either programmatically controlling the opening of the shutter of the electric valve, or with the automatically opening shutter of the safety valve for (overpressure relief) bypassing the additional fluid from the auxiliary object to the input module of the electric drive pump when achievement of boundary (threshold) values of pressure or temperature, and using one or several development elements saturated with hydrocarbons - a horizon, a reservoir, a reservoir, a separate section or thickness of a reservoir, which are exposed by a wellbore with a sidetrack or perforation interval in the reservoir, or in the most cost-effective of the jointly exploited reservoirs, or oil-saturated, or promising, or unreached or low permeability, or requiring maximum exposure to depression, or untreated, or in a reservoir with low reservoir pressure, or in an oil rim, and as an auxiliary of an object using an electric valve, continuously or periodically connect one or several places of fluid inflow into the well - leakage of the production string, the interval of perforation of the formation or the least profitable of the jointly exploited formations, or developed, or flooded, or polluted, or unprofitable with hard-to-recover or non-industrial reserves or unsaturated with hydrocarbons, or water-saturated, or water, or an object that falls under a different tax rate relative to the main operational facility, or an object owned by another subsoil user.
Измеряют (регистрируют) один или несколько параметров потока флюида - расход, давление, температура, обводненность, газосодержание с помощью измерительного преобразователя установленного либо в ЭК, либо снаружи от него (под ним) - в гидравлическом канале с потоком флюида, проходящим через него из объекта, при этом измерительный преобразователь связывают с БПТ для дальнейшей передачи на поверхность по силовому кабелю вместе с информацией, замеряемой в БПТ - давление и температура, преобразовывая их в электрический сигнал или в частоту электрических импульсов (используя при этом интегрирующие аналого-цифровые или времяимпульсные и поразрядного кодирования аналого-цифровые преобразователи), причем их связывают либо электропроводом, либо с помощью электромагнитных беспроводных телеметрических устройств (беспроводные приемопередатчики - радиочастотные, индуктивные, инфракрасные, акустические, с передачей данных посредством импульсов давления), затем в зависимости от этих параметров и измеряемых параметров замерных систем, расположенных на поверхности скважины - дебит жидкости, обводненность, буферное давление, затрубное давление, устьевая температура извлекаемых флюидов, динамический уровень, сила, напряжение и частота тока, изменяют дебит, по меньшей мере, одного объекта, управляя электрическим клапаном,One or several parameters of the fluid flow is measured (recorded) - flow rate, pressure, temperature, water cut, gas content using a measuring transducer installed either in the EC or outside it (below it) - in a hydraulic channel with a fluid flow passing through it from the object at the same time, the measuring transducer is connected to the BTU for further transmission to the surface via a power cable along with the information measured in the BPT — pressure and temperature, converting them into an electrical signal or into an electric frequency pulses (using integrating analog-to-digital or time-pulse and bitwise coding analog-to-digital converters), and they are connected either with an electric wire or with the help of electromagnetic wireless telemetry devices (wireless transceivers - radio-frequency, inductive, infrared, acoustic, with data transmission by pressure pulses), then, depending on these parameters and the measured parameters of measuring systems located on the surface of the well - flow rate dkosti, water cut, the buffer pressure, annulus pressure, wellhead temperature recoverable fluid, the dynamic level, the power voltage and frequency, change flow rate, at least one object, an electric driving valve,
Без измерения параметров потока флюида, проходящего из объекта (нижнего или верхнего, или вспомогательного) через ЭК, - дебит, обводненность, газосодержание флюида, их определяют по регистрируемым изменениям одной или нескольких физических величин (физико-химических свойств) добываемого флюида - плотность, вязкость, концентрация микроэлементов, давление или температура на уровне блока погружной телеметрии, перепад (по градиенту) давления или температуры на клапане (по времени протекания потока флюидов и перепаду давления на клапане, измеряемому с помощью измерительного преобразователя), или динамический уровень (по его изменению - динамике), при этом либо открывают затвор электрического клапана, обеспечивая непрерывное движение потока, либо закрывают его затвор, либо открывают и закрывают электрический клапан во времени (по заданной программе).Without measuring the parameters of the fluid flow passing from the object (lower or upper, or auxiliary) through the EC, flow rate, water cut, gas content of the fluid, they are determined by the recorded changes in one or more physical quantities (physico-chemical properties) of the produced fluid - density, viscosity , concentration of trace elements, pressure or temperature at the level of the submersible telemetry unit, differential (by gradient) pressure or temperature at the valve (by the time of flow of the fluid flow and differential pressure at the valve, measure measured by a measuring transducer), or a dynamic level (according to its change - dynamics), at the same time, they either open the shutter of the electric valve to ensure continuous flow, or close the shutter, or open and close the electric valve in time (according to the specified program).
Разделяют компоновку (скважинную установку, колонну труб) на две секции (части, блока) - нижнюю и верхнюю, спускают на технологических трубах нижнюю секцию (часть) компоновки (колонны труб) с пакером (по меньшей мере, с одной пакерной секцией) и разъединителем-соединителем над пакером, устанавливают пакер под верхним объектом, отсоединяют технологические трубы от разъединителя-соединителя, расположенного на верхнем конце нижней секции (части) компоновки, извлекают технологические трубы на поверхность, затем спускают верхнюю секцию (часть) компоновки (колонны труб) с герметизирующим узлом, расположенным в нижнем ее конце (на хвостовике), который герметично, но не жестко соединяют с разъединителем-соединителем нижней секции (части) компоновки, причем верхнюю секцию (часть) компоновки оснащают снизу вверх герметизирующим узлом, хвостовиком (трубопроводом), электрическим клапаном с измерительным преобразователем или без него, БПТ, ПЭД с силовым кабелем, электроприводным насосом с входным модулем и с кожухом или без него, насосно-компрессорными трубами.The layout (downhole installation, pipe string) is divided into two sections (parts, blocks) - the lower and upper, lower section (part) of the layout (pipe string) with a packer (at least one packer section) and a disconnector on the process pipes -connector above the packer, install the packer under the upper object, disconnect the process pipes from the disconnector-connector located on the upper end of the lower section (part) of the assembly, remove the technological pipes to the surface, then lower the upper section (part) to arrangements (pipe columns) with a sealing assembly located at its lower end (on the shank), which is hermetically, but not rigidly connected to the disconnector-connector of the lower section (part) of the arrangement, the upper section (part) of the arrangement being equipped with a sealing assembly from bottom to top, a shank (pipeline), an electric valve with or without a measuring transducer, BPT, a PEM with a power cable, an electric drive pump with an input module and with or without a casing, tubing.
Спускают всю компоновку за один раз (спускают колонну труб с электроприводным насосом, ПЭД и электрическим клапаном одновременно с, по меньшей мере, с одной пакерной секцией), затем устанавливают пакер под верхним объектом и добывают пластовые флюиды, по меньшей мере, из одного объекта, а приток пластовых флюидов из другого объекта открывают или перекрывают с помощью управляемого электрического клапана, причем при наличии кожуха его присоединяют сверху к колонне труб над электроприводным насосом, а снизу либо к пакеру (пакерной секции), при этом электрический клапан располагают внутри кожуха либо к электрическому клапану, при этом электрический клапан электрически соединяют с БПТ или с ПЭД электропроводом, проходящим внутри кожуха, а механически он соединен сверху с кожухом, а снизу с пакерной секцией, а при отсутствии кожуха электрический клапан присоединяют сверху к блоку погружной телеметрии или к ПЭД, а снизу его присоединяют через хвостовик к пакеру (пакерной секции), при этом пакер выполняют механическим или электромеханическим, причем в последнем случае электромеханический пакер либо разделен, либо совмещен с электрическим клапаном, а устанавливают (садят) его путем подачи электрического сигнала с поверхности.The entire assembly is lowered at a time (a pipe string with an electric drive pump, a SEM and an electric valve is lowered simultaneously with at least one packer section), then a packer is installed under the upper object and reservoir fluids are extracted from at least one object, and the influx of formation fluids from another object is opened or blocked by a controlled electric valve, and if there is a casing, it is connected from above to the pipe string above the electric drive pump, and from below or to the packer (packer section), etc. moreover, the electric valve is located inside the casing or to the electric valve, while the electric valve is electrically connected to the BPT or to the PED electric wire passing inside the casing, and it is mechanically connected from above to the casing, and from below to the packer section, and in the absence of the casing, the electric valve is connected from the top to the submersible telemetry unit or to the SEM, and from below it is attached through the shank to the packer (packer section), while the packer is mechanical or electromechanical, and in the latter case, electromechanical An anic packer is either divided or combined with an electric valve, and it is installed (planted) by applying an electrical signal from the surface.
Обеспечивают возможность для двух объектов как отсекания, так и пропуска потока флюида с заданным расходом при одновременном измерении или определении его параметров, по крайней мере, для одного объекта, при этом либо один электрический клапан выполняют с двумя входами (входными каналами), каждый из которых гидравлически связан с соответствующим объектом, либо установку оснащают двумя электрическими клапанами, каждый из которых своим входом гидравлически связан с соответствующим объектом, причем электрический клапан либо размещают на кожухе, либо совмещают с электромеханическим пакером, выполненным двуствольным для эксцентрических (параллельных) колонн труб, а одну из колонн с нижним герметизирующим узлом соединяют при спуске с разъединителем-соединителем, расположенным над пакером, установленным над нижним объектом.They provide an opportunity for two objects to both cut off and pass the fluid flow at a given flow rate while measuring or determining its parameters for at least one object, while either one electric valve is performed with two inputs (input channels), each of which hydraulically connected to the corresponding object, or the installation is equipped with two electric valves, each of which with its inlet is hydraulically connected to the corresponding object, and the electric valve is either placed on the casing, or combined with an electromechanical packer, double-barreled for eccentric (parallel) pipe columns, and one of the columns with the lower sealing unit is connected during descent with a disconnector-connector located above the packer installed above the lower object.
Используют дополнительный кабель либо для управления электрическим клапаном, либо для питания и передачи информации от измерительных преобразователей, установленных внутри или снаружи электрического клапана, либо для управления электромеханическим пакером, либо для питания и передачи информации от измерительных преобразователей блока погружной телеметрии.An additional cable is used either to control the electric valve, or to supply and transmit information from transducers installed inside or outside the electric valve, or to control an electromechanical packer, or to power and transmit information from transducers of a submersible telemetry unit.
Для реализации способа может быть использован один из вариантов скважинной установки.To implement the method can be used one of the options for a downhole installation.
Вариант 1. Скважинная установка для реализации способа, содержащая колонну труб, оснащенную пакером (пакерной системой), для разобщения между собой нижнего и верхнего объектов с (размещенным сверху) разъединителем-соединителем или без него, электроприводной насос без или с кожухом, снабженный входным модулем, погружной электродвигатель с блоком погружной телеметрии или без него, хвостовик, кабель (силовой и/или дополнительный) и электрический клапан.
Задача изобретения достигается за счет следующего технического решения.The objective of the invention is achieved by the following technical solution.
Электрический клапан электромагнитного или электромеханического действия соединен электрически либо с ПЭД, либо с блоком погружной телеметрии, либо же с кабелем (силовым или дополнительным), а также он соединен механически или с погружным электродвигателем, или с блоком погружной телеметрии, или же с хвостовиком, причем электрический клапан расположен над пакером, его выход гидравлически связан (через затрубное надпакерное пространство) с входным модулем электроприводного насоса, а его вход (изолированный от выхода затвором) гидравлически связан (через хвостовик) с (затрубным) пространством под пакером, при этом электрический клапан выполнен с возможностью управляемого как отсекания, так и пропуска через себя потока флюида (из) нижнего объекта.An electric valve of electromagnetic or electromechanical action is electrically connected to either a SEM or to a submersible telemetry unit, or to a cable (power or additional), and it is also connected mechanically either to a submersible electric motor, or to a submersible telemetry unit, or to a shank, the electric valve is located above the packer, its outlet is hydraulically connected (through the annular puffer space) with the input module of the electric drive pump, and its inlet (isolated from the outlet by the shutter) is hydraulic cally connected (via tail) with (annulus) space below the packer, the electric valve is adapted to control both the cutoff, and passes through the fluid flow itself (from) the bottom object.
Для повышения надежности и эффективности установки также могут быть дополнительно выполнены следующие технические решения.To increase the reliability and efficiency of the installation, the following technical solutions can also be additionally implemented.
ЭК (выполнен в виде электромагнитного клапана) соединен сверху и механически (и одновременно электрически) либо с ПЭД или с блоком погружной телеметрии, а снизу электрический клапан механически соединен герметично жестко или не жестко с хвостовиком (трубопроводом, патрубком, колонной труб под ПЭД и под и/или над ЭК), гидравлически связанным с подпакерным пространством нижнего объекта, причем при отсекании потока его флюида вход электрического клапана изолирован от его выхода, либо (он соединен) с хвостовиком, при этом он расположен либо внутри хвостовика и установлен без или с фиксацией в осевой карман ниппеля или эксцентричный карман скважинной камеры, или в кольцевом зазоре муфты, либо снаружи хвостовика и установлен в эксцентрический карман муфты или прикреплен к хвостовику хомутами, либо он выполнен как составной элемент хвостовика в виде его секции.EC (made in the form of an electromagnetic valve) is connected from above and mechanically (and simultaneously electrically) either to the SEM or to the immersion telemetry unit, and from below the electric valve is mechanically connected tightly or not rigidly to the shank (pipeline, pipe, pipe string under the SEM and under and / or above the EC), hydraulically connected with the under-packer space of the lower object, and when cutting off the fluid flow, the input of the electric valve is isolated from its output, or (it is connected) to the shank, while it is either three shanks and installed without or with fixation in the axial pocket of the nipple or the eccentric pocket of the borehole chamber, or in the annular clearance of the coupling, either outside the shank and installed in the eccentric pocket of the coupling or attached to the shank with clamps, or it is made as an integral part of the shank in the form of its section .
ЭК механически соединен сверху либо с ПЭД или с блоком погружной телеметрии непосредственно через фланцевое или резьбовое соединение, либо с хвостовиком в виде трубопровода, или полой штанги, или штанги, или грузонесущего элемента, при этом электрический клапан электрически соединен с ПЭД или блоком погружной телеметрии через электропровод, выполненный либо небронированным, в этом случае он проходит внутри хвостовика, либо в виде бронированного кабеля, в этом случае он крепится или хомутами или клямсами к трубопроводу или к штанге, либо в виде неприкрепленного кабеля, причем электрический клапан расположен либо внутри хвостовика и установлен без или с фиксацией в осевой карман ниппеля или эксцентричный карман скважинной камеры, или в кольцевом зазоре муфты, либо снаружи хвостовика и установлен в эксцентрический карман муфты или прикреплен к хвостовику хомутами, либо он выполнен как составной элемент хвостовика в виде его секции (модуля), а снизу электрический клапан механически соединен герметично жестко или не жестко с хвостовиком (трубопроводом), гидравлически связанным с подпакерным пространством нижнего объекта.The EC is mechanically connected from above either to the PED or to the immersion telemetry unit directly through a flange or threaded connection, or to a shank in the form of a pipeline, or a hollow rod, or a rod, or a load-bearing element, while the electric valve is electrically connected to the PED or the immersion telemetry unit through an electric wire made either unarmoured, in this case it passes inside the shank, or in the form of an armored cable, in which case it is attached either with clamps or clamps to the pipeline or to the rod, or in the form of an unattached cable, the electric valve either located inside the shank and installed without or with fixation in the axial pocket of the nipple or the eccentric pocket of the borehole chamber, or in the annular clearance of the coupling, or outside the shank and installed in the eccentric pocket of the coupling or attached to the shank with clamps, or it is made as an integral element of the shank in the form of its section (module), and from below the electric valve is mechanically connected tightly or not rigidly to the shank (pipeline), hydraulically connected with subpacker space of the lower object.
