RU2790463C1 - Method of oil extraction using sucker-rod pump with thermal and gas impact on reservoir and an extraction device - Google Patents
Method of oil extraction using sucker-rod pump with thermal and gas impact on reservoir and an extraction device Download PDFInfo
- Publication number
- RU2790463C1 RU2790463C1 RU2022102240A RU2022102240A RU2790463C1 RU 2790463 C1 RU2790463 C1 RU 2790463C1 RU 2022102240 A RU2022102240 A RU 2022102240A RU 2022102240 A RU2022102240 A RU 2022102240A RU 2790463 C1 RU2790463 C1 RU 2790463C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- hollow
- hollow rods
- packer
- pump
- tubing
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 15
- 238000000605 extraction Methods 0.000 title abstract 5
- 239000002826 coolant Substances 0.000 claims abstract description 25
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims abstract description 19
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims abstract description 15
- 230000000694 effects Effects 0.000 claims abstract description 13
- 238000005470 impregnation Methods 0.000 claims description 4
- 206010011878 Deafness Diseases 0.000 claims description 2
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims 1
- XQCFHQBGMWUEMY-ZPUQHVIOSA-N Nitrovin Chemical compound C=1C=C([N+]([O-])=O)OC=1\C=C\C(=NNC(=N)N)\C=C\C1=CC=C([N+]([O-])=O)O1 XQCFHQBGMWUEMY-ZPUQHVIOSA-N 0.000 abstract 2
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 6
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 6
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 3
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 3
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 3
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000011435 rock Substances 0.000 description 2
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Images
Abstract
Description
Изобретение относится к добыче нефти, в том числе высоковязкой, с тепловым и газовым воздействием на пласт и подъемом ее штанговым насосом.The invention relates to the production of oil, including high-viscosity oil, with thermal and gas effects on the formation and lifting it with a rod pump.
Известна скважинная штанговая насосная установка для добычи высоковязкой нефти (см. патент RU №35134, F04В 47/02, опубл. 27.12.2003), включающая скважинный штанговый насос, плунжер которого выполнен с продольными прорезями и присоединен к колонне насосных труб, а цилиндр через проходящий сквозь прорези плунжера поперечник соединен с колонной штанг, причем прорези в плунжере выполнены таким образом, что в крайнем нижнем положении цилиндра полость насосных труб сообщается через упомянутые прорези со скважиной.Known downhole rod pumping unit for the production of high-viscosity oil (see patent RU No. 35134, F04B 47/02, publ. the diameter passing through the slots of the plunger is connected to the rod string, and the slots in the plunger are made in such a way that in the extreme lower position of the cylinder, the cavity of the pump pipes communicates through the said slots with the well.
Недостатком установки является значительные потери тепла при транспортировке его по колонне насосных труб.The disadvantage of the installation is a significant loss of heat during its transportation through the pumping string.
Известна глубинно-насосная установка (см. а.с. SU №1709082, Е21В 47/00, опубл. 30.01.1992), включающая двухступенчатый корпус насоса, соединенный с колонной насосно-компрессорных труб, размещенные в ступенях корпуса полые плунжера, соединенные между собой полым штоком, а верхний плунжер соединен с колонной полых штанг, между ступенями корпуса насоса размещен всасывающий клапан, нагнетательный клапан соединен с полым штоком, полость полых штанг связана с полостью между обсадной колонной и насосно-компрессорными трубами. Способ добычи нефти с тепловым воздействием на пласт с помощью указанной глубинно-насосной установки по технической сущности и достигаемому результату наиболее близкий к предлагаемому способу добычи нефти штанговым насосом с тепловым и газовым воздействием на пласт и устройству для его осуществления и его можно взять в качестве прототипа.A downhole pumping unit is known (see A.S. SU No. 1709082, E21B 47/00, publ. 01/30/1992), including a two-stage pump housing connected to a tubing string, hollow plungers placed in the housing steps, connected between a hollow rod, and the upper plunger is connected to the hollow rod string, a suction valve is placed between the stages of the pump housing, the discharge valve is connected to the hollow rod, the cavity of the hollow rods is connected to the cavity between the casing string and the tubing. The method of oil production with a thermal effect on the reservoir using the specified downhole pumping unit, in terms of technical essence and the achieved result, is closest to the proposed method of oil production by a rod pump with thermal and gas effects on the reservoir and a device for its implementation, and it can be taken as a prototype.
Недостатком прототипа является значительная потеря тепла при закачке теплоносителя в пласт по полым штангам.The disadvantage of the prototype is a significant loss of heat when the coolant is injected into the reservoir through hollow rods.
