RU2167271C2

RU2167271C2 - Well reagent proportioner

Info

Publication number: RU2167271C2
Application number: RU98107564A
Authority: RU
Inventors: В.А. Сафин; О.Н. Ермаков; Г.В. Новиков; Ю.Р. Курамшин; А.Х. Хусаинов
Original assignee: Сафин Велир Ахатович
Priority date: 1998-04-21
Filing date: 1998-04-21
Publication date: 2001-05-20

Abstract

FIELD: oil producing industry; applicable in treatment of oil inside wells. SUBSTANCE: well reagent proportioner has a cylinder connected with sealed container filled with reagent, and with pump filter. Container is filled with reagent and formed air cushion. The cylinder has gas collector opened from bottom and rod movable along axis and plugs attached to rod ends. Plugs have guide tongues and beads. Tongues ensure axial motion of plugs. Beads restrict motion of plugs and tightly shutoff the cylinder. Distance between plugs is shorter than cylinder length by such a value that in case of seating of one plug, cylinder is opened from other side, and when plugs are in middle position, cylinder is closed from both sides. EFFECT: provision of continuous operation of device under preset conditions with required value of portions and economical consumption of reagent in wells. 1 dwg

Description

Изобретение относится к нефтяной промышленности, в частности к скважинным дозаторам реагента. The invention relates to the oil industry, in particular to downhole reagent dispensers.

Известны скважинные дозаторы для подачи реагента из контейнерных труб, подвешенных к штанговому насосу, работающие за счет разницы в плотности реагента и попутной воды (а.с. СССР 649832, 847737, 933951), за счет кинетической энергии потока скважинной жидкости (а.с. СССР 825872, 1239275, 1364700), путем вытеснения реагента грузовым поршнем (а.с. СССР 823561, 857441, 968344, 1097778), за счет циклического удлинения колонны насосно-компрессорных труб (а.с. СССР 894178, 966229, 1055859), путем использования изменения давления жидкости и газа в скважине или насосе (а.с. СССР 351997, 444872, 889835, 1035199, 1153045, 1320509, 1377373). Недостатками их является сложность конструкции, невысокая надежность в работе и низкая точность дозирования. Known downhole dispensers for supplying reagent from container pipes suspended from a sucker rod pump, operating due to the difference in density of reagent and associated water (A.S. USSR 649832, 847737, 933951), due to the kinetic energy of the borehole fluid (A.S. USSR 825872, 1239275, 1364700), by displacing the reagent with a cargo piston (a.s. of the USSR 823561, 857441, 968344, 1097778), due to the cyclic extension of the tubing string (a.s. by using changes in liquid and gas pressure in a well or pump (AS USSR 351997, 444872, 889835, 1035199, 115304 5, 1320509, 1377373). Their disadvantages are the complexity of the design, low reliability and low metering accuracy.

Наиболее близким к предлагаемому является скважинный дозатор реагента, включающий цилиндр, выполненный с возможностью присоединения к герметично закрытому и заполненному реагентом контейнеру и к фильтру насоса, размещенный в цилиндре плунжер с канавками и прикрепленный к плунжеру фрикционный фонарь (а. с. СССР 894178 М. Кл.³ E 21 B 43/00 "Глубиннонасосная установка для добычи и внутрискважинной обработки нефти", авторы Сафин В.А. и Петухов В.К., опубл. 30.12.81, бюл. N 48).Closest to the proposed one is a downhole reagent dispenser comprising a cylinder configured to attach to a hermetically sealed container filled with reagent and to a pump filter, a plunger with grooves placed in the cylinder and a friction lamp attached to the plunger (A.S. USSR 894178 M. Cl. ³ E 21 B 43/00 "Deep-pumping unit for oil production and downhole oil processing", authors Safin VA and Petukhov VK, publ. 30.12.81, bull. N 48).