Скважинная установка выполнена либо из двух секций (частей) - нижней и верхней, причем нижняя секция (часть) спущена предварительно и оснащена пакером, посаженым ниже верхнего объекта, и разъединителем-соединителем на верхнем конце нижней секции, а верхняя секция (часть) установки спущена после (позднее) и оснащена электроприводным насосом (с его входным модулем без или с кожухом), силовым кабелем, ПЭД, электрическим клапаном, хвостовиком (трубопроводом, патрубком) и герметизирующим узлом, расположенным в нижнем конце верхней секции (части) и герметично установленным (жестко или не жестко) в разъединителе-соединителе нижней части, образуя при этом гидравлический канал от нижнего объекта через канал электрического клапана в пространство над пакером к входному модулю электроприводного насоса, причем этот канал открыт или перекрыт (закрыт) затвором электрического клапана, либо она (скважинная установка) выполнена из одной секции (односекционная компоновка) колонны труб, герметично, жестко или не жестко соединенной с пакером (пакерной секцией) без или с разъединителем - соединителем колонны труб, одновременно спущенной вместе с электроприводным насосом (с кожухом или без него), электрическим клапаном и пакером, установленным под верхним объектом.The borehole installation is made of either two sections (parts) - the lower and upper, and the lower section (part) is lowered previously and equipped with a packer set below the upper object and a disconnector-connector at the upper end of the lower section, and the upper section (part) of the installation is lowered after (later) and equipped with an electric drive pump (with its input module without or with a casing), a power cable, a PEM, an electric valve, a shank (pipeline, pipe) and a sealing assembly located at the lower end of the upper section (part) and hermetically installed (rigidly or not rigidly) in the disconnector-connector of the lower part, forming a hydraulic channel from the lower object through the channel of the electric valve into the space above the packer to the input module of the electric drive pump, and this channel is open or closed (closed) by the shutter of the electric valve, or it (a well installation) is made of one section (single-section layout) of a pipe string, tightly, rigidly or not rigidly connected to a packer (packer section) without or with a disconnector - will connect the pipe string, simultaneously lowered together with the electric drive pump (with or without a casing), an electric valve and a packer installed under the upper object.
ЭК оснащен измерительным преобразователем, установленным либо внутри, либо снаружи клапана для измерения параметров потока пластового флюида, проходящего от объекта к входному модулю электроприводного насоса через его вход (или через его дополнительный вход или одновременно через каждый из входов), гидравлически связанный с соответствующим объектом, либо он (измерительный преобразователь) совмещен с БПТ, который либо встроен (совмещен) в головку погружного электродвигателя, либо выполнен автономно и расположен непосредственно под ПЭД или над электрическим клапаном, или под ним, либо он встроен в электрический клапан без или с дополнительным источником питания для измерительного преобразователя (датчика давления) в момент прекращения подачи электрического тока (например, для замера КВД), способного заряжаться после его подачи.The EC is equipped with a measuring transducer installed either inside or outside the valve to measure the parameters of the reservoir fluid flow passing from the object to the input module of the electric drive pump through its input (or through its additional input or simultaneously through each of the inputs) hydraulically connected to the corresponding object, either it (the measuring transducer) is combined with a BPT, which is either integrated (combined) in the head of a submersible electric motor, or is made autonomously and is located directly under the SEM either above or below the electric valve, or it is built into the electric valve without or with an additional power source for the measuring transducer (pressure sensor) at the time of the cessation of supply of electric current (for example, for measuring the HPC), which can be charged after its supply.
На односекционной колонне труб, герметично, жестко или не жестко соединенной с пакерной секцией без или с разъединителем-соединителем колонны труб, одновременно (за один раз) спущены электроприводной насос с кожухом или без него, электрический клапан и пакерная секция с пакером, установленным под верхним объектом.On a single-section pipe string, tightly, rigidly or not rigidly connected to the packer section without or with a pipe string disconnector-connector, the electric drive pump with or without a casing, an electric valve and a packer section with a packer installed under the top object.
Вход ЭК выполнен в виде осевого канала, расположенного в нижней части клапана под затвором, и гидравлически связан с объектом, а выход электрического клапана выполнен в виде радиального бокового или углового, или осевого (прямопроходного), по меньшей мере, одного канала, расположенного над затвором и гидравлически связанного с входным модулем электроприводного насоса через затрубное пространство.The EC input is made in the form of an axial channel located in the lower part of the valve under the shutter and is hydraulically connected to the object, and the electric valve output is made in the form of a radial lateral or angular, or axial (straight-through) at least one channel located above the shutter and hydraulically connected to the input module of the electric drive pump through the annulus.
ЭК выполнен с затвором (запирающий элемент, запорный отсекатель) для полного открытия и перекрытия (с определенной герметичностью) потока флюида нижнего объекта, при этом затвор либо перемещается параллельно оси потока флюида, либо поворачивается вокруг собственной оси и имеет форму тела вращения или его части, либо поворачивается вокруг оси, перпендикулярной или расположенной под углом к направлению потока флюида и имеет форму дискаThe EC is made with a shutter (locking element, shut-off shutter) to completely open and close (with a certain tightness) the fluid flow of the lower object, while the shutter either moves parallel to the axis of the fluid flow, or rotates around its own axis and has the shape of a body of revolution or its part, either rotates around an axis perpendicular or at an angle to the direction of fluid flow and has a disk shape
ЭК выполнен с затвором, имеющим форму либо полусферы или шара, связанного или не связанного со штоком электропривода и расположенного над или под седлом, либо усеченного конуса с уплотнительной поверхностью, соответствующей конической поверхности седла, либо цилиндра с уплотнительной цилиндрической поверхностьюEC is made with a shutter having the form of either a hemisphere or ball, connected or not connected to the actuator rod and located above or below the seat, or a truncated cone with a sealing surface corresponding to the conical surface of the seat, or a cylinder with a sealing cylindrical surface
ЭК выполнен либо нормально-закрытым, либо нормально-открытым с исполнительным механизмом, который при отсутствии или прекращении подачи энергии, автоматически обеспечивает (создает усилие перестановки) переключение затвора в положение соответственно либо "Закрыто", либо "Открыто".The EC is made either normally closed or normally open with an actuator, which, in the absence or interruption of power supply, automatically provides (creates a switching force) the shutter switches to the position either “Closed” or “Open”, respectively.
ЭК выполнен с дистанционно расположенным исполнительным механизмом или приводом, не установленным непосредственно в нем, при этом, для герметизации подвижного штока от пластовых флюидов, клапан оснащен либо сальниковым уплотнением, либо сильфоном, либо мембраной, либо (резиновой) диафрагмой.The EC is made with a remotely located actuator or actuator not installed directly in it; in addition, to seal the movable rod from reservoir fluids, the valve is equipped with either an packing, or a bellows, or a membrane, or a (rubber) diaphragm.
Скважинная установка дополнительно оснащена одним или несколькими устройствами - устройством для воздействия рабочим агентом или для глушения нижнего объекта при закрытом электрическом клапане, расположенным под ним и над пакером на колоне труб или на хвостовике, причем это устройство выполнено в виде перепускного клапана или обратного клапана в скважинной камере открывающегося при превышении давления в затрубном пространстве над пакером по сравнению с давлением в пространстве трубном и затрубном под пакером, переходником от электрического клапана к хвостовику, на котором установлен пакер, приемным устройством для поступления в колонну труб флюида из нижнего объекта, расположенным под пакером на колонне труб, причем это устройство выполнено в виде ниппеля или муфты радиального течения, или муфты перекрестного течения, или клапана в скважинной камере, дополнительным нижним пакером, установленным над дополнительным нижним (нижерасположенным) объектом, приемным устройством для поступления в колонну труб флюида из объекта, расположенного между пакерами на колонне труб, причем это устройство выполнено в виде муфты перекрестного течения или клапана в скважинной камере, центратором, расположенным под разъединителем-соединителем на нижней части компоновки и/или над герметизирующим узлом на верхней части компоновки, телескопическим соединением, расположенным под или над электрическим клапаном, фазоразделительной арматурой (сепаратором).The downhole installation is additionally equipped with one or more devices - a device for acting on a working agent or for jamming a lower object with a closed electric valve located under it and above the packer on a pipe string or liner, and this device is designed as a bypass valve or check valve in the well a chamber that opens when the pressure in the annulus above the packer exceeds the pressure in the pipe and annulus under the packer, an adapter from the electric valve to the liner, on which the packer is installed, by a receiving device for entering fluid pipe from the lower object into the pipe string, located under the packer on the pipe string, this device being made in the form of a nipple or radial flow coupling, or a cross flow coupling, or a downhole valve a chamber, an additional lower packer, mounted above an additional lower (lower) object, a receiving device for entering the fluid pipe string from an object located between the packers on the pipe string ub, and this device is made in the form of a cross-flow sleeve or valve in the borehole chamber, a centralizer located under the disconnector-connector on the lower part of the assembly and / or above the sealing assembly on the upper part of the assembly, a telescopic connection located under or above the electric valve, phase separation fittings (separator).
Вариант 2. Скважинная установка для реализации способа, содержащая колонну труб, оснащенную пакером, для разобщения между собой нижнего и верхнего объектов с разъединителем-соединителем или без него, электроприводной насос, снабженный входным модулем, кожухом (без или с) хвостовиком, погружной электродвигатель с блоком погружной телеметрии или без него, кабель (силовой и/или дополнительный) и электрический клапан без или с присоединительным патрубком.
Задача изобретения достигается за счет следующего технического решения.The objective of the invention is achieved by the following technical solution.
Электрический клапан электромагнитного или электромеханического действия соединен электрически либо с погружным электродвигателем, либо с блоком погружной телеметрии, либо же с кабелем, а также он соединен механически (жестко или не жестко) или с погружным электродвигателем, или с блоком погружной телеметрии, или с кожухом, или же с присоединительным патрубком, причем электрический клапан расположен над пакером, его выход гидравлически связан с входным модулем электроприводного насоса, а его вход гидравлически связан с (затрубным) пространством над пакером, при этом электрический клапан выполнен с возможностью управляемого как отсекания, так и пропуска через себя потока флюида верхнего объекта.An electric valve of electromagnetic or electromechanical action is electrically connected either to a submersible electric motor, or to a submersible telemetry unit, or to a cable, and it is also connected mechanically (rigidly or not rigidly) or to a submersible electric motor, or to a submersible telemetry block, or to a casing, or with a connecting pipe, the electric valve being located above the packer, its output is hydraulically connected to the input module of the electric drive pump, and its input is hydraulically connected to the (annular) transference over the packer, while the electric valve is made with the possibility of both cutting and passing through the fluid flow of the upper object.
Для повышения надежности и эффективности установки также могут быть дополнительно выполнены следующие технические решения.To increase the reliability and efficiency of the installation, the following technical solutions can also be additionally implemented.
Скважинная установка дополнительно оснащена муфтой перекрестного течения, расположенной под электрическим клапаном и соединенной жестко или не жестко с кожухом сверху, а снизу она соединена механически с хвостовиком или с пакером, причем муфта перекрестного течения выполнена, по меньшей мере, с одним радиальным каналом, гидравлически связанным с его несквозным осевым или эксцентричным каналом, связанным со входом электрического клапана через присоединительный патрубок для регулируемого пропуска пластового флюида верхнего объекта и, по меньшей мере, с одним продольным сквозным эксцентрическим каналом, гидравлически связанным с входным модулем электроприводного насоса для постоянного пропуска пластового флюида нижнего объекта, при этом вход электрического клапана соединен с муфтой перекрестного течения непосредственно или через присоединительный патрубок (промежуточный трубопровод) либо резьбовым, либо фланцевым, либо телескопическим герметизирующим соединением.The downhole installation is additionally equipped with a cross-flow clutch located under the electric valve and connected rigidly or not rigidly to the casing from above, and from below it is mechanically connected to the liner or to the packer, and the cross-flow clutch is made with at least one radial channel hydraulically connected with its non-through axial or eccentric channel connected to the inlet of the electric valve through the connecting pipe for the controlled passage of the formation fluid of the upper object and, at least one longitudinal through eccentric channel hydraulically connected to the input module of the electric drive pump for constant passage of the formation fluid of the lower object, while the input of the electric valve is connected to the cross-flow coupling directly or through a connecting pipe (intermediate pipe) either threaded or flanged or telescopic sealing connection.
Кожух сверху жестко соединен с колонной труб над электроприводным насосом, а снизу он соединен жестко или не жестко с пакером.The casing at the top is rigidly connected to the pipe string above the electric drive pump, and at the bottom it is connected rigidly or not rigidly to the packer.
Скважинная установка дополнительно оснащена одним или несколькими устройствами - устройством для воздействия рабочим агентом или для глушения нижнего объекта при закрытом электрическом клапане, расположенным под ним и над пакером на колоне труб или на хвостовике, или на кожухе, причем это устройство выполнено в виде перепускного клапана или обратного клапана в скважинной камере, центратором, размещенным внутри кожуха над или под электрическим клапаном, муфтой для крепления кожуха к насосно-компрессорным трубам над электроприводным насосом, кабельным вводом в кожухе для прохода силового и/или дополнительного кабеля, переходником от кожуха к хвостовику, на котором установлен пакер, приемным устройством для поступления в колонну труб флюида из нижнего объекта, расположенным под пакером на колонне труб, причем это устройство выполнено в виде ниппеля или клапана в скважинной камере, распределительно-смесительной арматурой.The downhole installation is additionally equipped with one or more devices - a device for acting on a working agent or for jamming a lower object with a closed electric valve located under it and above the packer on a pipe string or on a liner or on a casing, and this device is made in the form of a bypass valve or check valve in the borehole chamber, a centralizer located inside the casing above or below the electric valve, a sleeve for attaching the casing to the tubing above the electric drive by a sucker, a cable entry in the casing for passage of the power and / or additional cable, an adapter from the casing to the shank on which the packer is installed, a receiving device for entering the fluid pipe into the pipe string from the lower object, located under the packer on the pipe string, and this device is made in in the form of a nipple or valve in the borehole chamber, distribution and mixing valves.