Технической задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является повышение эффективности способа за счет снижения потерь тепла при транспортировке теплоносителя с устья скважины до продуктивного пласта и повышение упругой энергии пласта.The technical problem to be solved by the claimed invention is to increase the efficiency of the method by reducing heat loss during transportation of the coolant from the wellhead to the productive formation and increasing the elastic energy of the formation.
Поставленный технический результат по повышению эффективности способа решается описываемым способом добычи нефти штанговым насосом с тепловым воздействием на пласт, включающим подачу в скважину теплоносителя по полым штангам и через сквозной канал в насосе, подъем продукции по пространству между колоннами полых штанг и насосно-компрессорных труб.The set technical result for improving the efficiency of the method is solved by the described method of oil production by a rod pump with thermal effect on the reservoir, including supplying a coolant to the well through hollow rods and through a through channel in the pump, lifting products through the space between the columns of hollow rods and tubing.
Новым является то, что максимально снижают уровень в скважине, пакером скважину разобщают над продуктивным пластом, спуском колонны полых штанг в крайнее нижнее положение сообщают полость полых штанг и пространство между колоннами полых штанг и насосно-компрессорных труб со скважиной под пакером, параллельно с подачей теплоносителя подают газ в скважину по пространству между колоннами полых штанг и насосно-компрессорных труб, после подачи заданного объема теплоносителя и газа скважину останавливают на термокапиллярную пропитку, затем проводят подъем продукции.What is new is that the level in the well is reduced as much as possible, the well is separated by a packer above the productive formation, by lowering the string of hollow rods to the lowest position, the cavity of the hollow rods and the space between the strings of hollow rods and tubing are connected to the well under the packer, in parallel with the supply of coolant gas is supplied to the well through the space between the columns of hollow rods and tubing, after supplying a given volume of coolant and gas, the well is stopped for thermocapillary impregnation, then the product is lifted.
Поставленный технический результат по повышению эффективности устройства решается описываемым устройством для добычи нефти штанговым насосом с тепловым и газовым воздействием на пласт, включающим колонну насосно-компрессорных труб и колонну полых штанг, дифференциальный насос с плунжерами и полым штоком, всасывающим и нагнетательным клапанами.The set technical result for improving the efficiency of the device is solved by the described device for oil production by a rod pump with thermal and gas effects on the reservoir, including a tubing string and a hollow rod string, a differential pump with plungers and a hollow rod, suction and delivery valves.
Новым является то, что между секциями насоса установлен пакер, всасывающий клапан размещен под пакером, нагнетательный клапан выполнен боковым и размещен над пакером, входной канал его связан с полостью цилиндров насоса между плунжерами, а выходной канал связан с пространством между колонной насосно-компрессорных труб и колонной полых штанг, нижний плунжер меньшего диаметра выполнен глухим, а в полом штоке над ним выполнено боковое отверстие, в нижнем конце колонны полых штанг установлен обратный клапан, а под ним выполнены боковые отверстия.What is new is that a packer is installed between the pump sections, the suction valve is placed under the packer, the discharge valve is made lateral and placed above the packer, its inlet channel is connected to the cavity of the pump cylinders between the plungers, and the outlet channel is connected to the space between the tubing string and a column of hollow rods, the lower plunger of a smaller diameter is made deaf, and a side hole is made in the hollow rod above it, a check valve is installed at the lower end of the column of hollow rods, and side holes are made under it.
Совокупность отличительных признаков предлагаемого способа добычи нефти штанговым насосом с тепловым и газовым воздействием на пласт и устройство для его осуществления позволяют решить поставленную задачу.The set of distinguishing features of the proposed method of oil production by a rod pump with thermal and gas effects on the reservoir and a device for its implementation allow us to solve the problem.
Из патентной и научно-технической литературы нам неизвестна заявляемая совокупность отличительных признаков. Следовательно, заявляемые способ и устройство соответствуют критерию изобретения «изобретательский уровень».From the patent and scientific and technical literature, we do not know the claimed set of distinctive features. Therefore, the claimed method and device meet the criterion of the invention "inventive step".
На фиг. 1 представлена схема устройства при закачке теплоносителя и газа в пласт, на фиг. 2 - при подъеме продукции скважины.In FIG. 1 shows a diagram of the device when pumping coolant and gas into the reservoir, in Fig. 2 - when lifting well production.
