Устройство для последовательного отбора нефти и воды из скважин

.(я)5 Е 21 В 43/О И Т ОБР ИСА АВТОРСКОМУ ТЕЛЬС и поплавок промежудостижении им верхожения происходит возникающим переуровнем раздела фаз точной плотности. По него и нижнего по переключение поток(57) Изобрет сти, в частно ной нефти и образования падом давления. 4 и огическими осл значительными тниями,Известразованияванный ннасоссм вшихся в пежины. асосом вомещеиие деж ность з строя и ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(71) Башкирский государственный научноисследовательский и проектный институтнефтяной промышленности(56) Авторское свидетельство СССРМ 161014, кл, Е 21 В 43/00, 1964.Авторское свидетельство СССРМ 1335677, кл, Е 21 В 43/00, 1985,Авторское свидетельство СССРМ 1483042, кл, Е 21 В 43/00, 1987(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬ.-.НОГО ОТБОРА НЕФТИ И ВОДЪ ИЗ СКВАЖИН ие относится к горной проми к технике добычи обводненскважин и предупреждения ойких эмульсий в подземном Изобретение относится к насосной до-. быче обводной нефти и может быть ис-, пользовано для предупреждения образования стойких высоковязких эмульсий в установках электроцентробежных насосов (УЭ ЦН),Добыча обводненной нефти с помощье УЭЦН сопровождается образованием стойких высокодисперсных эмульсий в рабочих органах насосов. Подъем таких эмульсий на поверхность, транспорт по внутрипромысловой системе сбора и разрушение в пунктах подготовки нефти сопровождается оборудовании, Цель изобретения - повышение надежности работы устройства. в условиях высоких скоростей откачки жидкости насосом и предотвращение возможности поступления в него. совместно воды и нефти, Устройство содержит полый цилиндрический хвостовик, который установлен на пакере, спущен до забоя и заглушен снизу, Параллельно хвостовику установлена перфорированная труба с поплавком. Внутри трубы имеются седла для посадки на них поплавка, Устройство снабжено переключателем потока. Последний выполнен с центральным каналом и двумя пересекающимися подуглом 80-82 наклонными цилиндрическими каналами. Переключатель имеет сферический подпружиненный запорный элемент. При откачке одной из Фаз в перфорированной трубе перемещается вместе с ен способ предупреждения обстойких эмульсий в УЭЦН, осноа последовательной откачке одной и нефтяной фаз, расслоивриод временной остановки скваПоследовательная откачка ды и нефти предупреждает их насосе и эмульгирование. Способ обладает низкой на вследствие быстрого выхода игружного электродвигателя из-за частых включений установки в работу при повышенных пусковых нагрузках,Кроме того, при остановках теряется подача насоса, которая после запуска не компенсируется,Наиболее близким к предлагаемому является устройство для периодического раздельного отбора нефти и воды из скважины без остановки насосного агрегата, которое позволяет последовательно отбирать нефтьи воду, а переключание потоков осуществ-.ляется при помощи поплавков, плотностькоторых меньше плотности воды и больше плотности нефти. Перекрывая проходное, сечение, поплавки создают перепад давления, который воздействует на переключающийся золотник. Недостаток устройства заключается в низкой надежности работы поплавков промежуточной плотности и золотникового элемента, При высоких скоростях откачки жидкости насосом в камерах поплавков промежуточной плотности наступает сильная турбулизация, которая может увлечь поплавки еще.до того, как границы раздела фаэ подойдут к своим крайним верхнему и нйжнему положениям. Кроме того, , не исключена возможность в процессе переключения потока занятия золотником промежуточного положения, при котором в насосе будут поступать совместно вода и нефть,Целью изобретения является повышение надежности работы устройства в условиях высоких скоростей откачки жидкости насосом и предотвращения возможности поступления в него совместно воды и нефти.Поставленная цель достигается тем, что в известном устройстве, включающем пакер и полый цилиндрический хвостовик, опущенный до забоя и заглубленный снизу, переключатель потока, поплавок из материала с промежуточной плотностью, устройство снабжено установленной параллельно хвостовику перфорированной трубой с посадочными седлами в верхнем и нижнем сечении для поплавка промежуточной полости, размещенного внутри нее, а переключатель потока выполнен в виде скошенного с двух сторон цилиндра с центральным и двумя пересекающимися под углом 80-82 цилиндрическими каналами с посадочными седлами в нижних сечениях и подпружиненным сферическим запорным элементом,причем один из наклонных каналов переключателя сообщен с перфорированной трубой, а другой - с полостью хвостовика.Оборудование хвостовика дополнительной перфорированной трубой позволяет поплавку промежуточной плотности находиться на незначительных (десятки метров) удалениях от места входа жидкостей в хвостовик, тем самым предохраняя унос поплавка турбулентным вихрем. Этот вихрь появляется в результате изменения направления потока жидкости в районах ее входа из межтрубного пространства в хвостовик,Поплавок в значительном диапазоне своего пути пребывает в спокойных, т.