RU2230887C1

RU2230887C1 - Device for dosage of reagent in a well

Info

Publication number: RU2230887C1
Application number: RU2002133550/03A
Authority: RU
Inventors: Н.Н. Хазиев (RU); Н.Н. Хазиев; Т.В. Хазиев (RU); Т.В. Хазиев; нов М.Р. Ми (RU); М.Р. Миянов
Original assignee: Хазиев Нагим Нуриевич
Priority date: 2002-12-03
Filing date: 2002-12-03
Publication date: 2004-06-20

Abstract

FIELD: oil extracting industry.

SUBSTANCE: device has a tank for reagent with separator, dosing assembly with a valve, ring-shaped channel of variable length for dosed reagent outlet. Valve is made in form of rigidly connected valve, rod and disc. Disc is mounted in a rod with means for movement and is driven by a fluid flow, which fluid is sucked in by a pump. Disc is placed in a bushing of conical cross-section with means for smooth change of its lifting force and lifting of valve rod upwards during upward displacement of pump plunger.

EFFECT: higher effectiveness and reliability of operation.

2 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к нефтяной промышленности и может быть использовано при добыче нефти.The invention relates to the oil industry and can be used in oil production.

Наиболее эффективным использованием реагентов при добыче нефти для повышения эффективности технологического процесса является введение реагента перед глубинным насосом в скважине, т.е. в самом начале движения нефтеводяной смеси в насосно-компрессорной трубе.The most effective use of reagents in oil production to increase the efficiency of the process is the introduction of the reagent in front of the downhole pump in the well, i.e. at the very beginning of the movement of the oil-water mixture in the tubing.

Известно устройство для дозированной подачи реагента в скважину, оборудованную штанговым насосом (патент РФ 2085707, кл. 6 Е 21 В 37/06, 43/00, опубл. 27.07.97), содержащее дозировочный узел, контейнер для реагента с разделителем в виде поплавка из полого цилиндра, заполненного жидкостью с плотностью, обеспечивающей его плавучесть в пластовой жидкости. Дозировка реагента происходит только при работе штангового насоса в скважине.A device for the dosed supply of reagent into a well equipped with a rod pump (RF patent 2085707, class 6 E 21 B 37/06, 43/00, publ. 07/27/97), containing a dosing unit, a container for the reagent with a separator in the form of a float from a hollow cylinder filled with a fluid with a density that ensures its buoyancy in the reservoir fluid. The dosage of the reagent occurs only during the operation of the sucker rod pump in the well.

Недостатком устройства является то, что в качестве разделителя используется поплавок, который при малой разности плотностей разделяемых жидкостей работает ненадежно, так как может сместиться от границы раздела жидкостей.The disadvantage of this device is that a float is used as a separator, which, when the density difference of the separated liquids is small, does not work reliably, since it can shift from the liquid interface.

Известно устройство для дозированной подачи реагента в скважину (патент РФ №2132930, кл. 6 Е 21 В 37/06, опубликован 10.07.99), содержащее контейнер для реагента с разделителем, дозировочный узел с клапаном, выполненным в виде жестко соединенных собственно клапана, штока и двух дисков - большого и малого, приводимых в действие от перепада давления, возникающего при всасывании насоса, а канал для дозированного выпуска реагента представляет собой кольцевой канал переменной длины, который образован размещением конца штока в виде тонкого цилиндрического стержня в цилиндрическом отверстии седла клапана. Кольцевой канал переменной длины позволяет регулировать дозу реагента в широком диапазоне изменений.A device for the dosed supply of reagent into the well (RF patent No. 2132930, class 6 E 21 B 37/06, published July 10, 1999), comprising a container for the reagent with a separator, a metering unit with a valve made in the form of a rigidly connected valve itself, the rod and two disks - large and small, driven by the pressure drop that occurs when the pump is sucked in, and the channel for the dosed release of the reagent is an annular channel of variable length, which is formed by placing the rod end in the form of a thin cylindrical rod in the cylindrical hole of the valve seat. An annular channel of variable length allows you to adjust the dose of the reagent in a wide range of changes.

Недостатком является ненадежная работа узла подъема штока клапана, состоящегося из двух подвижных дисков - большого и малого внутри цилиндрической части корпуса дозатора. При этом подъемная сила дисков в потоке жидкости изменяется скачком и нарушается плавность движения штока клапана, снижается надежность дозировки реагента.The disadvantage is the unreliable operation of the valve stem lifting unit, consisting of two movable disks - large and small inside the cylindrical part of the dispenser housing. In this case, the lifting force of the disks in the fluid flow changes abruptly and the smoothness of the valve stem is disrupted, the reliability of the dosage of the reagent decreases.