Устройство для добычи нефти штанговым насосом с тепловым и газовым воздействием на пласт (фиг. 1) содержит дифференциальный насос, состоящий из верхнего цилиндра 1 большего диаметра, соединенный снизу через блок бокового нагнетательного клапана 2 с колонной насосно-компрессорных труб 3 и с пакером 4, который снизу через блок бокового всасывающего клапана 5 соединен с цилиндром 6 меньшего диаметра. В цилиндрах 1 и 6 размещены соответственно полый плунжер 7 и глухой плунжер 8, соединенные между собой полым штоком 9 в котором над глухим плунжером 8 выполнено боковое отверстие 10. Верхний полый плунжер 7 соединен с колонной полых штанг 11, в нижнем конце которой установлен подпружиненный обратный клапан 12, а под ним выполнены боковые отверстия 13. Входной канал всасывающего бокового клапана 5 сообщен с подпакерной зоной скважины, а выходной канал сообщен с кольцевой полостью цилиндров 1 и 6 между плунжерами 7 и 8. Входной канал бокового нагнетательного клапана 2 сообщен с кольцевой полостью цилиндров 1 и 6 между плунжерами 7 и 8, а выходной канал сообщен с кольцевой полостью между колонной насосно-компрессорных труб 3 и колонной полых штанг 11.A device for oil production by a rod pump with thermal and gas effects on the reservoir (Fig. 1) contains a differential pump consisting of an
Способ добычи нефти штанговым насосом с тепловым и газовым воздействием на пласт с помощью устройства для его осуществления согласно настоящему изобретению реализуется следующим образом.The method of oil production by a rod pump with thermal and gas effects on the reservoir using a device for its implementation according to the present invention is implemented as follows.
Цилиндры 1 и 6 вместе с блоками боковых всасывающего 5 и нагнетательного 2 клапанов и пакером 4 спускают на колонне насосно-компрессорных труб 3 в обсадную колонну 14 на заданную глубину. Снижают (например, свабированием по колонне насосно-компрессорных труб) уровень жидкости в скважине на максимально возможную величину (вплоть до кровли пласта) и пакеруют скважину над интервалом перфорации. Плунжеры 8 и 7, соединенные между собой полым штоком 9, спускают в соответствующие цилиндры 6 и 1 на колонне полых штанг 11.
Перед закачкой в скважину теплоносителя и газа колонну полых штанг 11 спускают в крайнее нижнее положение, при котором глухой плунжер 8 размещается ниже цилиндра 6, при этом полость полых штанг 11 и кольцевое пространство между колоннами полых штанг 11 и насосно-компрессорных труб 3 сообщается через боковое отверстие 10 со скважиной под пакером 4. По кольцевому пространству между колоннами полых штанг 11 и насосно-компрессорных труб 3 в скважину подают газ (например, воздух, углекислый газ и т.п.), теплоноситель (например, пар, горячая вода и т.п.) подают в скважину по колонне полых штанг 11. Поданный в скважину газ, пройдя через отверстия 13, перемешивается с подаваемым в скважину теплоносителем, прошедшим через обратный клапан 12, полученная смесь газа и теплоносителя через полый плунжер 7, полый шток 9 и боковое отверстие 10 поступает в подпакерную зону скважины и в продуктивный пласт. После закачки заданных объемов газа и теплоносителя, которые определяются расчетным или опытным путем, скважину останавливают на термокапиллярную пропитку, время которой определяется для конкретного месторождения с учетом характеристик пласта и параметров закачиваемого в него теплоносителя и газа.Before pumping coolant and gas into the well, the string of
Перед началом отбора продукции из скважины подъемом колоны полых штанг 11 размещают глухой плунжер 8 в цилиндре 6. Подъем продукции осуществляется следующим образом. При движении полых штанг 11 вверх движутся вверх и плунжеры 7 и 8, открывается всасывающий клапан 5 и жидкость из подпакерной зоны скважины поступает в кольцевую полость цилиндров 1 и 6 между плунжерами 7 и 8. При движении полых штанг 11 вниз движутся вниз и плунжеры 7 и 8, закрывается всасывающий клапан 5 и открывается нагнетательный клапан 2 и жидкость из кольцевой полости цилиндров 1 и 6 между плунжерами 7 и 8 подается в кольцевое пространство между колонной насосно-компрессорных труб 3 и цилиндром 1, а затем по кольцевому пространству между колонной насосно-компрессорных труб 3 и колонной полых штанг 11 поднимается к устью скважины.Before starting the selection of products from the well by lifting the string of
Затем циклы подачи теплоносителя и газа в скважину, термокапиллярной пропитки и подъема продукции из нее повторяются.Then the cycles of coolant and gas supply to the well, thermocapillary impregnation and product lifting from it are repeated.