Вариант 3. Скважинная установка для реализации способа, содержащая колонну труб, оснащенную пакером для разобщения между собой нижнего и верхнего объектов с разъединителем-соединителем или без него, электроприводной насос с кожухом, снабженный входным модулем, погружной электродвигатель с блоком погружной телеметрии или без него, силовой кабель и, по крайней мере, один электрический клапан
Задача изобретения достигается за счет следующего технического решения.The objective of the invention is achieved by the following technical solution.
Электрический клапан электромагнитного или электромеханического действия соединен электрически либо с погружным электродвигателем, либо с блоком погружной телеметрии, либо же с кабелем (силовым или дополнительным), а также он соединен механически или с погружным электродвигателем, или с блоком погружной телеметрии, или же с кожухом, при этом выход электрического клапана гидравлически связан с входным модулем электроприводного насоса, причем либо электрический клапан выполнен (по меньшей мере) с двумя изолированными входами, один из которых гидравлически связан с пространством под пакером, а другой - с пространством над пакером, либо компоновка оснащена (по меньшей мере) двумя электрическими клапанами, один из которых гидравлически связан с пространством под пакером, а другой - с пространством над пакером, обеспечивая при этом возможность управляемого как отсекания, так и пропуска через себя потока флюида соответственно для нижнего или для верхнего объекта или одновременно для нижнего и верхнего объектов (с заданными дебитами).An electric valve of electromagnetic or electromechanical action is electrically connected either to a submersible electric motor, or to a submersible telemetry unit, or to a cable (power or auxiliary), and it is also connected mechanically to either a submersible electric motor, or to a submersible telemetry block, or to a casing, wherein the output of the electric valve is hydraulically connected to the input module of the electric drive pump, and either the electric valve is made (at least) with two insulated inputs, one of which which is hydraulically connected to the space below the packer and the other to the space above the packer, or the layout is equipped with (at least) two electric valves, one of which is hydraulically connected to the space under the packer and the other to the space above the packer, while providing the opportunity controlled both by cutting off and passing through a fluid flow, respectively, for the lower or upper object or simultaneously for the lower and upper objects (with predetermined flow rates).
Для повышения надежности и эффективности установки также могут быть дополнительно выполнены следующие технические решения.To increase the reliability and efficiency of the installation, the following technical solutions can also be additionally implemented.
Скважинная установка дополнительно оснащена муфтой перекрестного течения, расположенной под электрическим клапаном и соединенной жестко или не жестко с кожухом сверху, а снизу она соединена механически с хвостовиком или с пакером, причем муфта перекрестного течения выполнена, по меньшей мере, с одним радиальным каналом, гидравлически связанным с его несквозным осевым или эксцентричным каналом, связанным (в свою очередь) со входом электрического клапана для регулируемого пропуска пластового флюида первого объекта и, по меньшей мере, с одним продольным сквозным эксцентрическим каналом (изолированный от ее радиального канала), гидравлически связанным либо с дополнительным входом в электрический клапан либо с дополнительным электрическим клапаном для регулируемого пропуска пластового флюида второго объекта, при этом вход или дополнительный вход электрического клапана соединен с муфтой перекрестного течения непосредственно или через промежуточный патрубок (трубопровод) либо резьбовым, либо фланцевым, либо телескопически герметизирующим соединением.The downhole installation is additionally equipped with a cross-flow coupling located under the electric valve and connected rigidly or not rigidly to the casing from above, and from below it is mechanically connected to the liner or to the packer, the cross-flow coupling being made with at least one radial channel hydraulically connected with its non-through axial or eccentric channel connected (in turn) with the inlet of the electric valve for controlled passage of the formation fluid of the first object and at least with about a longitudinal longitudinal through eccentric channel (isolated from its radial channel) hydraulically connected either with an additional inlet to the electric valve or with an additional electric valve for controlled passage of the formation fluid of the second object, while the inlet or additional inlet of the electric valve is connected directly to the cross-flow coupling or through an intermediate pipe (pipe) either threaded, or flanged, or telescopically sealing connection.
Выход электрического клапана гидравлически сообщен при одном положении затвора с подпакерным пространством, при другом положении затвора с надпакерным пространством, при третьем положении затвора одновременно как с подпакерным, так и с надпакерным пространствами, причем изменение позиции затвора выполнено вдоль оси клапана или путем его вращения шаговым электроприводом.The output of the electric valve is hydraulically communicated at the same position of the shutter with the under-packer space, at a different position of the shutter with the over-packer space, at the third position of the shutter simultaneously with both the under-packer and over-packer spaces, moreover, the change in the position of the shutter is made along the axis of the valve or by rotating it with a stepwise electric actuator .
Скважинная установка дополнительно оснащена одним или несколькими устройствами - устройством для воздействия рабочим агентом или для глушения нижнего объекта при закрытом электрическом клапане, расположенным под ним и над пакером на колонне труб или на хвостовике, или на кожухе, причем это устройство выполнено в виде перепускного клапана или обратного клапана в скважинной камере, центратором, размещенным внутри кожуха над или под электрическим клапаном, муфтой для крепления кожуха к насосно-компрессорным трубам над электроприводным насосом, кабельным вводом в кожухе для прохода силового и/или дополнительного кабеля переходником от кожуха к хвостовику, на котором установлен пакер, приемным устройством для поступления в колонну труб флюида из нижнего объекта, расположенным под пакером на колонне труб, причем это устройство выполнено в виде ниппеля или клапана в скважинной камере, распределительно-смесительной арматурой (смесителем).The downhole installation is additionally equipped with one or more devices - a device for acting with a working agent or for jamming a lower object with a closed electric valve located under it and above the packer on a pipe string or on a liner or on a casing, and this device is made in the form of a bypass valve or check valve in the borehole chamber, a centralizer located inside the casing above or below the electric valve, a sleeve for attaching the casing to the tubing above the electric drive pump, cable entry in the casing for passage of the power and / or additional cable with an adapter from the casing to the liner, on which the packer is mounted, with a receiving device for entering fluid pipe from the lower object located under the packer on the pipe string, and this device is made in the form nipple or valve in the borehole chamber, distribution and mixing fittings (mixer).
Вариант 4. Скважинная установка для реализации способа, содержащая, по крайней мере, одну колонну труб, оснащенную двумя пакерами (нижним и верхним), для разобщения объектов между собой, с разъединителем-соединителем или без него, электроприводной насос без или с кожухом, снабженный входным модулем, погружной электродвигатель с блоком погружной телеметрии или без него, кабель (силовой и/или дополнительный) и, по меньшей мере, один электрический клапан.
Задача изобретения достигается за счет следующего технического решенияThe objective of the invention is achieved by the following technical solution.
Электрический клапан электромагнитного или электромеханического действия соединен электрически и механически с одной стороны либо с погружным электродвигателем, либо с блоком погружной телеметрии, а с другой стороны с верхним пакером, выполненным с двумя стволами для (двух) нижерасположенных эксцентрических колонн труб, при этом выход электрического клапана гидравлически связан с входным модулем электроприводного насоса, причем либо электрический клапан выполнен, (по меньшей мере) с двумя изолированными входами, один из которых гидравлически связан с пространством под верхним пакером, а другой - с пространством под нижним пакером, либо компоновка оснащена (по меньшей мере) двумя электрическими клапанами, один из которых гидравлически связан с пространством под верхним пакером, а другой - с пространством под нижним пакером, обеспечивая при этом возможность управляемого как отсекания, так и пропуска через себя потока флюида соответственно для объекта, расположенного под верхним или под нижним пакером, или одновременно для этих объектовAn electric valve of electromagnetic or electromechanical action is electrically and mechanically connected on one side to either a submersible electric motor or to a submersible telemetry unit, and on the other hand to an upper packer made with two shafts for (two) downstream eccentric pipe columns, while the output of the electric valve hydraulically connected to the input module of the electric drive pump, and either the electric valve is made (at least) with two insulated inputs, one of which is hyd is influentially connected with the space under the upper packer, and the other with the space under the lower packer, or the layout is equipped with (at least) two electric valves, one of which is hydraulically connected to the space under the upper packer, and the other with the space under the lower packer, providing at the same time, the ability to control both cutting off and passing through a fluid flow, respectively, for an object located under the upper or lower packer, or simultaneously for these objects
Для повышения надежности и эффективности установки также могут быть дополнительно выполнены следующие технические решения.To increase the reliability and efficiency of the installation, the following technical solutions can also be additionally implemented.
Электромеханический пакер установлен под дополнительным верхним объектом, а компоновка в зависимости от условий эксплуатации скважины дополнительно оснащена одним или несколькими из элементов - дополнительной измерительной системой, герметизирующим элементом, перепускной системой для стравливания свободного газа, скважинной камерой со съемным клапаном или глухой пробкой, или стабилизатором уровня жидкости, или регулятором давления газа, или автономным измерительным прибором для замера физических параметров потока пластового флюида, дополнительным разъединителем колонны над электромеханическим пакером, дополнительным силовым кабелем для управления электрическим клапаном и/или электромеханическим пакером, причем этот кабель либо соединен с силовым кабелем через электрораспределительное устройство, либо выходит на дневную поверхность к станции управления.An electromechanical packer is installed under the additional upper object, and the layout, depending on the operating conditions of the well, is additionally equipped with one or more of the elements - an additional measuring system, a sealing element, a bypass system for bleeding free gas, a borehole chamber with a removable valve or a blind plug, or a level stabilizer fluid, or a gas pressure regulator, or a stand-alone measuring device for measuring the physical parameters of the formation flux stream yes, with an additional disconnector of the column above the electromechanical packer, an additional power cable for controlling the electric valve and / or the electromechanical packer, this cable either being connected to the power cable through an electrical switchgear or reaching the day surface to the control station.
Скважинная установка оснащена дополнительным силовым кабелем для управления электрическим клапаном и/или электромеханическим пакером, причем этот кабель либо соединен с силовым кабелем через электрораспределительное устройство, либо выходит на дневную поверхность к станции управления.The downhole installation is equipped with an additional power cable for controlling the electric valve and / or the electromechanical packer, and this cable is either connected to the power cable through an electrical switchgear or goes to the daylight surface to the control station.
На фиг.1-30 приводятся различные исполнения установок для реализации способа с ЭК, открывающим или перекрывающим поток пластовых флюидов, по меньшей мере, из одного объекта, в частности:Figure 1-30 shows various versions of installations for implementing the method with EC, opening or closing the flow of reservoir fluids from at least one object, in particular:
Установка по 1 варианту (фиг.1-19) для непрерывной добычи пластового флюида из верхнего объекта П1 с непрерывной или периодической добычей пластового флюида из нижнего объекта П2 через электрический (электромагнитный) клапан (ЭК)Installation according to option 1 (FIGS. 1-19) for continuous production of formation fluid from the upper object P 1 with continuous or periodic production of formation fluid from the lower object P 2 through an electric (electromagnetic) valve (EC)
на фиг.1 - общий вид установки с электроприводным насосом (ЭН);figure 1 - General view of the installation with an electric drive pump (EH);
на фиг.2 - ЭК соединен через фланцы с блоком погружной телеметрии (БПТ);figure 2 - EC is connected through flanges with a submersible telemetry unit (BPT);
на фиг.3 - ЭК соединен через фланцы с погружным электродвигателем (ПЭД);figure 3 - EC is connected through flanges with a submersible electric motor (SEM);
на фиг.4 - соединение ЭК с ПЭД или с БПТ через трубу или колонну труб с внутренним расположением электропровода;figure 4 - connection of the EC with the PED or with BPT through a pipe or pipe string with an internal location of the electric wire;
на фиг.5 - соединение ЭК с ПЭД или с БПТ через полую штангу или (их) колонну;figure 5 - connection of EC with PED or with BPT through a hollow rod or (their) column;
на фиг.6 - соединение ЭК с ПЭД или с БПТ через трубу или колонну труб;in Fig.6 - connection of EC with PED or with BPT through a pipe or pipe string;
на фиг.7 - соединение ЭК с ПЭД или с БПТ через колонну штанг (штангу) или с помощью кабель-троса;Fig.7 - connection of EC with PED or with BPT through a column of rods (rod) or using a cable rope;
на фиг.8 - ЭК расположен концентрично или эксцентрично внутри хвостовика;on Fig - EC is located concentrically or eccentrically inside the shank;
на фиг.9 - ЭК расположен эксцентрично снаружи хвостовика;in Fig.9 - EC is located eccentrically outside the shank;
на фиг.10 - ЭК, выполненный в виде угловой арматуры - с нижним осевым и верхним боковым (радиальным) расположением каналов с затвором в виде шара, расположенным над седлом;figure 10 - EC, made in the form of angular reinforcement - with a lower axial and upper lateral (radial) arrangement of channels with a shutter in the form of a ball located above the saddle;
на фиг.11 - ЭК расположен в ниппеле внутри хвостовика;11 - EC is located in the nipple inside the shank;
на фиг.12 - ЭК расположен в муфте снаружи хвостовика;on Fig - EC is located in the sleeve outside the shank;
на фиг.13 - ЭК расположен в кармане скважинной камеры;in Fig.13 - EC is located in the pocket of the downhole chamber;
на фиг.14 - ЭК, выполнен аналогично фиг.10 с затвором в виде шара, расположенным под седлом:in Fig.14 - EC, made similarly to Fig.10 with a shutter in the form of a ball located under the saddle:
на фиг.15 - ЭК с конусообразным затвором;on Fig - EC with a cone-shaped shutter;
на фиг.16 - ЭК с цилиндрическим затвором;in Fig.16 - EC with a cylindrical shutter;
на фиг.17 - ЭК с измерительными преобразователями для замера параметров потока пластовых флюидов нижнего объекта;on Fig - EC with measuring transducers for measuring the parameters of the flow of reservoir fluids of the lower object;
на фиг.18 - установка с ЭК, совмещенным с электромеханическим одноствольным пакером без или с хвостовиком;on Fig - installation with EC, combined with an electromechanical single-barrel packer without or with a shank;
на фиг.19 - установка с дополнительным нижерасположенным пакером;on Fig - installation with an additional downstream packer;
Установка по 2 варианту (фиг.20-25) для непрерывной добычи пластового флюида нижнего объекта П2 с регулируемой непрерывной или периодической добычей пластового флюида из верхнего объекта П1 Installation according to option 2 (FIGS. 20-25) for continuous production of formation fluid of a lower object P 2 with controlled continuous or periodic production of formation fluid from an upper object P 1
на фиг.20 - установка с ЭК с муфтой перекрестного течения (МПТ);on Fig - installation with EC with a cross-flow coupling (MPT);
на фиг.21 - телескопическое герметичное соединение МПТ с патрубком;on Fig - telescopic hermetic connection MPT with the pipe;
на фиг.22 - резьбовое соединение МПТ с присоединительным патрубком (трубой);in Fig.22 - threaded connection MPT with a connecting pipe (pipe);
на фиг.23 - фланцевое соединение МПТ с присоединительным патрубком;in Fig.23 - flange connection MPT with a connecting pipe;
на фиг.24 - ЭК с каналами механически соединенный с кожухом без МПТ;on Fig - EC with channels mechanically connected to the casing without MPT;
на фиг.25 - ЭК с радиальным каналом и соединенный с кожухом;on Fig - EC with a radial channel and connected to the casing;
Установка по 3 варианту (фиг.26-27) с ЭК, с регулируемой непрерывной или периодической добычей пластового флюида как верхнего П1, так и нижнего П2 объектовInstallation according to option 3 (FIGS. 26-27) with EC, with adjustable continuous or periodic production of formation fluid of both upper P 1 and lower P 2 objects
на фиг.26 - установка с трехпозиционным ЭК, вариант с двумя входами и осевым перемещением затвора;on Fig - installation with a three-position EC, a variant with two inputs and axial movement of the shutter;
на фиг.27 - установка с двумя ЭК;on Fig - installation with two EC;
Установка по 4 варианту (фиг.28-30) верхним двуствольным пакером для нижерасположенных эксцентричных (параллельных) колонн труб с регулируемой непрерывной или периодической добычей пластового флюида как объекта П1, так и объекта П2 без или с дополнительным вышерасположенным объектом П3 Installation according to option 4 (FIGS. 28-30) with an upper double-barreled packer for downstream eccentric (parallel) pipe columns with regulated continuous or periodic production of reservoir fluid of both object P 1 and object P 2 without or with an additional upstream object P 3
на фиг.28 - с одним ЭК с двумя входами, совмещенным с верхним (например, электромеханическим) пакером и с (дополнительным) нижним пакером:on Fig - with one EC with two inputs, combined with the upper (for example, electromechanical) packer and (additional) lower packer:
на фиг.29 - с двумя ЭК с верхним и нижним пакерами.in Fig.29 - with two EC with upper and lower packers.
