RU2475628C1

RU2475628C1 - Flushing method of well submersible electric-centrifugal pump by reagent

Info

Publication number: RU2475628C1
Application number: RU2011138982/03A
Authority: RU
Inventors: Ильдар Зафирович Денисламов; Артур Маратович Галимов; Руслан Марсельевич Еникеев
Original assignee: Ильдар Зафирович Денисламов; Артур Маратович Галимов; Руслан Марсельевич Еникеев
Priority date: 2011-09-22
Filing date: 2011-09-22
Publication date: 2013-02-20

Abstract

FIELD: oil and gas industry.

SUBSTANCE: during this method implementation reagent is supplied to pump cavity through check three-position valve installed above vent hole of pump. Delivery and accumulation of reagent is performed in tubing through flexible reinforced pipe lowered from wellhead for the period of treatment or previously installed fixed inside tubing string or along inter-tube space of well. Accumulated volume of reagent above the pump and check valve is forced in the pump through check three-position valve by generation of required pressure differential in tubing string from wellhead for check three-position valve opening in backward direction.

EFFECT: improving efficiency of pump flushing method.

2 cl, 1 dwg

Description

Предлагаемое изобретение относится к технологиям очистки глубинного скважинного насоса от отложений и может быть использовано в нефтедобывающей промышленности на скважинах с погружным электроцентробежным насосом.The present invention relates to technologies for cleaning a downhole well pump from deposits and can be used in the oil industry for wells with a submersible electric centrifugal pump.

Скважинная добыча нефти с высоким содержанием асфальтенов, смол и парафинов осложнена выпадением из нефти этих составляющих и образованием из них отложений в полости глубинного насоса и ее рабочих органах. Наиболее опасны такие образования на поверхности фильтра на входе в электроцентробежный насос (ЭЦН). Из-за отложений пропускная способность фильтра и проток жидкости в ЭЦН значительно снижаются. Это ведет к уменьшению теплоотвода с погружного электродвигателя установки и выходу его из строя.Downhole oil production with a high content of asphaltenes, resins and paraffins is complicated by the loss of these components from oil and the formation of deposits from them in the cavity of the deep pump and its working bodies. The most dangerous such formations on the surface of the filter at the inlet to the electric centrifugal pump (ESP). Due to deposits, the filter capacity and fluid flow in the ESP are significantly reduced. This leads to a decrease in heat dissipation from the submersible motor of the installation and its failure.

Общеизвестен способ очистки скважинного ЭЦН и его фильтра путем закачки с устья скважины в лифтовые трубы расчетного объема реагента. Предварительно над насосом во время его спуска устанавливается специальный обратный трехпозиционный клапан, например КОТ-93 производства НП «Пакер» (каталог продукции №10 за 2011 год, стр.106-107; http://www.npf@paker.ru). Для открытия такого обратного клапана в обратном направлении необходимо над ним создать определенный перепад давления, что и делается нефтяниками в настоящее время.It is a well-known method for cleaning a borehole ESP and its filter by pumping from the wellhead into the lift pipes the calculated volume of the reagent. Preliminarily, a special three-position check valve is installed above the pump during its descent, for example, KOT-93 manufactured by NP Packer (product catalog No. 10 for 2011, pp. 106-107; http: //www.npf@paker.ru). To open such a check valve in the opposite direction, it is necessary to create a certain pressure drop above it, which is done by oilmen at the present time.

Недостатком способа является то, что для промывки полости ЭЦН и фильтра требуется, как правило, не более 100-300 литров реагента (растворителя), а с устья скважины вынужденно качают несколько кубометров дорогого растворителя. Даже если использовать в качестве буферной жидкости малоценную технологическую жидкость, то всегда останется другой недостаток способа. Это рабочее время персонала, обслуживание насосного агрегата типа ЦА-320 и автоцистерны для подвода и закачки буферной технологичной жидкости после закачки в лифтовые трубы требуемого - небольшого - объема реагента.The disadvantage of this method is that for washing the ESP cavity and filter, as a rule, no more than 100-300 liters of reagent (solvent) are required, and several cubic meters of expensive solvent are forced to pump from the wellhead. Even if a low-value process fluid is used as a buffer liquid, then another disadvantage of the method will always remain. This is the staff’s working time, maintenance of the CA-320 pumping unit and tanker for supplying and pumping technological buffer fluid after pumping the required - small - volume of reagent into the lift pipes.