Недостатком этого дозатора является сложность и недостаточная надежность конструкции из-за наличия фрикционного фонаря и невозможность подачи увеличенных разовых доз реагента при периодической эксплуатации скважин. Фрикционный фонарь имеет пружины и башмаки, которые затрудняют спуск, быстро истираются, корродируют и могут привести к осложнениям при подъеме оборудования. При периодической эксплуатации малые дозы реагента, подаваемые равномерно за короткое время работы скважины, не успевают воздействовать на свойства добываемой жидкости, что снижает эффективность внутрискважинной обработки нефти. The disadvantage of this dispenser is the complexity and lack of reliability of the design due to the presence of a friction lamp and the inability to supply increased single doses of the reagent during periodic operation of the wells. The friction lamp has springs and shoes that make it difficult to lower, quickly wear out, corrode and can lead to complications when lifting equipment. During periodic operation, small doses of the reagent, supplied uniformly over a short time of well operation, do not have time to affect the properties of the produced fluid, which reduces the efficiency of downhole oil processing.

Задачей данного изобретения является упрощение конструкции и повышение надежности дозатора путем использования для его работы циклических изменений давления в скважине. Достигается это тем, контейнер заполнен реагентом с образованием воздушной подушки, цилиндр снабжен открытым снизу газосборником и имеет подвижный вдоль оси стержень с закрепленными на его концах пробками, которые выполнены с направляющими перьями, обеспечивающими осевое перемещение пробок, и буртами для ограничения их перемещения и плотного перекрытия цилиндра, при этом расстояние между пробками меньше длины цилиндра настолько, что при посадке одной пробки цилиндр открыт с другой стороны, а при среднем положении пробок цилиндр закрыт с обеих сторон. The objective of the invention is to simplify the design and increase the reliability of the dispenser by using cyclic pressure changes in the well for its operation. This is achieved by the fact that the container is filled with reagent with the formation of an air cushion, the cylinder is equipped with a gas collector open from below and has a rod movable along the axis with stoppers fixed at its ends, which are made with guide feathers that provide axial movement of the plugs and collars to limit their movement and tight overlap cylinder, while the distance between the plugs is less than the length of the cylinder so that when landing one plug, the cylinder is open on the other hand, and with the middle position of the plugs, the cylinder is closed on both sides.

На чертеже изображен дозатор в исходном положении до присоединения к контейнеру и спуска в скважину. The drawing shows the dispenser in its original position before attaching to the container and lowering into the well.

Дозатор включает цилиндр 1, запрессованный в газосборник 2, и муфту 3 для присоединения к контейнеру. В цилиндре размещен стержень 4 с пробками 5 и 6. Пробки закреплены на концах стержня посредством шайб 7 и гаек 8. Они выполнены с направляющими перьями 9 и 10 для обеспечения осевого перемещения пробок без перекосов и заеданий. Они имеют также бурты 11 и 12 для ограничения их перемещения и плотного перекрытия цилиндра. Расстояние между пробками меньше длины цилиндра настолько, что при посадке одной пробки цилиндр открыт с другой стороны, а при среднем положении пробок цилиндр закрыт с обеих сторон. The dispenser includes a cylinder 1, pressed into the gas collector 2, and a sleeve 3 for connection to the container. A rod 4 with plugs 5 and 6 is placed in the cylinder. The plugs are fixed at the ends of the rod using washers 7 and nuts 8. They are made with guide feathers 9 and 10 to ensure axial movement of the plugs without distortions and jamming. They also have collars 11 and 12 to limit their movement and tight overlap of the cylinder. The distance between the plugs is less than the length of the cylinder so that when landing one plug, the cylinder is open on the other side, and with the average position of the plugs, the cylinder is closed on both sides.