Таким образом, предлагаемые способ и устройство добычи нефти штанговым насосом с тепловым и газовым воздействием на пласт позволяют решить поставленную техническую задачу повышения эффективности способа за счет снижения потерь тепла при транспортировке теплоносителя с устья скважины до продуктивного пласта и повышения упругой энергии пласта.Thus, the proposed method and device for oil production by a rod pump with thermal and gas effects on the formation allow solving the set technical problem of increasing the efficiency of the method by reducing heat losses during transportation of the coolant from the wellhead to the productive formation and increasing the elastic energy of the formation.
Снижение теплопотерь обеспечивается за счет спуска колонны полых штанг в крайнее нижнее положение, сообщение полости полых штанг и пространства между колоннами полых штанг и насосно-компрессорных труб со скважиной под пакером, параллельной с теплоносителем подачей газа в скважину по пространству между колоннами полых штанг и насосно-компрессорных труб. При этом пространство между колонной полых штанг и колонной насосно-компрессорных труб, заполненное газовой средой, имеет меньший коэффициент теплопередачи, чем это пространство при заполнении жидкостью, что снижает передачу тепла от колонны полых штанг, по которым подается теплоноситель, колонне насосно-компрессорных труб. Следует отметить, что газ, подаваемый между колонной полых штанг и колонной насосно-компрессорных труб, нагреваясь при движении от устья к забою скважины, за счет передачи тепла от теплоносителя через колонну полых штанг газу доносит часть этого тепла до продуктивного пласта, снижая тем самым не производительные потери тепла. Кроме того, этот газ, попадя в продуктивный пласт, увеличивает его упругую энергию.Heat loss is reduced by lowering the hollow rod string to the lowest position, connecting the cavity of the hollow rods and the space between the hollow rod strings and tubing with the well under the packer, parallel to the coolant gas supply to the well through the space between the hollow rod strings and the tubing compressor pipes. At the same time, the space between the hollow rod string and the tubing string filled with a gaseous medium has a lower heat transfer coefficient than this space when filled with liquid, which reduces heat transfer from the hollow rod string, through which the coolant is supplied, to the tubing string. It should be noted that the gas supplied between the string of hollow rods and the string of tubing, heating up when moving from the wellhead to the bottom of the well, due to the transfer of heat from the coolant through the string of hollow rods to the gas, brings part of this heat to the productive formation, thereby reducing productive heat loss. In addition, this gas, getting into the reservoir, increases its elastic energy.
Дополнительное снижение потерь тепла при транспортировке теплоносителя с устья скважины до продуктивного пласта достигается снижением теплопередачи от колонны насосно-компрессорных труб через среду, находящуюся в пространстве между обсадной колонной и колонной насосно-компрессорных труб, обсадной колонне и далее в горные породы на всем пути движения теплоносителя от устья скважины до продуктивного пласта за счет максимального снижения уровня жидкости в скважине, разобщения пакером скважины над продуктивным пластом. При этом пространство между обсадной колонной и колонной насосно-компрессорных труб, заполненное газовой средой, имеет меньший коэффициент теплопередачи, чем это пространство при заполнении жидкостью, что снижает передачу тепла от колонны насосно-компрессорных труб обсадной колонне и далее в горные породы.An additional reduction in heat loss during the transportation of the coolant from the wellhead to the reservoir is achieved by reducing the heat transfer from the tubing string through the medium located in the space between the casing string and the tubing string, the casing string and further into the rocks along the entire path of the coolant from the wellhead to the productive formation due to the maximum decrease in the liquid level in the well, separation of the well above the productive formation by the packer. At the same time, the space between the casing string and the tubing string, filled with a gaseous medium, has a lower heat transfer coefficient than this space when filled with liquid, which reduces the heat transfer from the tubing string to the casing string and further into the rocks.
Использование предлагаемого способа добычи нефти штанговым насосом с тепловым и газовым воздействием на пласт и устройства для его осуществления позволяет снизить потери тепла при транспортировке теплоносителя с устья скважины до продуктивного пласта, повысить упругую энергию пласта и, тем самым, повысить эффективность способа и устройства.The use of the proposed method of oil production by a rod pump with thermal and gas effects on the formation and devices for its implementation makes it possible to reduce heat losses during transportation of the coolant from the wellhead to the productive formation, increase the elastic energy of the formation and, thereby, increase the efficiency of the method and device.