С целью повышения надежности и эффективности работы, обеспечения работы в самых разных условиях эксплуатации нефтедобывающих скважин в известном устройстве для дозировки реагента в скважину, содержащем контейнер для реагента с разделителем, дозировочный узел с клапаном, выполненным в виде жестко соединенных собственно клапана, штока и диска, установленного на штоке с возможностью перемещения и приводимого в действие потоком жидкости, всасываемой насосом, кольцевой канал переменной длины для дозированного выпуска реагента, согласно изобретению оно снабжено втулкой конусного сечения, в которой размещен диск с возможностью плавного изменения его подъемной силы и подъема штока клапана при ходе плунжера насоса вверх, днище контейнера для реагента снабжено обратным клапаном, а разделитель выполнен в виде многоступенчатой манжеты.In order to increase reliability and operational efficiency, to ensure operation in a wide variety of operating conditions for oil wells in a known device for dispensing a reagent into a well, comprising a reagent container with a separator, a metering unit with a valve made in the form of a valve, rod and disk that are rigidly connected mounted on the rod with the ability to move and driven by the flow of fluid absorbed by the pump, the annular channel of variable length for dosed release of the reagent, according to and To the invention, it is provided with a conical section sleeve in which a disk is placed with the possibility of smoothly changing its lifting force and raising the valve stem during the pump plunger upward, the bottom of the reagent container is equipped with a check valve, and the separator is made in the form of a multi-stage cuff.

Размещение диска для подъема штока во втулке конусного сечения обеспечивает плавную и надежную работу клапана при работе насоса скважины.Placing a disk for lifting the rod in the cone section sleeve ensures smooth and reliable operation of the valve during the operation of the well pump.

Разделитель в виде многоступенчатой манжеты предупреждает смешение реагента с поступающей в контейнер пластовой жидкостью. Использование такого разделителя позволяет эффективно эксплуатировать дозатор в любых случаях соотношений плотностей реагента и пластовой жидкости.The separator in the form of a multi-stage cuff prevents the reagent from mixing with the reservoir fluid entering the container. The use of such a separator allows you to effectively operate the dispenser in any case, the ratio of the densities of the reagent and formation fluid.

Схема предлагаемого устройства приведена на чертеже. Устройство состоит из дозировочного узла, контейнера для реагента и разделителя. Дозировочный узел включает корпус 1 с окнами 2, седло клапана 3, клапана 4, штока 5, диска 6, втулки конусного сечения 7, опоры направляющей штока 8, ограничителя-регулятора хода штока 9. Контейнер для реагента включает днище 10 с обратным клапаном 11, насосно-компрессорные трубы 12 необходимой длины, муфту 13 для соединения труб. Разделитель состоит из корпуса 14 и манжет 15.A diagram of the proposed device is shown in the drawing. The device consists of a dosing unit, a container for the reagent and a separator. The dosage unit includes a housing 1 with windows 2, a valve seat 3, a valve 4, a stem 5, a disk 6, a cone section 7 sleeve, a support for the rod guide 8, a limiter-regulator of the rod 9. The reagent container includes a bottom 10 with a check valve 11, tubing 12 of the required length, a sleeve 13 for connecting the pipes. The separator consists of a housing 14 and cuffs 15.

Устройство монтируется и работает следующим образом.The device is mounted and operates as follows.

Устройство из отдельных узлов собирается непосредственно на устье скважины перед спуском в скважину. К днищу 10 с обратным клапаном 11 вварачивают насосно-компрессорную трубу. При этом в эту трубу с нижней стороны помещают разделитель, состоящий из корпуса 14 и манжет 15. Трубу с днищем подвешивают на устье скважины и далее собирают колонну необходимой длины из труб, соединяя их муфтами 13, в качестве контейнера для реагента. После оборки контейнера заливают реагент через открытый конец трубы на устье скважины. При этом обратный клапан 11 на днище 10 контейнера закрыт и реагент сохраняется в контейнере. Далее к контейнеру соединяют дозировочный узел, отрегулированный с учетом характеристик скважины. Производится регулировка клапана 4 на заданную дозировку реагента путем изменения положения ограничителя-регулятора хода штока 9 и опоры направляющей штока 8, регулируется ход диска 6 во втулке конусного сечения 7 с учетом дебита скважины путем изменения положения гаек на штоке 9 выше диска 6. Регулировочные работы производятся в соответствии с данными, полученными при испытаниях на стенде, моделирующего работу устройства в скважине.A device from individual nodes is assembled directly at the wellhead before being lowered into the well. To the bottom 10 with a check valve 11 turn the tubing. At the same time, a separator consisting of a casing 14 and cuffs 15 is placed in this pipe from the bottom side. The pipe with the bottom is suspended at the wellhead and then a column of the required length is assembled from the pipes, connecting them with couplings 13 as a container for the reagent. After the frill of the container, reagent is poured through the open end of the pipe at the wellhead. In this case, the check valve 11 on the bottom 10 of the container is closed and the reagent is stored in the container. Next, a dosage unit adjusted to the characteristics of the well is connected to the container. The valve 4 is adjusted to the specified dosage of the reagent by changing the position of the limiter-regulator of the stroke of the rod 9 and the support of the guide rod 8, the stroke of the disk 6 in the sleeve of the conical section 7 is adjusted taking into account the flow rate of the hole by changing the position of the nuts on the rod 9 above the disk 6. Adjustment is performed in accordance with the data obtained during tests at the bench simulating the operation of the device in the well.