Известна заявка на изобретение №2011103370, по которой реперная жидкость (реагент) подается над обратным клапаном глубинного насоса для последующего определения объема отложений в колонне лифтовых труб скважины. По заявке используется обычный обратный клапан без функции пропуска жидкости в обратном направлении, поэтому по этой технологии невозможно промыть электроцентробежный насос от отложений.Known application for the invention No. 2011103370, in which the reference fluid (reagent) is supplied above the check valve of the deep pump for subsequent determination of the volume of deposits in the column of elevator pipes of the well. According to the application, a conventional non-return valve is used without the function of passing liquid in the opposite direction, therefore, using this technology it is impossible to flush the electric centrifugal pump from deposits.

Задачей заявляемого изобретения является обеспечение адресной доставки ограниченного объема реагента без смешения с другой технологической жидкостью в полость погружного электроцентробежного насоса скважины для промывки (удаления) отложений из насоса и его фильтра.The task of the invention is to provide targeted delivery of a limited volume of reagent without mixing with another process fluid into the cavity of a submersible electric centrifugal pump of a well for washing (removing) deposits from the pump and its filter.

Поставленная задача выполняется тем, что в способе промывки погружного электроцентробежного насоса скважины реагентом путем подачи реагента в полость насоса через клапан обратный трехпозиционный (КОТ), установленный над выкидным отверстием насоса, предлагается подавать и собирать реагент над КОТ в лифтовых трубах с помощью гибкой армированной трубки, спущенной с устья скважины на время обработки или установленной предварительно стационарно внутри колонны лифтовых труб или по межтрубному пространству скважины. Накопленный объем реагента над насосом и обратным клапаном продавливают в насос через КОТ путем создания необходимого перепада давления в колонне лифтовых труб с устья скважины для открытия КОТ в обратном направлении.The task is carried out by the fact that in the method of flushing a submersible electric centrifugal pump of a well with a reagent by feeding reagent into the pump cavity through a three-position check valve (COT) installed above the pump’s discharge opening, it is proposed to feed and collect the reagent over the COT in elevator pipes using a flexible reinforced tube, lowered from the wellhead during the treatment or installed previously stationary inside the column of elevator pipes or along the annulus of the well. The accumulated volume of reagent above the pump and the non-return valve is forced into the pump through the CT by creating the necessary pressure drop in the lift pipe string from the wellhead to open the CT in the opposite direction.

С тем чтобы повышенное давление, необходимое для открытия КОТ в обратном направлении, не нарушило целостности трубки по подаче реагента, нижний конец этой трубки снабжают обратным клапаном.So that the increased pressure necessary to open the CTO in the opposite direction does not violate the integrity of the tube for reagent supply, the lower end of this tube is equipped with a check valve.

Согласно изобретению реагент собирается над насосом и обратным клапаном КОТ с помощью гибкой армированной трубки, которая может быть проложена в 4 вариантах: внутри НКТ стационарно или временно и аналогично в межтрубном пространстве. Поэтому реализацию способа рассмотрим только для одного из этих 4 вариантов - когда гибкая армированная трубка спущена в скважину стационарно вместе с насосом и КОТ.According to the invention, the reagent is collected above the pump and the KOT check valve using a flexible reinforced tube, which can be laid in 4 versions: stationary inside the tubing or temporarily and similarly in the annulus. Therefore, we will consider the implementation of the method only for one of these 4 options - when a flexible reinforced tube is lowered into the well stationary with the pump and CT.

Реализация способа схематично дана на фиг.1, где 1 - колонна лифтовых труб (НКТ), 2 - погружной электроцентробежный насос, 3 - клапан обратный трехпозиционный, 4 - трубка гибкая армированная для подачи реагента, 5 - обратный клапан обычный, 6 - устьевой насос по подаче реагента, 7 - передвижной насос повышенной производительности типа ЦА-320, 8 - накопленный объем чистого реагента над насосом.The implementation of the method is schematically given in figure 1, where 1 is a column of elevator pipes (tubing), 2 is a submersible electric centrifugal pump, 3 is a three-position check valve, 4 is a flexible reinforced tube for supplying reagent, 5 is a regular check valve, 6 is a wellhead pump by reagent supply, 7 — a mobile pump of increased capacity, type CA-320, 8 — accumulated volume of pure reagent above the pump.

Способ реализуется следующими процедурами.The method is implemented by the following procedures.