Claims (2)
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2790463C1 true RU2790463C1 (en) | 2023-02-21 |
Family
ID=
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3292552A (en) * | 1964-06-08 | 1966-12-20 | Forrest E Chancellor | Pumping apparatus |
| SU1709082A1 (en) * | 1990-01-23 | 1992-01-30 | Комплексный Отдел Исследований И Внедрений Разработок Всесоюзного Нефтегазового Научно-Исследовательского Института | Downhole pumping unit |
| RU2280153C1 (en) * | 2005-02-11 | 2006-07-20 | Юрий Сергеевич Самгин | Heating method and device for oil production well provided with sucker-rod borehole pump |
| RU2287719C1 (en) * | 2005-06-21 | 2006-11-20 | Открытое акционерное общество "Татнефть" им. В.Д. Шашина | Rod well pump |
| WO2012036591A1 (en) * | 2010-09-13 | 2012-03-22 | Gabdullin Rivener Musavirovich | Differential rod pump |
| RU120727U1 (en) * | 2012-03-29 | 2012-09-27 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственная организация "Инновация" (ООО НПО "Инновация") | DIFFERENTIAL BAR PUMP FOR PRODUCING HIGH-VISCOUS OIL |
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3292552A (en) * | 1964-06-08 | 1966-12-20 | Forrest E Chancellor | Pumping apparatus |
| SU1709082A1 (en) * | 1990-01-23 | 1992-01-30 | Комплексный Отдел Исследований И Внедрений Разработок Всесоюзного Нефтегазового Научно-Исследовательского Института | Downhole pumping unit |
| RU2280153C1 (en) * | 2005-02-11 | 2006-07-20 | Юрий Сергеевич Самгин | Heating method and device for oil production well provided with sucker-rod borehole pump |
| RU2287719C1 (en) * | 2005-06-21 | 2006-11-20 | Открытое акционерное общество "Татнефть" им. В.Д. Шашина | Rod well pump |
| WO2012036591A1 (en) * | 2010-09-13 | 2012-03-22 | Gabdullin Rivener Musavirovich | Differential rod pump |
| RU120727U1 (en) * | 2012-03-29 | 2012-09-27 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственная организация "Инновация" (ООО НПО "Инновация") | DIFFERENTIAL BAR PUMP FOR PRODUCING HIGH-VISCOUS OIL |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6672392B2 (en) | Gas recovery apparatus, method and cycle having a three chamber evacuation phase for improved natural gas production and down-hole liquid management | |
| US8006756B2 (en) | Gas assisted downhole pump | |
| US5497832A (en) | Dual action pumping system | |
| RU2196892C2 (en) | Device and system (versions) for increase of liquid recovery from underground beds | |
| US7100695B2 (en) | Gas recovery apparatus, method and cycle having a three chamber evacuation phase and two liquid extraction phases for improved natural gas production | |
| US20030141073A1 (en) | Advanced gas injection method and apparatus liquid hydrocarbon recovery complex | |
| US7621339B2 (en) | Downhole production and injection pump system | |
| RU2114284C1 (en) | Method and device for removing liquid from gas-condensate well | |
| US6182751B1 (en) | Borehole sucker-rod pumping plant for pumping out gas liquid mixtures | |
| RU2189433C2 (en) | Method of recovery of well products and deep-well pumping devices for method embodiment (versions) | |
| RU99111983A (en) | WELL PRODUCTION METHOD AND DEPTH PUMP DEVICES FOR ITS IMPLEMENTATION | |
| RU2790463C1 (en) | Method of oil extraction using sucker-rod pump with thermal and gas impact on reservoir and an extraction device | |
| RU2364708C1 (en) | Unit borehole rod pumping with double-acting pump | |
| RU2513566C2 (en) | Dual string production method in well with increased gas ratio and device for its implementation | |
| RU2738615C1 (en) | Method for simultaneous separate production of oil from two formations of one well by production string | |
| RU2114282C1 (en) | Method and device for lifting gas-liquid mixture in wells | |
| RU2443858C2 (en) | Device for extraction of well product and water pumping to formation | |
| CN1271313C (en) | Crude oil recovery system | |
| RU2247228C2 (en) | Method for extraction of hydrocarbon deposit with sole water and extraction of hydrocarbon by sucker-rod compressor pump with separated intake of hydrocarbon and water | |
| RU2150024C1 (en) | Pumping unit for oil recovery from deep wells | |
| RU2293215C1 (en) | Oil-well sucker-rod pumping unit | |
| RU2713290C1 (en) | Well pumping unit for simultaneous separate operation of two formations | |
| RU2184270C1 (en) | Oil-well plunger pump | |
| RU2276253C1 (en) | Method for gas-and-liquid mixture lifting from well | |
| RU2680158C1 (en) | Method of formation geomechanical impact |