на фиг.30 - с двумя ЭК с верхним и нижним пакерами и с кожухом.on Fig - with two EC with upper and lower packers and with a casing.
Вариант 1. Установка (фиг.1-19) для эксплуатации одного - верхнего (ПО или двух (верхнего и нижнего) эксплуатационных объектов (П1 и П2) скважины включает в себя спущенные в эксплуатационную колонну 1 колонну труб 2 или колонну труб состоящую из нижней секции колонны труб 2 и верхней секции колонны труб 3. Колонна труб 2 оснащена пакером 4, устанавливаемым под верхним объектом П1 (между объектами П1 и П2) без или с разъединителем колонны (или телескопическим соединением) 19.
Колонна труб 2 или верхняя секция колонны труб 3 оснащена электроприводным насосом 5 с входным модулем 6, ПЭД (с гидрозащитой) 7 с силовым кабелем 8, БПТ 10 (термоманометрическая система - ТМС, система погружной телеметрии, например, СПТ-1) и регулирующим устройством в виде электрического клапана (ЭК) 9, выполненного в частном случае в виде электромагнитного клапана (ЭК) 9 с исполнительным механизмом 11 (например, в виде соленоида) и без или с измерительным преобразователем 12 (контрольно-измерительный прибор), совмещенным с ЭК 9 или расположенным рядом с ЭК 9. Исполнительный механизм (привод) 11 может быть совмещенный с ЭК 9 (как на фиг.1-14) или разделенный от него (на фиг. не показано). Оболочка ЭК 9, а точнее ИМ 11 должна иметь степень защиты IP68 (степень защиты от воздействия окружающей среды по ГОСТ 14254-80). Кроме этого ЭК 9 имеет входной канал 13 (например, нижний продольный, осевой) и выходной канал 14 (например, верхний боковой, радиальный), а также затвор 15 с посадочным гнездом 16. Затвор 15, разделяющий или сообщающий между собой входной 13 и выходной 14 каналы с помощью исполнительного механизма - электропривода 11. ЭК 9 соединен сверху с ПЭД 7 или БПТ 10. По исполнению механического соединения ЭК 9 может быть соединен сверху с ПЭД 7 или БПТ 10 (например, через фланцы). По гидравлическому соединению вход 13 ЭК снизу гидравлически соединен с нижним эксплуатационным объектом П2, расположенным под пакером 4, а выход 14 соединен с входным модулем 6 ЭН 5. Причем он может быть соединен с объектом П2 либо через хвостовик 17 (колонна труб, колонна полых штанг) с герметизирующим узлом 18, установленным герметично, но не жестко в разъединитель-соединитель 19 (выполненный, например, в виде воронки) далее через колонну труб 2 с ее приемной системой 20, как на фиг.2, либо через колонну труб 2, оснащенную пакером 4, как на фиг.3. Приемная система 20 может быть выполнена в виде воронки, ниппеля или в виде нескольких или одной скважинной камеры 20. Непосредственно под разъединителем-соединителем 19 или над герметизирующим узлом 18 может быть установлен центратор 21. ЭК 9 управляется исполнительным механизмом 11 с поверхности через силовой кабель 8, или дополнительный кабель 22 (бронированный, одножильный или многожильный, грузонесущий). Кабель 8 или 22 или 8 и 22, крепятся к колонне труб клямсами 23. На хвостовике 17 или в колонне труб над пакером может быть установлено устройство 24 для глушения нижнего объекта П2, в случае отказа ЭК 9 или для подачи рабочего агента в пласт П2 или ингибитора для предупреждения отложения в ЭК. Устройство 24 выполнено, в виде перепускного клапана или обратного клапана, установленного в скважинной камере.The
ЭК 9 с исполнительным механизмом 11 сверху может крепиться через его 11 корпус непосредственно к БПТ 10 (см. фиг.2) или ПЭД 7 (см. фиг.3) с помощью фланцевого БПТ (Ф) соединения 25, а с низу он присоединяется либо к хвостовику 17, например, через резьбовое или фланцевое соединение 25, либо к колонне труб 2, например, через переходник (патрубок) 26, имеющий сверху фланцевое соединение 25, а снизу - резьбовое соединение к муфте колонны труб 2 или хвостовика 17 (см. фиг.2 и фиг.3). При установке ЭК 9 на ПЭД 7 ЭК конструктивно выполнен, так же как БПТ, в виде герметичного цилиндрического контейнера подвесного типа. В верхней части его корпуса располагается гермоввод для подключения к выводу от нулевой точки статорной обмотки ПЭД, на фиг.2 - установка из двух частей - нижней, оснащенной пакером, и верхней, оснащенной ЭК, БПТ и ЭН, ЭК соединен непосредственно (через фланцы) с БПТ; на фиг.3 - установка из одной компоновки, оснащенной пакером, ЭК и ЭН, ЭК соединен непосредственно (через фланцы) с погружным электродвигателем (ПЭД); ЭК 9 может (см. фиг.4-7) располагаться на удаленном расстоянии от ПЭД 7, в этом случае он присоединяется к нему 7 или к БПТ 10 с помощью либо дополнительной трубы или колонны труб в виде хвостовика 17, либо дополнительной полой штанги или колонны полых штанг 27. По меньшей мере один электропровод 28 для питания БПТ и ЭК (например, осуществляется напряжением 220 В, частотой 50 Гц) и для передачи управляющего сигнала (команды) к ЭК может быть небронированным и располагаться во внутренней полости трубы или полой штанги, а при расположении его снаружи он выполнен в виде бронированного кабеля 22, в случае использования длинной колонны прикрепляемого к ней клямсами (хомутом) 23 для труб 17 или штанг 27. ЭК 9 может также присоединяться к ПЭД 7 или к БПТ 10 с помощью либо дополнительной штанги или колонне штанг 29. В этом случае бронированный кабель 22 для передачи управляющего сигнала (команды) к ЭК 9 прикрепляется снаружи к штанге клямсами (хомутом) 23 для штанг 29. ЭК 9 также может быть связан с ПЭД 7 или с БПТ 10 с помощью кабель-троса (каната) 30.
ЭК 9 может (см. фиг.8) располагаться (концентрично или эксцентрично) внутри (колонны труб) хвостовика 17, образуя с помощью дополнительных нескольких или одного жесткого или гибкого присоединительного (прикрепляющего, направляющего, фиксирующего, ограничительного) патрубка (трубопровода) 31 через себя гидравлический канал от нижнего эксплуатационного объекта П1 к входному модулю 6 ЭН 5.
ЭК 9 может (см. фиг.9) располагаться (концентрично или эксцентрично) снаружи (колонны труб) хвостовика 17, образуя с помощью дополнительного жесткого или гибкого патрубка (переводника) 31 через себя гидравлический канал от нижнего эксплуатационного объекта П1 к входному модулю 6 ЭН 5. При этом ЭК 9 может быть дополнительно прикреплен к хвостовику 17 хомутом 23, специальным или аналогичным клямсам для крепления силового кабеля к НКТ 3.
ЭК может быть выполнен (см. фиг.10) в виде угловой арматуры - с нижним осевым каналом 13 и верхним боковым (радиальным) каналом 14, который открывается (верхнее положение - сплошная линия) или закрывается (нижнее положение пунктирная линия) затвором 15. Затвор 15, например, в виде шара, прижимается к седлу 16 путем перемещения штока 32 электропривода 11, жестко или не жестко связанного с затвором 15. Положение штока 32 (а значит, и затвора 15) регулируется через исполнительный механизм 11 по электропроводу 28, проходящему через верхний фланец 25. Этот верхний фланец 25 предназначен для присоединения к соответствующему фланцу либо погружного электродвигателя, либо блока погружной телеметрии (на фиг.10 не показан). Корпус исполнительного механизма 11 может быть совмещен с корпусом ЭК 9 или он может присоединяться к корпусу ЭК 9 либо сваркой, либо резьбовым соединением, либо с помощью фланцевого соединения (на фиг.10 не показан). В нижней части корпуса ЭК 9 также может быть фланец 25 с отверстиями под крепеж или резьбой (на фиг.8 не показан) для присоединения к муфте хвостовика 17 или колонны труб 2. При этом конфигурацию элементов, образующих гидравлический канал для пропуска пластовых флюидов нижнего объекта, выполняют таким образом, чтобы максимизировать пропускную способность клапана при заданном перепаде и габаритах, ограниченных диаметром эксплуатационной колонны 1. Например, угол конфузора входного канала 13 равен 40°, а угол диффузора (на фиг.10 отсутствует) равен 10°.EC can be performed (see Fig. 10) in the form of angular reinforcement - with a lower
Для накопления мощности, достаточной для привода затвора малый электрический ток (используемый для БПТ) может в течение требуемого (достаточного) времени заряжать конденсатор, расположенный в корпусе ПЭД 7, или в БПТ 10, или ИМ 11, или ЭК 9.To accumulate enough power to drive the shutter, a small electric current (used for power supply) can charge a capacitor located in the housing of the
В общем случае ЭК 9 может быть выполнен не только в виде клапана, а также и в виде задвижки (затвор перемежается перпендикулярно потоку) или крана (запирающий или регулирующий элемент, имеющий форму тела вращения или его части - шар, конус, цилиндр), или затвора (запирающий или регулирующий элемент имеет форму диска), или шланговой задвижки (перекрытие или регулирование потока осуществляется пережатием эластичного шланга).In the general case,
ЭК 9 с ИМ 11 и измерительным преобразователем 12 может быть установлен в осевом центральном кармане ниппеля 33 (фиг.11) внутри хвостовика 17 или в эксцентрическом кармане муфты 34 (фиг.12) снаружи хвостовика 17, или эксцентрическом кармане цилиндрической или овальной скважинной камеры 36 (фиг.13) или муфты с эксцентричным внутренним карманом, расположенных под ПЭД 7. При этом они (ниппель 33, муфта 34, скважинная камера 36) являются элементами (составными частями, модулями) хвостовика 17 и присоединяются к колонне труб резьбовым соединением 35. Причем при расположении электропровода 28 внутри хвостовика 17 он может быть небронированным, а при его расположении снаружи (см. фиг.12), кабель 22 выполнен бронированным.