К дозировочному узлу с помощью муфты 13 соединяется насос и далее все опускается путем соединения труб и штанг до расчетного уровня в скважине. При включении в работу насоса начинается дозировка реагента в пластовую жидкость перед насосом. Вытеснение реагента из контейнера происходит за счет перепада давления в затрубном пространстве и контейнере с реагентом на уровне выхода реагента из контейнера. Перепад давления создается из-за разной величины плотностей пластовой жидкости и реагента.A pump is connected to the dosing unit by means of a coupling 13 and then everything is lowered by connecting pipes and rods to the calculated level in the well. When you turn on the pump starts the dosage of the reagent in the reservoir fluid in front of the pump. The displacement of the reagent from the container occurs due to the pressure drop in the annulus and the reagent container at the level of reagent exit from the container. The pressure drop is created due to different densities of the reservoir fluid and the reagent.

Вместимость контейнера определяется по расходу реагента и времени работы скважины до следующей заправки контейнера реагентом. При необходимости заправки контейнера реагентом выполняются подъемные операции всего оборудования, находящегося в скважине, и контейнер снова заполняется реагентом, и при этом производятся необходимые регулировочные работы дозирующего устройства.The container capacity is determined by the reagent consumption and the well operating time until the next reagent filling of the container. If it is necessary to refill the container with reagent, lifting operations of all equipment located in the well are performed, and the container is again filled with reagent, and the necessary adjusting operations of the dosing device are performed.

Размещение диска 6 в втулке конусного сечения 7 обеспечивает плавное изменение подъемной силы диска 6 и подъем штока клапана 4 при ходе плунжера насоса вверх, т.е. при всасывании пластовой жидкости, и позволяет дозировку реагента в нормальном режиме, создает условия для надежной работы дозирующего устройства.Placing the disk 6 in the sleeve of the conical section 7 provides a smooth change in the lifting force of the disk 6 and the lifting of the valve stem 4 during the upward movement of the pump plunger, i.e. when the formation fluid is absorbed, and allows the dosage of the reagent in normal mode, creates the conditions for reliable operation of the metering device.

Выполнение разделителя в виде многоступенчатой манжеты обеспечивает надежную работу разделителя при любых величинах плотноотей реагента и пластовой жидкости. Многоступенчатость манжеты исключает возможность застревания манжеты на стыках труб, так как при попадании одной ступени манжеты в стык труб другие ступени манжеты обеспечивают необходимую работоспособность разделителя внутри контейнера для реагента. Такой разделитель движется за реагентом при его расходовании за счет перепада давления ниже и выше разделителя, а не за счет плавучести как поплавковый разделитель, поэтому разделитель в виде многоступенчатой манжеты надежно работает и когда под разделителем плотность жидкости меньше, чем плотность реагента выше разделителя. При этом вес разделителя должен быть меньше силы трения манжет о стенку контейнера, чтобы исключить оседание разделителя в среде жидкости в контейнере. Такая возможность дозирующего устройства позволяет его использовать и при случаях замещения реагента нефтью через нижнее отверстие контейнера.The implementation of the separator in the form of a multi-stage cuff ensures reliable operation of the separator at any values of the densities of the reagent and formation fluid. The multi-stage cuff eliminates the possibility of jamming of the cuff at the pipe joints, since when one cuff step enters the pipe joint, the other cuff steps provide the necessary operability of the separator inside the reagent container. Such a separator moves behind the reagent when it is consumed due to the pressure drop below and above the separator, and not due to buoyancy as a float separator, therefore the separator in the form of a multi-stage cuff works reliably when the liquid density under the separator is lower than the density of the reagent above the separator. In this case, the weight of the separator should be less than the friction force of the cuffs on the container wall in order to prevent the separator from settling in the liquid medium in the container. This possibility of the metering device allows it to be used in cases where the reagent is replaced with oil through the bottom opening of the container.

Таким образом, предлагаемое техническое решение повышает надежность и эффективность дозирующего устройства, обеспечивает заданную дозировку реагента в самых разных условиях эксплуатации нефтедобывающих скважин.Thus, the proposed technical solution increases the reliability and efficiency of the metering device, provides a given dosage of the reagent in a variety of operating conditions for oil wells.

Claims

1. A device for dosing a reagent in a well, including a container for a reagent with a separator, a dosing unit with a valve made in the form of a rigidly connected valve, a stem and a disk mounted on the rod with the possibility of movement and driven by an annular fluid flow pumped into the pump a variable-length channel for dosed release of the reagent, characterized in that it is provided with a conical section sleeve in which a disk is placed with the possibility of smoothly changing its lifting force and lifting the rod valve performance during the course of the pump plunger upwardly.

2. The device according to claim 1, characterized in that the bottom of the reagent container is equipped with a check valve, and the separator is made in the form of a multi-stage cuff.