1. Погружной насос 2 останавливают и через трубку 4 и его обратный клапан 5 закачивают насосом 6 необходимый (ограниченный) объем реагента 8. Этот реагент собирается в лифтовых трубах 1 над насосом 2 и клапаном 3 (КОТ). Отметим то, что клапан 3 удерживает реагент 8 от проникновения в насос 2 благодаря тому, что колонна лифтовых труб на устье скважины открыта, а закачка реагента по трубке 4 не приводит к повышению давления над обратным клапаном трехпозиционным 3.1. The submersible pump 2 is stopped and the required (limited) volume of reagent 8 is pumped through the pipe 4 and its non-return valve 5 to the pump 6. This reagent is collected in the lift pipes 1 above the pump 2 and valve 3 (KOT). Note that valve 3 prevents reagent 8 from penetrating pump 2 due to the fact that the column of elevator pipes at the wellhead is open and the injection of reagent through pipe 4 does not increase the pressure above the check valve three-position 3.

2. На устье скважины к выходу колонны лифтовых труб соединяют передвижной насос 7.2. At the wellhead, a mobile pump 7 is connected to the exit of the lift pipe string.

3. Насосом 7 давление в лифтовых трубах медленно поднимают на величину, необходимую для открытия клапана 3.3. With pump 7, the pressure in the elevator pipes is slowly raised by the amount necessary to open valve 3.

4. После открытия клапана 3 давление в колонне лифтовых труб 1 незначительно понизится, и при этом давлении насосом 7 закачивают такой объем технологической жидкости, равный объему реагента 8 над КОТ.4. After opening valve 3, the pressure in the column of elevator pipes 1 will slightly decrease, and at this pressure, such a volume of process fluid equal to the volume of reagent 8 above the CTF is pumped by pump 7.

5. Заполненный реагентом электроцентробежный насос оставляется в покое на время, необходимое для растворения реагентом отложений в полости насоса и на его фильтре.5. The electrocentrifugal pump filled with reagent is left alone for the time necessary for the reagent to dissolve deposits in the pump cavity and on its filter.

6. Погружной электроцентробежный насос 2 пускают в эксплуатацию в обычном режиме.6. The submersible electric centrifugal pump 2 is put into operation in the normal mode.

Использование по предложенному способу двух известных в практике нефтедобычи устройств: клапана КОТ и гибкой армированной трубки - положительно решает поставленную задачу. Эта задача решается в две стадии. На первом этапе над КОТ собирают ограниченный объем дорогостоящего реагента в чистом виде, а на втором этапе этот объем продавливают в полость насоса и его фильтра.The use of the proposed method, two known in practice oil production devices: valve KOT and flexible reinforced tube - positively solves the problem. This problem is solved in two stages. At the first stage, a limited amount of expensive reagent is collected in pure form above the CT, and at the second stage this volume is forced into the cavity of the pump and its filter.

На наш взгляд предложенный способ промывки ЭЦН от отложений обладает новизной и соответствует критерию "существенное отличие".In our opinion, the proposed method for washing ESPs from deposits is new and meets the criterion of "significant difference".

Данная технология будет востребована из-за того, что отложения в скважине в первую очередь появляются, как правило, на фильтре и рабочих органах насоса и только потом в лифтовых трубах. Поэтому будет всегда рентабельным восстанавливать работоспособность глубинного насоса ограниченным объемом реагента - в пределах 100-300 литров. При доставке реагента с устья скважины необходимо использовать не менее 500 литров реагента и несколько кубометров технологической жидкости в расчете на стандартную глубину насоса в 1000-1500 метров для условий Урало-Поволжской нефтегазоносной провинции.This technology will be in demand due to the fact that deposits in the well primarily appear, as a rule, on the filter and working elements of the pump and only then in the elevator pipes. Therefore, it will always be cost-effective to restore the working capacity of the deep pump with a limited volume of reagent - in the range of 100-300 liters. When reagent is delivered from the wellhead, it is necessary to use at least 500 liters of reagent and several cubic meters of process fluid per standard pump depth of 1000-1500 meters for the conditions of the Ural-Volga oil and gas province.

Дополнительный положительный эффект от применения способа будет получен и от сокращения времени работы передвижного насосного агрегата типа ЦА-320, автоцистерны и персонала.An additional positive effect from the application of the method will be obtained from a reduction in the operating time of a mobile pumping unit of the CA-320 type, tankers and personnel.

Claims

1. The method of washing the borehole submersible electric centrifugal pump with a reagent, which means that the reagent is fed into the pump cavity through a three-position check valve (CAT) installed above the pump discharge opening, characterized in that they organize the supply and collection of reagent over the CT in the lift pipes through a flexible a reinforced tube deflated from the wellhead during the treatment or installed previously stationary inside the column of elevator pipes or along the annulus of the well, and the accumulated volume of reagent over the pump and the non-return valve are forced into the pump through the CT by creating the necessary pressure drop in the tubing string from the wellhead to open the CT in the opposite direction.

2. The method according to claim 1, characterized in that the lower end of the flexible reinforced tube is equipped with a check valve.