Затвор 15 может располагаться как над седлом 16 (см. на фиг.10), так и под седлом 16 (см. на фиг.14). В этом исполнении он также может быть соединен или и не соединен со штоком 32. В последнем случае если затвор 15 связан со штоком 32 не жестко, то под затвором 15 установлена ограничительная решетка 37 с отверстиями для пропуска флюида, площадь которых больше, чем площадь канала в седле 16, а та в свою очередь больше, чем площадь дросселирования, образующаяся между затвором 15 и седлом 16. То есть клапан в этом случае выполнен сбалансированным - затвор находится под действием гидродинамических сил.The
ЭК может быть выполнен (см. фиг.15) с конусообразным затвором 15 (нижнее положение - сплошная линия) в закрытом, положении прижатым к седлу 16 штоком 32. При открытом положении затвора 15 (верхнее положение пунктирная линия) входной канал 13 гидравлически сообщается с выходным каналом 14. Здесь (см. фиг.15) корпус исполнительного механизма 11 может присоединяться к корпусу клапана 9 резьбовым соединением 35, а в нижней части корпуса ЭК 9 расположен фланец 25 с отверстиями под крепеж для присоединения к переходнику 26 (на фиг.15 не показан).EC can be performed (see Fig. 15) with a cone-shaped shutter 15 (the lower position is a solid line) in the closed, position pressed against the
ЭК может быть выполнен (см. фиг.16) с цилиндрическим затвором 15 (нижнее и верхнее положение - пунктирная линия), перемещая который изменяют проходное сечения седла 16, выполненное либо в виде щели (щелей) вдоль оси клапана, либо из нескольких отверстий (как на фиг.16), распределенных по длине цилиндрической уплотнительной поверхности, расположенных под наклоном для предупреждения отрицательного воздействия струи пластового флюида на эксплуатационную колонну или кожух. Здесь (см. фиг.16) корпус исполнительного механизма 11 может присоединяться к корпусу ЭК 9 фланцевым соединением 25, а в нижней части корпуса ЭК 9 расположен фланец 25 для присоединения либо к хвостовику 17 через переходник 26, либо к герметизирующему узлу 18.EC can be performed (see Fig. 16) with a cylindrical shutter 15 (the lower and upper position is a dashed line), moving which change the passage section of the
ЭК может быть оснащен (см. фиг.17) измерительными преобразователями 12, в частности датчиком давления 38 на входе Р1 (в канале 13), датчиком давления 39 на выходе Р2 (в канале 14), датчиком перепада давления 40 Δ Р (Р1-Р2) на седле (штуцере) 16, датчиком температуры Т 41. При этом давление из под седла 16 передается к датчикам 38 и 40 через импульсную трубку 42, а измеряемые параметры в виде электрического сигнала передаются по электропроводу 28 или 22 на поверхность к станции управления (на фиг.14 не показано). Система обеспечивает измерение и передачу в контроллер станции управления значения параметров по нескольким (например, пяти) каналам измерения (после преобразования контролируемых параметров в электрический информационный частотно-манипулируемый сигнал). Передача сигналов от ИП 12 может осуществляться так же, как и от БПТ (по последовательному протоколу обмена), при этом телеметрическая информация передается по статорной обмотке ПЭД 7 через погружной кабель 8 и далее (на фиг. не показано) через вторичную обмотку трансформатор масляный повышающий (ТМПН) через блок высоковольтный БВ на вход блока сопряжения телеметрии (БСТ), По этой же цепи подается из БСТ питание в БПТ. Затем полученный сигнал обрабатывается в БСТ и передается в контроллер станции управления для вывода на дисплейную панель и передачи информации в систему управления технологическим процессом нефтедобычи.The EC can be equipped (see Fig. 17) with measuring
Если ЭК 9 расположен непосредственно (без БПТ) под ПЭД, то меняется только концевая заделка в нижней части ПЭД, серийно выпускаемого заводом «Борец», где статорная обмотка ПЭД соединяется в "звезду". Для повышения точности измерения параметров потока пластового флюида нижнего объекта перед измерительным преобразователем может быть установлена фазоразделительная арматура, например сепаратор для предварительного отвода газа из гидравлического канала, в котором измеряется расход пластового флюида.If
Электрический клапан может быть (см. фиг.18) совмещен с электромеханическим одноствольным пакером 4. При этом управление этим пакером осуществляется электрическим током, подводящим от ПЭД 7 или БПТ 10 (на фигуре он совмещен с электроприводом 11 и ЭК 9), или от дополнительного бронированного кабеля 22, присоединенного к силовому кабелю, или от индивидуального силового кабеля, идущего с поверхности от станции управления. При этом под пакером может быть спущен дополнительный участок колонны 2 или хвостовик 17.The electric valve can be (see Fig. 18) combined with an electromechanical single-
Компоновка (см. фиг.19) с колонной труб 2 и может быть оснащена дополнительным пакером 44. При этом верхний пакер 4 используется для разобщения верхнего П1 и среднего П2 объектов, а дополнительный нижний пакер 44 для разобщения нижнего П3 и среднего П2 объектов. Компоновку оснащают также разъединителем-соединителем 19, с ЭН 5, с входным модулем 6 и с кожухом 43, с ПЭД 7, с БПТ 10, с силовым кабелем 8 и ЭК 9. Выход 14 ЭК 9 гидравлически связан с входным модулем 6 ЭН 5, а его вход 13 гидравлически связан через хвостовик 17 с пространством под пакером 4 и 44. При этом ЭК управляет (отсекает или пропускает через себя) потоком флюида одновременно нижнего П3 и среднего П2 объектов. Если ЭН 5 расположен ниже верхнего эксплуатационного объекта П1, а поток пластового флюида из нижнего объекта П2 или среднего и нижнего объектов (П2 и П3) недостаточный для охлаждения ПЭД 7, то скважинную установку оснащают кожухом 43. В межпакерном пространстве устанавливают приемное устройство 45 для среднего объекта П2, выполненного в виде либо скважинной камеры с клапаном или либо перепускного клапана. При этом нижнюю секцию (часть) компоновки с колонной труб 2 и с разъединителем-соединителем 19 соединяют с верхней секцией (частью) компоновки с хвостовиком 17 (с колонны труб 3) с помощью герметизирующего узла 18, механически соединенного (через хвостовик 17) либо с электрическим клапаном, либо с кожухом 43. В последнем случае предусматривают дополнительное герметичное соединение входа 13 ЭК 9 с колонной труб 2 или с хвостовиком 17 (дополнительным хвостовиком - трубопроводом) внутри колонны труб 2 для гидравлической связи с объектом П2 или П3 или одновременно с обоими объектами (П2 и П3). В последнем случае соотношение (ограничение) дебитов междуThe layout (see Fig. 19) with a
П2 и П3 можно задать штуцерами требуемого диаметра, расположенными соответственно в приемном устройстве 45 и 20, например, в сменных клапанах, установленных в скважинных камерах. Параметры потока пластового флюида, проходящего через ЭК 9, могут измеряться с помощью измерительного преобразователя 12, установленного внутри ЭК 9 или непосредственно под ЭК 9 перед входным каналом 13 (как показано на фиг.19) или в любой части гидравлического канала. Например, над каждым из объектов устанавливают измерительный преобразователь 12, а для передачи измеряемых параметров и для питания к нему подводят дополнительный кабель 22 вдоль хвостовика 17 (дополнительного хвостовика в виде колонны труб меньшего диаметра или колонны штанг). В одном случае вход 13 ЭК может быть гидравлически связан через хвостовик 17 со средним объектом П2 (через приемное устройство 46, выполненное, например, в виде муфты перекрестного течения (см. фиг 20) с радиальным каналом 47, а через изолированные от них эксцентричные продольные каналы 49 к входному модулю 6 ЭН 5 постоянно поступает пластовый флюид из нижнего объекта П3 вместе с пластовым флюидом из верхнего объекта П1). В другом случае вход 13 ЭК может быть гидравлически связан с нижним объектом П3 (через приемное устройство 20, выполненное в виде муфты углового радиально-осевого течения с радиальным каналом 47 (так же как и с муфтой перекрестного течения 46) и гидравлически связанным с ним несквозным каналом 48 осевым или эксцентричным (без эксцентричных продольных каналов, а к входному модулю 6 ЭН 5 постоянно поступает пластовый флюид из среднего объекта П2 вместе с пластовым флюидом из верхнего объекта П1). В этих случаях хвостовик 17 спускается с центратором (например, в виде упругого фонаря или муфты) или без него и герметично соединяется соответственно либо с муфтой перекрестного течения, либо с муфтой углового или радиально-осевого течения телескопическим соединением 54 с уплотнительными манжетами 55.P 2 and P 3 can be set with fittings of the required diameter, located respectively in the receiving
Скважинная установка дополнительно также может быть оснащена устройством 24 для воздействия рабочим агентом или для глушения нижнего объекта при закрытом ЭК 9, расположенным под ним и над пакером 4 на хвостовике 17 или на колоне труб 2. Приемным устройством 20 для поступления в колонну труб флюида из нижнего объекта, расположенным под пакером 44 на колонне труб 2. Приемным устройством 45 или 46 для поступления в колонну труб флюида из (среднего) объекта, расположенным между пакерами 4 и 44 на колонне труб 2, кожухом 43 прикрепленным к ЭН 5 или к колонне труб 3 через специальную муфту 50, переходником 51 от кожуха к колонне труб с пакером 4, центратором 52, центрирующим ЭК 9 или хвостовик 17 внутри кожуха 43, разъединителем-соединителем 19, герметизирующим узлом 18.The downhole installation can also be additionally equipped with a
Вариант 2. Установка (фиг.20-25) для эксплуатации одного - нижнего (П2) или двух (верхнего и нижнего) эксплуатационных объектов (П1 и П2) скважины включает в себя спущенные в эксплуатационную колонну 1 колонну труб 2 или колонну труб, состоящую из нижней секции колонны труб 2 и верхней секции колонны труб 3. Колонна труб 2 оснащена пакером 4, устанавливаемым под верхним объектом П1 (между объектами П1 и П2) без или с разъединителем колонны (или телескопическим соединением) 19. Компоновка также включает ЭН 5, снабженный входным модулем 6 и кожухом 43, ПЭД 7 с БПТ 10 или без него, силовой кабель 8 и ЭК 9. ЭК 9, в виде электромагнитного (ЭК) или электромеханического (ЭК) клапана, соединен электрически либо с ПЭД 7, либо с БПТ 10, либо с силовым кабелем 8, либо с дополнительным кабелем 22 или 28, а механически ЭК 9 соединен либо с ПЭД 7, либо с БПТ 10, либо с кожухом 43, причем выход 14 ЭК гидравлически связан с входным модулем 6 ЭН 5, а его вход 13 гидравлически связан с затрубным пространством над пакером 4, при этом ЭК 9 выполнен с возможностью управляемого отсекания или пропуска через себя потока флюида верхнего объекта П1. Компоновка дополнительно может быть оснащена муфтой перекрестного течения (МПТ) 46, расположенной под ЭК 9 и соединенной жестко или не жестко с кожухом 43 сверху. Снизу МПТ может быть механически соединена либо с хвостовиком 17 через переходник 51, образовывая с колонной 3 верхнюю секцию компоновки. При этом герметизирующий узел 18, установлен герметично, но не жестко в разъединитель-соединитель 19 далее через колонну труб 2 с ее приемной системой 20. Приемная система 20 может быть выполнена в виде воронки, ниппеля или в виде нескольких или одной скважинной камеры 20. Непосредственно под разъединителем-соединителем 19 или над герметизирующим узлом 18 может быть установлен центратор 21 (на фиг.20 и 25 не показан). Кроме этого, над или под ЭК 9 может быть установлен центратор 52 для центровки его расположения внутри кожуха 43. В другом случае МПТ 46 соединена с колонной труб 2 жестко и связана пакером 4. МПТ 46 выполнена, по меньшей мере, с одним радиальным каналом 47, гидравлически связанным с его несквозным осевым или эксцентричным каналом 48, связанным со входом 13 ЭК 9 для регулируемого пропуска пластового флюида верхнего объекта П1 и, по меньшей мере, с одним продольным сквозным эксцентрическим каналом 49, гидравлически связанным с входным модулем 6 ЭН 5 для постоянного пропуска пластового флюида нижнего объекта П2 (через приемное устройство 20 во внутреннюю полость колонны труб 2, затем пакера 4, разъединителя-соединителя 19, герметизирующего узла 18, хвостовика 17, переходника 51 во внутреннюю полость кожуха 43, а далее через эксцентричные продольные каналы 49 муфты перекрестного течения 46 к входному модулю 6 ЭН 5). Для глушения нижнего объекта П2 и для воздействия на него рабочим агентом, установка также может быть оснащена устройством 24 на хвостовике 17 или на колонне труб 2. Устройство 24 может быть выполнено, например, в виде перепускного клапана или обратного клапана, установленного в скважинной камере. Вход 13 ЭК 9 соединен с МПТ 46 непосредственно или через промежуточный трубопровод (промежуточный патрубок) 31. Это соединение может быть выполнено в виде либо (см. фиг.21) телескопического 54 с уплотнительными герметизирующими манжетами 55, либо (см. фиг.22) резьбового соединения 35, либо (см. фиг.23) фланцевого соединения 25. Причем МПТ 46 (см. фиг.21-23) может иметь износостойкий вкладыш 56. Кроме кожуха 43, ЭК 9 может быть механически дополнительно соединен, но не жестко либо с ПЭД 7, либо с БПТ 10. Кожух 43 сверху может быть жестко соединен с колонной труб 3 с помощью специальной муфты 50 для крепления кожуха 43 к колонне НКТ 3 с кабельным вводом 53 (для пропуска силового кабеля 8). Снизу кожух 43 соединен жестко или не жестко (через колонну труб 2) с пакером 4.
В другом исполнении (см. фиг 24) ЭК 9 может быть прикреплен к кожуху 43 собственным корпусом или (см. фиг 25) с помощью дополнительных присоединительных патрубков (фиксаторов) 31, при этом существует только электрическое соединение (с верхнего торца или с боку) исполнительного механизма 11 ЭК 9 с ПЭД 7 или с БПТ 10 посредством бронированного кабеля 22 или электропровода 28. Поток флюида из верхнего объекта П1 может поступать на входной модуль 6 ЭН 5 через вход 13 и выход 14 ЭК 9, а может перекрываться с его помощью. При этом поток флюида из нижнего объекта П2 поступает к приему 6 ЭН 5 постоянно через колонну 2 и внутреннюю полость кожуха 43.In another design (see Fig. 24), the
При этом ЭК 9 (см. фиг.24) выполнен, с входом 57 в виде радиального (без или с наклоном) канала, который может перекрываться затвором 15 для регулирования притока пластового флюида из верхнего объекта. При этом пластовый флюид из нижнего объекта постоянно поступает на прием ЭН 5 через эксцентрический сквозной продольный канал 58 в ЭК 9 и через внутреннюю полость кожуха 43.At the same time, EC 9 (see Fig. 24) is made with an
Вариант 3. Скважинная установка (см. фиг.26-27) предназначена для эксплуатации либо одного нижнего (П2), либо одного верхнего П1, либо одновременно двух (нижнего и верхнего) эксплуатационных объектов (П2 и П1).
Установка содержит колонну труб 2, герметично, жестко или не жестко, соединенную с пакером 4, для разобщения нижнего П2 и верхнего объектов П1 оснащенную разъединителем-соединителем 19, ЭН 5, снабженный входным модулем 6 и кожухом 43, ПЭД 7 с БПТ 10 или без него, силовой кабель 8 и ЭК 9. ЭК 9 может быть выполнен в виде либо многопозиционного электромагнитного клапана, либо электромеханического клапана. ЭК 9 соединен электрически либо с ПЭД 7, либо с БПТ 10, либо с силовым кабелем 8, либо с дополнительным кабелем 22. Механически ЭК 9 соединен либо с ПЭД 7, либо с БПТ 10, либо с кожухом 43. Причем выход 14 ЭК 9 гидравлически связан с входным модулем 6 ЭН 5. ЭК 9 выполнен (по меньшей мере) с двумя изолированными входами, один из которых 13 гидравлически связан с затрубным пространством под пакером 4, а другой (дополнительный вход) 57 - с надпакерным пространством. ЭК 9 обеспечивает возможность управляемого отсекания или пропуска через себя потока флюида через вход 13 нижнего объекта П2, а через вход 57 - верхнего объекта П1. To есть в этом случае существует возможность одновременно регулировать поток пластового флюида и с нижнего П2, и с верхнего П1 объектов с заданными дебитами. Дополнительный вход клапана 57 может соединяться с пространством над пакером для обеспечения поступления пластового флюида из верхнего объекта к входному модулю 6 ЭН 5 через приемное устройство 46, выполненное в виде муфты перекрестного течения с радиальным каналом 47 и гидравлически связанным с ним несквозным каналом 48 осевым или эксцентричным, через которые может поступать пластовый флюид верхнего объекта. При этом флюид поступает непосредственно в ЭК 9 или через промежуточный патрубок (переходником) 31 к входному каналу 57 ЭК 9 и при открытом положении затвора 15 ЭК 9 через выходной канал 14 ЭК 9 к входному модулю 6 ЭН 5, где он смешивается с пластовым флюидом нижнего эксплуатационного объекта П2.The installation comprises a
Здесь компоновка также может быть двух- и односекционной.Here, the layout can also be two- and single-section.