Дозатор работает следующим образом. В положении, изображенном на чертеже, дозатор присоединяют к контейнеру и спускают в скважину. Контейнер заполняют реагентом, оставив воздушную подушку объемом 1-2 дм³, герметично закрывают, присоединяют к фильтру насоса и спускают до требуемой глубины. При этом под действием гидростатического давления жидкости в скважине плунжер перемещается вверх до упора буртом 11 в цилиндр 1. Верхняя пробка 6 выходит из цилиндра и он заполняется реагентом. После запуска насоса в работу давление в скважине снижается и плунжер перемещается вниз до упора буртом 12 в цилиндр. Нижняя пробка выходит из цилиндра и реагент поступает в поток скважинной жидкости, а цилиндр заполняется сжатым попутным газом из газосборника 2. При остановке и повторном запуске скважинного насоса работа дозатора повторяется.The dispenser works as follows. In the position shown in the drawing, the dispenser is attached to the container and lowered into the well. The container is filled with reagent, leaving an air cushion of 1-2 dm ^{3 in} volume, hermetically closed, attached to the pump filter and lowered to the required depth. In this case, under the influence of hydrostatic pressure of the fluid in the well, the plunger moves up to the stop with a collar 11 into the cylinder 1. The upper plug 6 leaves the cylinder and it is filled with reagent. After starting the pump into operation, the pressure in the well decreases and the plunger moves down to the stop with a shoulder 12 in the cylinder. The lower plug exits the cylinder and the reagent enters the well fluid stream, and the cylinder is filled with compressed associated gas from the gas collector 2. When the well pump is stopped and restarted, the dispenser operation is repeated.

Данный дозатор может применяться также в постоянно работающих (нережимных) скважинах, где колебания давления достаточны для циклического перемещения плунжера. Величина дозы реагента задается объемом цилиндра между пробками 5 и 6. Она может регулироваться изменением длины стержня 4 или путем установки на стержень втулок требуемого объема. Цилиндр и стержень изготавливаются из коррозионностойкого металла, а поршни - из мягкого материала, например фторопласта, который препятствует заеданию их в цилиндре и отложению осадков, выделяющихся из реагента. Работа дозатора не зависит от циклических удлинений колонны насосно-компрессорных труб, поэтому он может применяться также в неглубоких, малодебитных скважинах, а также в скважинах, где нижний конец колонны труб заякорен от осевых перемещений. Ввиду малых диаметральных размеров дозатора он не затрудняет спуск и подъем скважинного оборудования и не приводит к истиранию обсадной колонны. This dispenser can also be used in continuously operating (non-regime) wells, where pressure fluctuations are sufficient for cyclic movement of the plunger. The dose of the reagent is set by the volume of the cylinder between the plugs 5 and 6. It can be adjusted by changing the length of the rod 4 or by installing on the rod the bushings of the required volume. The cylinder and the rod are made of corrosion-resistant metal, and the pistons are made of soft material, such as fluoroplastic, which prevents them from sticking in the cylinder and depositing precipitates released from the reagent. The dispenser operation does not depend on the cyclic elongations of the tubing string; therefore, it can also be used in shallow, low-production wells, as well as in wells where the lower end of the tubing string is anchored from axial movements. Due to the small diametrical dimensions of the dispenser, it does not complicate the descent and lifting of the downhole equipment and does not lead to abrasion of the casing string.

Технико-экономическая эффективность предлагаемого дозатора заключается в том, что, имея простую конструкцию, он обеспечивает длительную работу в заданном режиме, требуемую величину доз и экономное расходование реагента в скважинах. The technical and economic efficiency of the proposed dispenser is that, having a simple design, it provides long-term operation in a given mode, the required dose and economical reagent consumption in the wells.

Claims

A downhole reagent dispenser comprising a cylinder adapted to be connected to a hermetically sealed container filled with reagent and to a pump filter, characterized in that the container is filled with reagent to form an air cushion, the cylinder is equipped with a gas collector open from below and has a rod movable along the axis with its ends fixed to its ends plugs, which are made with guide feathers that provide axial movement of plugs, and collars to limit their movement and tight overlap of the cylinder, with that the distance between the stoppers is less than the length of the cylinder so that during landing the one cylinder tube is open on the other side and at the middle position stoppers cylinder closed on both sides.