е. устойчивых условиях работы, Выполнение переключателя соответствующей формы заставляет подпружиненный сферический элемент находиться только в одном из крайних положений - левом или правом. Промежуточные его положения исключены,На фиг. 1 и 2 показана схема предлагаемого устройства; на фиг. 3 - сечение А-А на фиг. 1; на фиг, 4 - зависимость силы трения пружины от угла между наклонными каналами.Хвостовик 1, установленный нэ пакере 2, нижним концом опущен ниже интервала перфорации скважины. Параллельно с хвостовиком опущена труба 3, имеющая по всей длине перфорированные отверстия, связывающие межтрубное пространство с ее полостью. В верхнем и нижнем сечениях трубы размещены посадочные седла 4 и 5, между которыми плавает поплавок промежуточной плотности 6. В верхней части хвостовика размещен переключатель 7 потока с запорным элементом 8. В центральной части переключателя размещена пружина 9,Работа устройства заключается в следующем.На фиг. 1 показано положение, при котором происходит откачка водной фазы продукции пласта. Вода через седло 5 и правый канал переключателя 7 поступает к приему насоса. Запорный элемент 8 перекрывает при этом левый канал переключателя 7, т.е. канал для откачки нефти. Поплавок промежуточной плотности в перфорированной трубе 3 находится на уровне границы раздела нефть-вода в межтрубном пространстве, поскольку полости трубы 3 и межтрубного пространства гидравлически связаны по всей глубине,По мере откачки воды уровень нефть-вода опускается. Вместе с уровнем опускается и поплавок 6. Достигнув седла 5, поплавок б перекрывает его сечение. Возникший сразу же перепад давления между забоем и приемом. насоса заставляет сферический элемент 8 отжать пружину 9 и оторваться от крайнего левого положения и занять крайнее правое, Начинается откачка нефтяной фазы, Уровень раздела фаз поднимается, Вслед эа этим уровнем поднимается и поплавок 6, К этому моменту, когда вся нефтяная фаза откачается, поплавок 6 подойдет кседлу 4 и перекроет его сечение. Возникшийсразу же перепад давления заставит элемент8 переключиться в крайнее левое положение. 5Начнется откачка водной фазы и т.д,Установка пружины 9 позволяет компенсировать дополнительный перепад давлений,действующий на клапан 8 и возникающийвследствие разности плотностей нефти и воды в трубах 3 и 1 в том случае, когда труба 3полностьюзаполнена нефтью. Угол междупересекающимися каналами переключателя,лежащий в пределах 80-82 О, является оптимальным с точки зрения надежности посадки16шарика 8 в седло. Этот угол определяется работоспособностью пружины 9. При достижении угла 80-82 сила трения пружины вканалах, возникающая из-за ее прогиба, становится столь значительной, что переклаче-. 20ние потока становится трудн 6 осуществить, Изфиг. 4 видно, что в интервале угла 80-820 кривая круто уходит вверх. В этой связи угой 8 О 82 принимается за оптимальный.,Предложенное техническое решение: обладает простотой исполнения и экономит материальные и трудовые ресурсы нареализацию.ф о р мул а и э об рете ни яУстройство для последовательного. атбора нефти и воды из скважин, содержащееустановленный на пакере полый цилиндрический хвостовик, опущенный до забоя и заглушенный снизу, переключатель потока, поплавок из материала с плотностью, промежуточной между плотностями нефти и воды, и посадочные седла для него, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения надежности работы устройства в условиях высоких скоростей откачки жидкости насосом и предотвращения возможности поступления в него совместно воды и нефти, оно снабжено установленной в скважине параллельно хвостовику перфорированной трубой, в верхней и нижней частях которойразмещенй посадочные седла для поплавка из материалас промежуточной плотностью, расположенного в ней, а переключатель потока выполнен в виде скошенного с двух сторон цилиндра с центральным каналом, двумя сообщающимися с центральным каналом и пересекающимися между собой под углом 80-82 наклонными цилиндрическими каналами, посадочными седлами, установленными в нижних частях последних и с подпружиненным сферическим запорным элементом, причем один из наклонных каналов гидравлически сообщен с перфорированной трубой, а другой - с полостью хвостовика, а эапорный элемент установлен с возможностью поочередного размещения на посадочных седлах наклонных каналов.1717799 2,О Редактор А.Мотыль к Производственнотиздательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул,Гагарина, 101 Заказ 861 ВНИИПИ Составитель А,СимецкэяТехред М;Моргентал Корректор О,К Тираж Подписноеарственного комитета во изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС 113635, Москм; Ж-Зб; Раушская наб., 4/5