В первом случае установка включает в себя спущенные в эксплуатационную колонну 1 колонну труб 2, оснащена пакером 4, устанавливаемым под верхним объектом П1 (между объектами П1 и П2). Колонна труб 2 оснащена ЭН 5 с входным модулем 6, ПЭД 7 с силовым кабелем 8, БПТ 10 и ЭК 9, с приводом 11 и без или с измерительным преобразователем 12, совмещенным с ЭК или расположенным рядом с ЭК 9. Кроме этого, установка имеет кожух 43 механически соединенный в нижней части с ЭК 9 с радиальным входом 57 для обеспечения поступления пластового флюида из верхнего объекта П1 к входному модулю 6 ЭН 5 внутри кожуха 43 через ЭК 9, с помощью которого этот поток может как закрываться, так и отрываться с заданным дебитом. Для питания привода 11 к нему от БПТ 10 или от ПЭД 7 подходит электричество по электропроводу 28, расположенному внутри кожуха 43. Причем кожух 43 в этом случае в верхней части крепится к колонне труб 2 для передачи осевой нагрузки на пакер 4. С нижней стороны ЭК 9 жестко крепится к пакерной секции без или с переходником 51. При этом флюиды из нижнего объекта также проходят через ЭК 9 без или с возможностью их перекрытия. Для учета добываемого пластового флюида из верхнего объекта П1 вперед входом 57 в ЭК 9 или в нем может быть установлен измерительный преобразователь 12.In the first case, the installation includes a
Установка (см. фиг.28-29) включает в себя спущенные в эксплуатационную колонну 1 колонну труб, состоящую из нижней секции с колонной труб 2 и верхней секции с колонной труб 3. Колонна труб 2 с разъединителем-соединителем 19 колонны (или телескопическим соединением 19) в верхней части соединяется с герметизирующим узлом 18 на хвостовике 17, расположенным под ЭК 9 и под кожухом 43, который в этом случае может крепиться к ЭН 5. Через радиальный канал 57 ЭК 9 может поступать пластовый флюид верхнего объекта. Причем он поступает непосредственно в ЭК 9 через входной канал 13, а при открытом положении затвора 15 ЭК 9 через выходной канал 14 ЭК 9 к входному модулю 6 ЭН 5, где он может смешиваться с пластовым флюидом нижнего эксплуатационного объекта. Пластовый флюид также может поступать с заданным дебитом из нижнего эксплуатационного объекта через приемное устройство 20 во внутреннюю полость сначала колонны труб 2, затем пакера 4, разъединителя - соединителя 19, герметизирующего узла 18, хвостовика 17, переходника 51. Затем через эксцентрический сквозной продольный канал 58 в ЭК 9 и уже после него во внутреннюю полость кожуха 43, а далее к входному модулю 6 ЭН 5.The installation (see Fig.28-29) includes a pipe string lowered into the
В этом варианте ЭК 9 (см. фиг.26) выполнен с входным радиальным каналом 57, который может быть закрыт или открыт с помощью затвором 15 седла 16, расположенного в верхней части, для притока пластового флюида из верхнего объекта П1 на прием ЭН 5 через ЭК 9 и через внутреннюю полость кожуха 43. При этом пластовый флюид из нижнего объекта П2 также может регулироваться ЭК 9 с помощью затвора 15, который может отделять входной канал 13 от выходного канала 14, перемещаясь в нижнее положение, прекращая при этом поступление пластового флюида на прием ЭН 5 через внутреннюю полость кожуха 43. В третьей средней позиции (положении) затвора 15 происходит одновременное поступление пластового флюида из верхнего П1 и нижнего П2 объектовIn this embodiment, EC 9 (see Fig. 26) is made with an
Аналогично последнему варианту может быть множество и других исполнений ЭК 9 в виде распределительно-смесительной арматуры (смесительный клапан) для регулируемого поступления пластового флюида из верхнего П1 и нижнего П2 объектов с заданными дебитами.Similarly to the last option, there can be many
На фиг.27 приведен пример установки, когда внутри кожуха размещено (свободно, произвольно) два ЭК, один из которых гидравлически связан своим входом с пространством за кожухом 43 для регулирования дебита верхнего объекта, а второй дополнительный ЭК 60 - с исполнительным механизмом 61, электрически соединенным с ПЭД 7 или с БПТ 10 параллельно ИМ 11 ЭК 9. При этом вход ЭК 60 через присоединительный патрубок 31 или хвостовик 17 гидравлически соединяется с объектом, расположенным под пакером 4.Fig. 27 shows an installation example when two ECs are placed (freely, arbitrarily) inside the casing, one of which is hydraulically connected with its inlet to the space behind the
ЭК 9 может быть выполнен электромеханическим, управляемым системой шагового электропривода (электродвигателя) 11, приводящим к изменению позиции затвора 15 и, тем самым, либо полностью перекрывая поток флюидов из объектов, либо открывая приток пластового флюида только из нижнего объекта П2 с заданным дебитом, либо открывая приток пластового флюида только из верхнего объекта П1 с заданным дебитом, либо открывая приток пластового флюида одновременно из верхнего объекта с заданным дебитом и из нижнего объекта с заданным дебитом. Причем дебит задается либо предварительной установкой штуцеров в соответствующий канал ЭК 9, либо изменением пропускного сечения соответствующих каналов с помощью затвора клапана.
Вариант 4. Скважинная установка (фиг.28-30) выполнена с ЭК 9 или с двумя ЭК 9 и 60, срединным двуствольным механическим пакером 64 или совмещенным с двуствольным электромеханическим пакером 64.
Скважинная установка (фиг.28) выполнена с параллельным расположением колонны (хвостовика) 17 и дополнительной эксцентричной (параллельной) колонной 62 без или с дополнительным приемным устройством 63 с одним многопозиционным (трехпозиционным) ЭК 9 с двумя эксцентричными входами. ЭК 9 совмещен с двуствольным пакером 64 (dual string packer - пакер под две параллельные колонны труб). При этом в одном из стволов пакера 64 колонна труб 62 может быть, а может отсутствовать, через него на первый канал входа ЭК 9 поступает пластовый флюид из объекта П1. По другой (эксцентричной, параллельной) колонне труб 3, гидравлически связанной через герметизирующий узел 18 с разъединителем-соединителем 19, на другой канал входа ЭК 9 поступает пластовый флюид из объекта П2, расположенный под пакером 4. Например, осевой канал входа 13 расположен по центру ЭК 9 и позволяет регулировать поток пластового флюида из нижнего объекта П2, который отделен от объекта П1 пакером 4. Объект П1 отделен от входного модуля 6 ЭН 5 с помощью дополнительного пакера 64. Над пакером 64 может быть расположен дополнительный объект П3, гидравлически связанный с входным модулем 6 ЭН 5. Пакер 64 может быть выполнен в электромеханическом исполнении. Управление электромеханическим пакером 64 и/или ЭК 9 осуществляется электрическим током, подводящим от ПЭД 7 или БПТ 10 (на чертеже он совмещен с электроприводом 11 и ЭК 9), или от дополнительного бронированного кабеля 22, присоединенного к силовому кабелю через электрораспределительное устройство 65, или кабель 22 идет с поверхности от станции управления.The downhole installation (Fig. 28) is made with a parallel arrangement of the column (liner) 17 and an additional eccentric (parallel)
Скважинная установка (фиг.29) выполнена с ЭК 9 и дополнительным ЭК 60 (с ИМ 61), каждый из которых соединен с отдельным стволом двуствольного пакера 64 для гидравлического сообщения с соответствующими эксплуатационными объектами. Снизу через один ствол пакера, к которому может быть присоединен участок колонны 62, на вход дополнительного ЭК 60 поступает пластовый флюид из объектаThe downhole installation (Fig. 29) is made with
П1. Через другой ствол пакера с присоединенным хвостовиком 17, соединенным через герметизирующий узел 18 и разъединитель-соединитель с колонной 2 и гидравлически связанной объектом П2, расположенным под пакером 4. Над пакером 64 может быть дополнительный эксплуатационный объект П3, пластовый флюид которого поступает непосредственно к входному модулю 6 ЭН 5.P 1 . Through another barrel of the packer with an attached
Скважинная установка (фиг.30) выполнена с ЭК 9 и дополнительным ЭК 60, каждый из которых электрически соединен с ПЭД 7 или БПТ 10, а механически он соединен с присоединительной муфтой 66 (или фланцем), закрепленной снизу к кожуху 43. Кожух 43 сверху может быть соединен с муфтой 50 для крепления кожуха, расположенной на колонне труб 3 и передающей осевую нагрузку с пакера 4 (при отсутствии разъединителя-соединителя 19) или пакера 64 (в случае если он механический). Муфта 50 имеет кабельный ввод для прохода кабеля силового 8 и/или дополнительного кабеля 22. Дополнительный кабель может также проходить снаружи кожуха для подвода энергии к ЭК 9 или ЭК 60 или к электромеханическому пакеру 64 Двуствольный пакер 64 позволяет через один ствол пакера пропускать пластовый флюид из объекта П1, а через другой ствол пакера с хвостовиком 17, присоединенным к колонне 2, пропускать пластовый флюид из объекта П2, расположенный под пакером 4. Над пакером 64 может быть дополнительный эксплуатационный объект П3, пластовый флюид которого поступает к входному модулю 6 ЭН 5 через несколько или одно отверстие 67 без или со штуцером 68 заданного диаметра (для ограничения притока флюида из объекта П3) в кожухе 43.The downhole installation (Fig. 30) is made with an
Ниже перечислены некоторые назначения предлагаемого изобретения.Listed below are some of the purposes of the invention.
А. Установка при одновременно-раздельной добыче (ОРД) нефти работает следующим образом.A. Installation for simultaneous-separate production (ORD) of oil works as follows.
Пластовый флюид (см. фиг.1) из верхнего эксплуатационного объекта П1 поступает непрерывно к входному модулю 6 ЭН 5, а пластовый флюид из нижнего эксплуатационного объекта П2 может поступать к входному модулю 6 ЭН 5 непрерывно или периодически с заданным дебитом благодаря управлению потоком этого объекта с помощью ЭК 9 открытия или закрытия затвора для электромагнитного клапана или открытия проходного сечения гидравлического канала с заданной степенью для электромеханического клапана.The reservoir fluid (see FIG. 1) from the upper production facility P 1 enters continuously to the
Пластовый флюид (см. фиг.20) из нижнего эксплуатационного объекта П2 поступает непрерывно к входному модулю 6 ЭН 5, а пластовый флюид из верхнего эксплуатационного объекта П1 может поступать к входному модулю 6 ЭН 5 непрерывно или периодически с заданным дебитом благодаря управлению потоком этого объекта с помощью ЭК 9 открытия или закрытия затвора для электромагнитного клапана или открытия проходного сечения гидравлического канала с заданной степенью для электромеханического клапана.The reservoir fluid (see FIG. 20) from the lower production facility P 2 enters continuously to the
Пластовый флюид (см. фиг.26) из каждого эксплуатационного объекта П1 и П2 регулируется с помощью ЭК 9 изменением позиции затвора электромагнитного клапана или поворотом дискового затвора электромеханического клапана, открывая с заданным дебитом или закрывая полностью вход для потока пластового флюида соответствующего пласта. Аналогичную возможность можно обеспечить, используя два ЭК 9 и 60 (см. фиг.26).The reservoir fluid (see FIG. 26) from each production facility P 1 and P 2 is controlled by
Пластовый флюид (см. фиг.28) из двух эксплуатационных объектов П1 и П2 регулируется с помощью ЭК 9, открывая с заданным дебитом или закрывая полностью вход для потока пластового флюида соответствующего пласта. Аналогичную возможность можно обеспечить, используя два ЭК 9 и 60 (см. фиг.29 и 30). При этом может производиться отбор пластового флюида из верхнего (третьего) эксплуатационного объекта П3 без пропуска его флюида через ЭК или с его пропуском, например, с использованием установки одновременно по 4 и по 2 или 3 варианту.The formation fluid (see FIG. 28) from two production facilities P 1 and P 2 is regulated by
Б. Установка при оптимизации технологического режима основного эксплуатационного объекта работает следующим образом.B. Installation during optimization of the technological regime of the main operational facility works as follows.
В случае если производительность ЭН 5 больше, чем оптимальный дебит основного эксплуатационного объекта, подключают непрерывно или периодически с заданным дебитом вспомогательный объект, в качестве которого может быть либо нижний (см. фиг.1, фиг.26, фиг.28) под пакером, либо верхний (см. фиг.20 и фиг.26) над пакером, либо средний объект, расположенный между пакерами (см. фиг.28).If the performance of the
В случае если производительность ЭН 5 меньше, чем оптимальный дебит основного эксплуатационного объекта, отключают вспомогательный объект с помощью ЭК 9.If the performance of the
В частности, при использовании установки по первому варианту (фиг.1), если требуется поддерживать оптимальное забойное давление на нижнем объекте, ЭК 9 выполняет функцию регулятора давления «до себя», а если требуется поддерживать постоянное (оптимальное) давление на верхнем объекте, то ЭК 9 выполняет функцию регулятора давления «до себя».In particular, when using the installation according to the first embodiment (Fig. 1), if it is required to maintain optimal bottom-hole pressure on the lower object,
В. Установка при освоении основного эксплуатационного объекта работает следующим образом.B. Installation during the development of the main operational facility operates as follows.
В случае если призабойная зона основного эксплуатационного объекта закольматирована после бурения или глушения скважины, на время его освоения подключают непрерывно или периодически с заданным дебитом вспомогательный объект, в качестве которого может быть либо нижний (см. фиг.1 или фиг.26 или фиг.28) под пакером, либо верхний (см. фиг.20 и фиг.26) над пакером, либо средний объект, расположенный между пакерами (фиг.28).If the bottom-hole zone of the main production facility has been colmated after drilling or killing the well, for the time of its development, an auxiliary object is connected continuously or periodically with a predetermined flow rate, which can be either lower (see Fig. 1 or Fig. 26 or Fig. 28 ) under the packer, either the top one (see FIG. 20 and FIG. 26) above the packer, or the middle object located between the packers (FIG. 28).
Г. Установка, исключающая скопление застойной воды на нижнем объекте работает следующим образом.D. Installation, eliminating the accumulation of stagnant water at the lower object works as follows.
В случае если дебит из нижнего объекта недостаточный для выноса воды - ниже критического для предотвращения скопления воды на уровне нижнего пласта (повышая тем самым его дебит), под пакером спускают хвостовик с диаметром (см., например, фиг.18), достаточным для достижения предельной (критической) скорости потока флюида.If the flow rate from the lower object is insufficient for water removal - below the critical one to prevent accumulation of water at the level of the lower layer (thereby increasing its flow rate), a liner with a diameter (see, for example, Fig. 18) is lowered to reach limiting (critical) fluid flow rate.
Д. Установка при исследовании основного эксплуатационного объекта работает следующим образом.D. Installation in the study of the main operational facility works as follows.
В случае исследования основного эксплуатационного объекта на режиме с дебитом меньше, чем минимально возможная производительность спущенного ЭН 5 при непрерывной его эксплуатации, на время его исследования подключают непрерывно или периодически с заданным дебитом вспомогательный объект, в качестве которого может быть либо нижний (см. фиг.1 или фиг.26 или фиг.28) под пакером, либо верхний (см. фиг.20 и фиг.26) над пакером, либо средний объект, расположенный между пакерами (фиг.28).In the case of a study of the main operational facility in a regime with a flow rate less than the minimum possible capacity of a run-down
Е. Установка при обеспечении надежной работы насосной установки работает следующим образом.E. Installation while ensuring reliable operation of the pump installation operates as follows.
Подключают вспомогательный объект непрерывно или периодически с дебитом, достаточным для обеспечения надежной работы ЭН 5 на непрерывном режиме в следующих случаях:Connect the auxiliary object continuously or periodically with a flow rate sufficient to ensure reliable operation of the
- если в пластовом флюиде основного эксплуатационного объекта содержатся с высокой концентрацией (осложняющих) компоненты, отрицательно влияющие на надежность работы ЭН 5,- if the reservoir fluid of the main production facility contains a high concentration of (complicating) components that adversely affect the reliability of
- если производительность ЭН 5 больше, чем дебит основного эксплуатационного объекта,- if the performance of
- если производительность ЭН 5 минимального типоразмера больше, чем дебит эксплуатационного объекта.- if the performance of the electric
Е. Установка при обеспечении надежной работы погружного электродвигателя работает следующим образом.E. Installation while ensuring reliable operation of the submersible motor operates as follows.
Подключают вспомогательный объект непрерывно или периодически с дебитом, достаточным для обеспечения надежной работы ПЭД 7, - при повышении температуры ПЭД выше допустимого значения. То есть ЭК 9 в этом случае выполняет функцию регулятора температуры ПЭД.The auxiliary object is connected continuously or periodically with a flow rate sufficient to ensure reliable operation of the
Конкретные примеры по реализации данного способа приводится ниже.Specific examples for implementing this method are given below.
Пример 1. В скважине №1111 вскрыто два пласта со следующими характеристиками:Example 1. In the well No. 1111 two formations were discovered with the following characteristics:
нижний - на глубине 2500 метров с пластовым давлением 19 МПа, коэффициентом продуктивности 25 м3/сут/МПа, обводненностью 96%;lower - at a depth of 2500 meters with a reservoir pressure of 19 MPa, a productivity coefficient of 25 m 3 / day / MPa, and a water cut of 96%;
верхний - на глубине 2430 метров с пластовым давлением 16 МПа, коэффициентом продуктивности 5 м3/сут/МПа, обводненностью 20%. Причем потенциальный коэффициент продуктивности по данным гидродинамических исследований (КВД) был больше в два раза, но он не достигался из-за неполного освоения (работающая мощность составляла всего 30%) верхнего пласта (недостаточная депрессия) из-за активности нижнего пластаupper - at a depth of 2430 meters with a reservoir pressure of 16 MPa, a productivity coefficient of 5 m 3 / day / MPa, and a water cut of 20%. Moreover, the potential productivity coefficient according to hydrodynamic studies (HPC) was twice as high, but it was not achieved due to incomplete development (operating power was only 30%) of the upper layer (insufficient depression) due to the activity of the lower layer
Первоначально при совместной эксплуатации пластов с помощью УЭЦН 5 -200 дебит скважины составил 195 м3/сут, а дебит нефти 23 м3/сут.Initially, during the joint operation of formations using the ESP 5-200, the well production rate was 195 m 3 / day, and the oil production rate 23 m 3 / day.
Было решено использовать предлагаемый способ с установкой по 1 варианту для полного освоения верхнего пласта (декольматации его призабойной зоны), для этого с помощью электромагнитного клапана постепенно увеличивали депрессию на верхнем пласте с 4.1 МПа до 10 МПа. При этом открытие клапана осуществляли с целью предупреждения срыва подачи. В процессе освоения периоды подключения нижнего объекта уменьшались, что свидетельствовало об увеличении коэффициента продуктивности верхнего пласта. После стабилизации режима (по данным КВД) коэффициент продуктивности верхнего пласта составил 1 м3/сут/МПа, а обводненность его уменьшилась до 15%. При этом его дебит составил по жидкости 86 м3/сут, а по нефти 68 м3/сут. Общий дебит двух пластов составлял по жидкости 195 м3/сут, а по нефти 73 м3/сут. То есть при неизменном типоразмере УЭЦН и неизменной добыче жидкости удалось увеличить дебит нефти более чем в три раза.It was decided to use the proposed method with installation according to
Следует отметить, что эксплуатировать только верхний пласт при изоляции нижнего пласта (а это нельзя было делать из-за недостаточной выработки нижнего пласта) на непрерывном режиме не удалось бы из-за:It should be noted that to exploit only the upper layer while isolating the lower layer (and this could not be done due to insufficient development of the lower layer) in continuous operation would not have been possible due to:
- опасности выхода из строя насоса в режиме периодической эксплуатации при освоении пласта из-за увеличения частоты воздействия ударных пусковых перегрузок;- the danger of failure of the pump in periodic operation during the development of the reservoir due to an increase in the frequency of impact of shock starting overloads;
- несоответствия продуктивных характеристик пласта (даже после его полного освоения) производительности электроцентробежного насоса, а при меньшем типоразмере насоса повышается вероятность неполного использования потенциала скважины.- inconsistencies in the productive characteristics of the formation (even after its full development) with the performance of the electric centrifugal pump, and with a smaller pump size, the probability of underutilization of the well potential increases.
Пример 2. В скважине №2222 вскрыто два пласта со следующими характеристиками:Example 2. In the well No. 2222 revealed two layers with the following characteristics:
нижний - на глубине 2600 метров с пластовым давлением 20 МПа, коэффициентом продуктивности 4 м3/сут/МПа, обводненностью 15%;lower - at a depth of 2600 meters with a reservoir pressure of 20 MPa, a productivity coefficient of 4 m 3 / day / MPa, and a water cut of 15%;
верхний - на глубине 2500 метров с пластовым давлением 19 МПа, коэффициентом продуктивности 22 м3/сут/МПа, обводненностью 95%.the upper one - at a depth of 2500 meters with a reservoir pressure of 19 MPa, a productivity coefficient of 22 m 3 / day / MPa, and a water cut of 95%.
Первоначально при совместной эксплуатации пластов с помощью УЭЦН 5-200 дебит скважины составил 199 м3/сут, а дебит нефти 37 м3/сут.Initially, during the joint operation of reservoirs using the ESP 5-200, the well production rate was 199 m 3 / day, and the oil production rate was 37 m 3 / day.
После использования предлагаемого способа с установкой по 2 варианту и электромагнитным клапаном, открывающим и закрывающим приток пластового флюида из верхнего пласта за счет дифференцированного воздействия большей депрессией на нижний менее обводненный пласт при неизменном дебите жидкости, удалось увеличить добычу нефти до 45 м3/сут (более чем на 50%).After using the proposed method with installation according to
Пример 3. В искривленной скважине №3333 вскрыт нефтенасыщенный пласт со следующими характеристиками: глубина 2600 метров; пластовое давление 17,3 МПа; коэффициент продуктивности 1,2 м3/сут/МПа; обводненность 15%.Example 3. In a curved well No. 3333, an oil-saturated formation was discovered with the following characteristics: depth 2600 meters; reservoir pressure 17.3 MPa; productivity coefficient 1.2 m 3 / day / MPa; water content of 15%.
Использование штангового насоса из-за искривленности данной скважины невозможно, а для непрерывной эксплуатации пласта при проектном забойном давлении 9 МПа с дебитом жидкости 10 м3/сут не существует типоразмеров УЭЦН с требуемой производительностью. Периодическая эксплуатация УЭЦН снижает надежность установки (низкая наработка на отказ, малый межремонтный период скважины). А при увеличении депрессии увеличивается вероятность образования водяного конуса из-за подстилающей данный пласт подошвенной воды. Поэтому производители УЭЦН не рекомендуют их эксплуатацию в периодическом режиме и не поддерживают при этом гарантийные обязательства на погружное оборудование.The use of a sucker rod pump due to the curvature of this well is impossible, and for continuous formation operation at a design bottomhole pressure of 9 MPa with a fluid flow rate of 10 m 3 / day, there are no standard sizes of ESPs with the required performance. Periodic operation of the ESP reduces the reliability of the installation (low MTBF, short well overhaul period). And with an increase in depression, the likelihood of the formation of a water cone increases due to the underlying bottom water of the given layer. Therefore, the manufacturers of ESPs do not recommend their periodic operation and do not support warranty obligations for submersible equipment.
Было решено, в качестве вспомогательного объекта вскрыть интервал в водонасыщенной части пласта для обеспечения непрерывной работы ЭЦН5-15, а также для предупреждения образования водяного конуса. Затем в скважину была спущена установка по варианту 3 предлагаемого изобретения с возможностью регулировки как верхнего, так и нижнего объектов. При стабильной работе установки на заданном проектном режиме дебит скважины составил 15 м3/сут, в том числе 10 м3/сут из основного объекта, в качестве которого использовался нефтенасыщенный интервал пласта, и 5 м3/сут из вспомогательного объекта в качестве которого использовался водонасыщенный интервал пласта, отделенный от основного объекта пакером. При этом дебит нефти составил 8,5 м3/сут.It was decided, as an auxiliary object, to open the interval in the water-saturated part of the reservoir to ensure the continuous operation of ESP5-15, as well as to prevent the formation of a water cone. Then, the installation according to
После проведения его гидроразрыва пласт П1, параметры пластового флюида стали выходить за границы условий применимости выпускаемых УЭЦН даже для износо-коррозионно-тепло-стойкого исполнения (ИКТ). В частности, как видно из таблицы, это отклонение наблюдалось по следующим параметрам: температуре рабочей среды (пластового флюида), концентрации в нем твердых частиц, по его кислотности (показатель Ph) и концентрации сероводорода, а также по содержанию свободного газа на проектном режиме даже при спуске УЭЦН на забой скважины.After carrying out its hydraulic fracturing, Form P 1 , the parameters of the formation fluid began to go beyond the limits of applicability of the ESP produced even for wear-corrosion-heat-resistant design (ICT). In particular, as can be seen from the table, this deviation was observed in the following parameters: the temperature of the working medium (formation fluid), the concentration of solid particles in it, its acidity (Ph value) and the concentration of hydrogen sulfide, and also the free gas content in the design mode during the descent of the ESP to the bottom of the well.
Подключение обводненного пласта П2 и использование УЭЦНИКТ5-20/35 с компоновкой по предлагаемому изобретению позволило сместить параметры рабочей среды (смесь пластовых флюидов) в зону условий, допустимых при эксплуатации УЭЦН, что повысило надежность работы установки.The connection of the flooded formation P 2 and the use of UETSNIKT5-20 / 35 with the layout according to the invention made it possible to shift the parameters of the working medium (a mixture of reservoir fluids) into the zone of conditions acceptable during the operation of the ESP, which increased the reliability of the installation.
Кроме этого изменение обводненности с 69% (при которой наблюдалась максимальная вязкость водонефтяной эмульсии) до обводненности 75%, при которой уже произошла инверсия фаз, при этом вязкость пластового флюида уменьшилась на порядок.In addition, the change in water cut from 69% (at which the maximum viscosity of the oil-water emulsion was observed) to water cut 75%, at which phase inversion has already occurred, while the viscosity of the reservoir fluid has decreased by an order of magnitude.
При необходимости, отключив на время пласт П2, можно точно определить характеристики пласта П1 (например, обводненность его пластового флюида).If necessary, by temporarily disabling formation P 2 , it is possible to accurately determine the characteristics of formation P 1 (for example, water cut in its formation fluid).
Аналогичные примеры можно привести и для скважин, эксплуатируемых УЭЦН в осложненных условиях, например скважины, подверженные солеотложению, АСПО, гидратным отложениям и пр.Similar examples can be given for wells operated by ESP under difficult conditions, for example, wells that are subject to scaling, paraffin deposits, hydrated deposits, etc.
Пример 4.Example 4
В скважине №4444 вскрыто три пласта со следующими характеристиками:Three layers with the following characteristics were discovered in well No. 4444:
верхний - на глубине 2500 метров с пластовым давлением 19 МПа, коэффициентом продуктивности 3 м3/сут/МПа, обводненностью 30%;upper - at a depth of 2500 meters with a reservoir pressure of 19 MPa, a productivity coefficient of 3 m 3 / day / MPa, a water cut of 30%;
средний - на глубине 2600 метров с пластовым давлением 22 МПа, коэффициентом продуктивности 19 м3/сут/МПа, обводненностью 95%;medium - at a depth of 2600 meters with reservoir pressure of 22 MPa, productivity coefficient of 19 m 3 / day / MPa, water cut of 95%;
нижний - на глубине 2700 метров с пластовым давлением 21,5 МПа, коэффициентом продуктивности 4 м3/сут/МПа, обводненностью 10%.lower - at a depth of 2700 meters with a reservoir pressure of 21.5 MPa, a productivity coefficient of 4 m 3 / day / MPa, and a water cut of 10%.
Первоначально при совместной эксплуатации пластов с помощью УЭЦН 5-200 дебит скважины составил 198 м3/сут, а дебит нефти 45 м3/сут.Initially, during the joint operation of reservoirs using the ESP 5-200, the flow rate of the well was 198 m 3 / day, and the oil flow rate was 45 m 3 / day.
После использования предлагаемого способа с установкой по 4 варианту и электромагнитным клапаном, регулирующим приток пластового флюида из среднего (ограничивая его) пласта и нижнего (форсируя его) за счет дифференцированного воздействия большей депрессией на нижний менее обводненный пласт при неизменном дебите жидкости, удалось увеличить добычу нефти до 64 м3/сут (на 41%).After using the proposed method with installation according to
Другие возможности использования предлагаемого способа и работы различных вариантов скважинных установок понятны из представленных графических материалов.Other possibilities of using the proposed method and the operation of various options for downhole installations are clear from the presented graphic materials.
Claims (32)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2008118920/03A RU2385409C2 (en) | 2008-05-13 | 2008-05-13 | Method of extracting fluid from reservoir of one well with electric drive pump equipped with electric valve and installation for implementation of this method |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2008118920/03A RU2385409C2 (en) | 2008-05-13 | 2008-05-13 | Method of extracting fluid from reservoir of one well with electric drive pump equipped with electric valve and installation for implementation of this method |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2385409C2 true RU2385409C2 (en) | 2010-03-27 |
Family
ID=42138497
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2008118920/03A RU2385409C2 (en) | 2008-05-13 | 2008-05-13 | Method of extracting fluid from reservoir of one well with electric drive pump equipped with electric valve and installation for implementation of this method |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2385409C2 (en) |
Cited By (29)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2447266C1 (en) * | 2010-11-30 | 2012-04-10 | Закрытое акционерное общество Научно-техническая компания "МОДУЛЬНЕФТЕГАЗКОМПЛЕКТ" | Device for production of oil |
RU2451164C1 (en) * | 2011-02-22 | 2012-05-20 | Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственная фирма "Пакер" | Method of simultaneous separate operation of multiple-zone well and equipment for its implementation |
RU2464413C1 (en) * | 2011-04-22 | 2012-10-20 | Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственная фирма "Пакер" | Borehole pump unit for simultaneous operation of two beds with gas bypass from under parker space (versions) |
RU2470144C1 (en) * | 2011-05-31 | 2012-12-20 | Иван Викторович Грехов | Plant for simultaneous-separate extraction of hydrocarbons |
RU2473790C1 (en) * | 2011-08-22 | 2013-01-27 | Общество с ограниченной ответственностью "Торговый дом "Нефтекамский машиностроительный завод" | System of well operation using submersible electric pump by means of packers with cable entry |
RU2475643C2 (en) * | 2010-12-30 | 2013-02-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Уфимский государственный нефтяной технический университет (ГОУ ВПО УГНТУ) | Method and device for control of process of simultaneous separate operation of multiple-zone cased wells (versions) and execution module in device (versions) |
WO2013028091A1 (en) * | 2011-08-23 | 2013-02-28 | Garipov Oleg Marsovich | Downhole pump assembly |
RU2488688C1 (en) * | 2012-02-17 | 2013-07-27 | Общество с ограниченной ответственностью Научно-техническое предприятие "Нефтегазтехника" | Pumping packer cable system for simultaneous and separate investigation and operation of multiple-zone well (versions) |
WO2013141735A1 (en) * | 2012-03-22 | 2013-09-26 | Garipov Oleg Marsovich | Oil well unit (alternatives) |
RU2500882C2 (en) * | 2011-12-08 | 2013-12-10 | Открытое акционерное общество "Нефтяная компания "Роснефть" | Method of simultaneous separate or sequential production of formation fluid in wells of multilayer fields with use of downhole disconnectable wet contact unit |
RU2519281C1 (en) * | 2013-04-10 | 2014-06-10 | Общество с ограниченной ответственностью Научно-техническое предприятие "Нефтегазтехника" | Pumping packer and cutoff system for simultaneous and separate operation of well formations (versions) |
RU2520315C2 (en) * | 2012-09-17 | 2014-06-20 | Общество с ограниченной ответственностью "Актуальные технологии нефтеотдачи" (ООО "АТН") | Dual production method from two beds in same well |
RU2531011C1 (en) * | 2013-05-06 | 2014-10-20 | Петр Игоревич Сливка | Formation cut-off procedure for work over without well kill operation |
RU2546218C1 (en) * | 2014-01-29 | 2015-04-10 | Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственная фирма "Пакер" | Producing reservoirs survey method at dual operation of multi-pay well and installation for its implementation |
RU2549946C1 (en) * | 2014-04-14 | 2015-05-10 | Общество с ограниченной ответственностью Научно-техническое предприятие "Нефтегазтехника" | Pump packer system for multiple-zone well |
US9051798B2 (en) | 2011-06-17 | 2015-06-09 | David L. Abney, Inc. | Subterranean tool with sealed electronic passage across multiple sections |
RU2552555C1 (en) * | 2014-05-13 | 2015-06-10 | Игорь Александрович Малыхин | Method of simultaneous separate or successive production of reservoir fluid from well of multipay fields with preliminary installation of packers |
RU2591225C2 (en) * | 2015-05-21 | 2016-07-20 | Олег Сергеевич Николаев | Single packer unit for simultaneous-separate extraction of fluid from two formations of one well (versions) |
RU2598256C1 (en) * | 2015-07-07 | 2016-09-20 | Андрей Сергеевич Казанцев | Method for hydrodynamic tests of exploitation well formation (versions) |
RU2628252C1 (en) * | 2013-08-20 | 2017-08-15 | Отикер Швайц Аг | Hose clamp |
RU177766U1 (en) * | 2017-09-04 | 2018-03-12 | Олег Марсович Гарипов | Installation with a multiple valve revolving gate valve |
RU191851U1 (en) * | 2019-06-10 | 2019-08-26 | Индивидуальный предприниматель Пепеляева Валентина Борисовна | INSTALLATION FOR SIMULTANEOUSLY SEPARATE OPERATION OF TWO LAYERS OF ONE WELL |
RU2713819C1 (en) * | 2018-10-11 | 2020-02-07 | Юрий Александрович Осипов | Bottom-hole fluid flow switch in well for various operating modes (embodiments) |
RU201610U1 (en) * | 2020-07-24 | 2020-12-23 | Андрей Анатольевич Вахрушев | DEVICE FOR PRODUCING OIL FROM WELLS WITH LOW DEVELOPMENT |
CN113090208A (en) * | 2019-12-23 | 2021-07-09 | 中国石油天然气股份有限公司 | Horizontal well sand removal pipe column device and sand removal method |
RU2761913C1 (en) * | 2021-07-27 | 2021-12-14 | Акционерное общество "Научно-производственная фирма "Геофизика" (АО НПФ "Геофизика") | Electrically operated downhole valve |
RU2773403C1 (en) * | 2022-05-18 | 2022-06-03 | Публичное акционерное общество "Нефтяная компания "Роснефть" (ПАО "НК "Роснефть") | Method for regulating the energy consumption of oil-producing downhole equipment |
CN115726724A (en) * | 2022-11-29 | 2023-03-03 | 中国电建集团贵阳勘测设计研究院有限公司 | Pressure relief device and pressure relief method for dry hole packer |
US11946349B2 (en) | 2019-09-19 | 2024-04-02 | Petrochina Company Limited | Downhole throttling device based on wireless control |
-
2008
- 2008-05-13 RU RU2008118920/03A patent/RU2385409C2/en not_active IP Right Cessation
Cited By (35)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2447266C1 (en) * | 2010-11-30 | 2012-04-10 | Закрытое акционерное общество Научно-техническая компания "МОДУЛЬНЕФТЕГАЗКОМПЛЕКТ" | Device for production of oil |
RU2475643C2 (en) * | 2010-12-30 | 2013-02-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Уфимский государственный нефтяной технический университет (ГОУ ВПО УГНТУ) | Method and device for control of process of simultaneous separate operation of multiple-zone cased wells (versions) and execution module in device (versions) |
RU2451164C1 (en) * | 2011-02-22 | 2012-05-20 | Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственная фирма "Пакер" | Method of simultaneous separate operation of multiple-zone well and equipment for its implementation |
RU2464413C1 (en) * | 2011-04-22 | 2012-10-20 | Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственная фирма "Пакер" | Borehole pump unit for simultaneous operation of two beds with gas bypass from under parker space (versions) |
RU2470144C1 (en) * | 2011-05-31 | 2012-12-20 | Иван Викторович Грехов | Plant for simultaneous-separate extraction of hydrocarbons |
US9816360B2 (en) | 2011-06-17 | 2017-11-14 | David L. Abney, Inc. | Subterranean tool with sealed electronic passage across multiple sections |
US9051798B2 (en) | 2011-06-17 | 2015-06-09 | David L. Abney, Inc. | Subterranean tool with sealed electronic passage across multiple sections |
RU2473790C1 (en) * | 2011-08-22 | 2013-01-27 | Общество с ограниченной ответственностью "Торговый дом "Нефтекамский машиностроительный завод" | System of well operation using submersible electric pump by means of packers with cable entry |
WO2013028091A1 (en) * | 2011-08-23 | 2013-02-28 | Garipov Oleg Marsovich | Downhole pump assembly |
RU2500882C2 (en) * | 2011-12-08 | 2013-12-10 | Открытое акционерное общество "Нефтяная компания "Роснефть" | Method of simultaneous separate or sequential production of formation fluid in wells of multilayer fields with use of downhole disconnectable wet contact unit |
RU2500882C9 (en) * | 2011-12-08 | 2014-03-10 | Открытое акционерное общество "Нефтяная компания "Роснефть" | Method of simultaneous separate or sequential production of formation fluid in wells of multilayer fields with use of downhole disconnectable wet contact unit |
RU2488688C1 (en) * | 2012-02-17 | 2013-07-27 | Общество с ограниченной ответственностью Научно-техническое предприятие "Нефтегазтехника" | Pumping packer cable system for simultaneous and separate investigation and operation of multiple-zone well (versions) |
WO2013141735A1 (en) * | 2012-03-22 | 2013-09-26 | Garipov Oleg Marsovich | Oil well unit (alternatives) |
RU2529310C1 (en) * | 2012-03-22 | 2014-09-27 | Олег Марсович Гарипов | Downhole device |
RU2520315C2 (en) * | 2012-09-17 | 2014-06-20 | Общество с ограниченной ответственностью "Актуальные технологии нефтеотдачи" (ООО "АТН") | Dual production method from two beds in same well |
RU2519281C1 (en) * | 2013-04-10 | 2014-06-10 | Общество с ограниченной ответственностью Научно-техническое предприятие "Нефтегазтехника" | Pumping packer and cutoff system for simultaneous and separate operation of well formations (versions) |
RU2531011C1 (en) * | 2013-05-06 | 2014-10-20 | Петр Игоревич Сливка | Formation cut-off procedure for work over without well kill operation |
RU2628252C1 (en) * | 2013-08-20 | 2017-08-15 | Отикер Швайц Аг | Hose clamp |
RU2546218C1 (en) * | 2014-01-29 | 2015-04-10 | Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственная фирма "Пакер" | Producing reservoirs survey method at dual operation of multi-pay well and installation for its implementation |
RU2549946C1 (en) * | 2014-04-14 | 2015-05-10 | Общество с ограниченной ответственностью Научно-техническое предприятие "Нефтегазтехника" | Pump packer system for multiple-zone well |
RU2552555C1 (en) * | 2014-05-13 | 2015-06-10 | Игорь Александрович Малыхин | Method of simultaneous separate or successive production of reservoir fluid from well of multipay fields with preliminary installation of packers |
RU2591225C2 (en) * | 2015-05-21 | 2016-07-20 | Олег Сергеевич Николаев | Single packer unit for simultaneous-separate extraction of fluid from two formations of one well (versions) |
RU2598256C1 (en) * | 2015-07-07 | 2016-09-20 | Андрей Сергеевич Казанцев | Method for hydrodynamic tests of exploitation well formation (versions) |
RU177766U1 (en) * | 2017-09-04 | 2018-03-12 | Олег Марсович Гарипов | Installation with a multiple valve revolving gate valve |
RU2713819C1 (en) * | 2018-10-11 | 2020-02-07 | Юрий Александрович Осипов | Bottom-hole fluid flow switch in well for various operating modes (embodiments) |
RU191851U1 (en) * | 2019-06-10 | 2019-08-26 | Индивидуальный предприниматель Пепеляева Валентина Борисовна | INSTALLATION FOR SIMULTANEOUSLY SEPARATE OPERATION OF TWO LAYERS OF ONE WELL |
RU2773879C1 (en) * | 2019-09-19 | 2022-06-14 | Петрочайна Компани Лимитед | Downhole throttle device based on wireless control |
US11946349B2 (en) | 2019-09-19 | 2024-04-02 | Petrochina Company Limited | Downhole throttling device based on wireless control |
CN113090208A (en) * | 2019-12-23 | 2021-07-09 | 中国石油天然气股份有限公司 | Horizontal well sand removal pipe column device and sand removal method |
CN113090208B (en) * | 2019-12-23 | 2023-04-25 | 中国石油天然气股份有限公司 | Sand removal pipe column device and sand removal method for horizontal well |
RU201610U1 (en) * | 2020-07-24 | 2020-12-23 | Андрей Анатольевич Вахрушев | DEVICE FOR PRODUCING OIL FROM WELLS WITH LOW DEVELOPMENT |
RU2761913C1 (en) * | 2021-07-27 | 2021-12-14 | Акционерное общество "Научно-производственная фирма "Геофизика" (АО НПФ "Геофизика") | Electrically operated downhole valve |
RU2773403C1 (en) * | 2022-05-18 | 2022-06-03 | Публичное акционерное общество "Нефтяная компания "Роснефть" (ПАО "НК "Роснефть") | Method for regulating the energy consumption of oil-producing downhole equipment |
CN115726724A (en) * | 2022-11-29 | 2023-03-03 | 中国电建集团贵阳勘测设计研究院有限公司 | Pressure relief device and pressure relief method for dry hole packer |
RU2827755C1 (en) * | 2024-04-11 | 2024-10-01 | Публичное акционерное общество "Газпром" | Production well operation method |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2385409C2 (en) | Method of extracting fluid from reservoir of one well with electric drive pump equipped with electric valve and installation for implementation of this method | |
RU2512228C1 (en) | Plant for dual operation of multiple-zone well with telemetry system | |
AU2003241367B2 (en) | System and method for flow/pressure boosting in subsea | |
RU2344274C1 (en) | Method of dual oil production from layers of one well with submersible pump set (versions) | |
CN101086250B (en) | Capsule for downhole pump modules | |
US6715550B2 (en) | Controllable gas-lift well and valve | |
RU2380522C1 (en) | Equipment for multi-reservoir well sumultanious-separate recearch and production with electircal submersible pump (versions) | |
EP2636842B1 (en) | A valve system | |
US20090114396A1 (en) | Wellsite measurement and control while producing device | |
RU2365744C1 (en) | Method of simultaneously-separate extraction of hydrocarbons by electro-submersible pump and unit for its implementation (versions) | |
MXPA02008578A (en) | Electro hydraulically pressurized downhole valve actuator. | |
EP2817484B1 (en) | Flow control device and method | |
RU2014129153A (en) | VALVE PUMPING UNIT FOR SIMULTANEOUS-SEPARATE OPERATION OF A MULTI-PLASTIC WELL | |
RU2578078C2 (en) | Program-controlled injection well | |
RU2438043C2 (en) | Garipov pump unit for simultaneous separate operation of wells (versions) | |
RU2702187C1 (en) | Deep-well pumping unit for oil producing (versions) | |
RU2552555C1 (en) | Method of simultaneous separate or successive production of reservoir fluid from well of multipay fields with preliminary installation of packers | |
RU2513896C1 (en) | Method of dual operation of two strata with one well | |
RU2500882C9 (en) | Method of simultaneous separate or sequential production of formation fluid in wells of multilayer fields with use of downhole disconnectable wet contact unit | |
WO2016040220A1 (en) | Bottom hole injection with pump | |
CN113646503A (en) | Piping systems for well operations | |
RU2546218C1 (en) | Producing reservoirs survey method at dual operation of multi-pay well and installation for its implementation | |
WO2013141735A1 (en) | Oil well unit (alternatives) | |
RU2653210C2 (en) | Method for interval oil production from a multiple zone well and a packerless pumping plant for implementation thereof | |
RU2539053C1 (en) | Unit for dual operation of several production facilities at one well (versions) and shutdown valve of revolving type |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20160514 |