[go: up one dir, main page]

RU2368759C2 - Wellhead equipment - Google Patents

Wellhead equipment Download PDF

Info

Publication number
RU2368759C2
RU2368759C2 RU2007137574/03A RU2007137574A RU2368759C2 RU 2368759 C2 RU2368759 C2 RU 2368759C2 RU 2007137574/03 A RU2007137574/03 A RU 2007137574/03A RU 2007137574 A RU2007137574 A RU 2007137574A RU 2368759 C2 RU2368759 C2 RU 2368759C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
jet pump
flow
gas
wellhead
wellhead equipment
Prior art date
Application number
RU2007137574/03A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2007137574A (en
Inventor
Тагир Агзамнурович Шарифуллин (RU)
Тагир Агзамнурович Шарифуллин
Original Assignee
Тагир Агзамнурович Шарифуллин
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Тагир Агзамнурович Шарифуллин filed Critical Тагир Агзамнурович Шарифуллин
Priority to RU2007137574/03A priority Critical patent/RU2368759C2/en
Publication of RU2007137574A publication Critical patent/RU2007137574A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2368759C2 publication Critical patent/RU2368759C2/en

Links

Images

Landscapes

  • Excavating Of Shafts Or Tunnels (AREA)
  • Jet Pumps And Other Pumps (AREA)

Abstract

FIELD: oil industry.
SUBSTANCE: invention refers to oil production, and namely to wellhead equipment. It consists of a casing head with side taps, which rests upon the pipe hanger with side taps, and the device for relieving pressure from the tube space. The device meant for relieving pressure from the tube space is a jet pump installed in the tube hanger tap. The suction of the jet pump is connected with the nozzle to the casing head cavity and to the annular space between the production casing and the flow column. The assembly for separate throttling of water and gas and for warming the flow being pumped is installed on the nozzle before the jet pump suction.
EFFECT: providing gas extraction and pressure relief from the tube space; when the flow is warmed, reliability of the wellhead equipment is increased.
1 dwg, 2 cl

Description

Изобретение относится к нефтедобыче, в частности к оборудованию устья скважин для добычи нефти и газа. Основное назначение устьевого оборудования - это подвеска насосных труб, направление продукции скважины в выкидную линию и обеспечение отбора газа из затрубного пространства.The invention relates to oil production, in particular to equipment wellhead for oil and gas production. The main purpose of wellhead equipment is the suspension of pumping pipes, the direction of well production in the flow line and the provision of gas extraction from the annulus.

Известны устьевые арматуры, устройство для сброса газа из затрубного пространства которых выполнено в виде клапана сложной конструкции с перемещающимися втулками и двумя запорными элементами.Wellhead valves are known, the device for discharging gas from the annulus of which is made in the form of a valve of complex design with moving sleeves and two locking elements.

Недостатками их являются ненадежность работы и частые случаи промерзания в зимний период. Наиболее близким к заявленному является изобретение №2242583, выбранное в качестве прототипа, в котором устройство для сброса давления из затрубного пространства выполнено в виде трубки Вентури, установленной в отводе трубной подвески и сообщающейся зоной пониженного давления с колонной головкой.Their disadvantages are unreliability of work and frequent cases of freezing in the winter. Closest to the claimed invention is No. 2242583, selected as a prototype, in which the device for relieving pressure from the annulus is made in the form of a venturi installed in the outlet of the pipe suspension and communicating with the reduced pressure zone with a column head.

Недостатками ее являются достижение лишь определенного снижения давления в затрубном пространстве и неэффективность от обмерзания в зимний период.Its disadvantages are the achievement of only a certain decrease in pressure in the annulus and the inefficiency of freezing in the winter.

Целью предлагаемого изобретения является повышение надежности работы устьевой арматуры скважины, полное снижение давления газа в затрубном пространстве, предотвращение условий для гидратообразования, увеличение притока нефти в скважину и исключение возможности обмерзания оборудования в зимний период.The aim of the invention is to increase the reliability of wellhead reinforcement, a complete decrease in gas pressure in the annulus, prevention of conditions for hydrate formation, an increase in oil flow into the well, and elimination of the possibility of equipment freezing in winter.

В решении технической задачи используется эффект создания вакуума струйными насосами (эжекторами) и эффекты выделения тепла при дросселировании жидкостей через местные гидравлические сопротивления и при дросселировании газов (дроссель-эффект Джоуля-Томсона).In solving the technical problem, the effect of creating a vacuum by jet pumps (ejectors) and the effects of heat generation during the throttling of liquids through local hydraulic resistances and during the throttling of gases (throttle-Joule-Thomson effect) are used.

Известно, что струйный насос при свободно падающей струе воды способен создавать вакуум до 100 мм.рт.ст. Поэтому использование струйного насоса в конструкции устьевой арматуры позволяет устранить осложнения при эксплуатации скважин путем создания необходимых эффектов при откачке газожидкостного потока. При дросселировании жидкостей создается тепловой эффект, который определяются по формуле:It is known that a jet pump with a freely falling stream of water is capable of creating a vacuum of up to 100 mm Hg. Therefore, the use of a jet pump in the design of wellhead valves allows you to eliminate the complications during the operation of wells by creating the necessary effects when pumping a gas-liquid stream. When throttling liquids creates a thermal effect, which is determined by the formula:

Figure 00000001
Figure 00000001

гдеWhere

Figure 00000002
коэффициент восстановления;
Figure 00000002
recovery factor;

Figure 00000003
Figure 00000003

Figure 00000004
- критерий Прандтля;
Figure 00000004
- Prandtl criterion;

µ - динамическая вязкость, Па·сек;µ - dynamic viscosity, Pa · sec;

ρ,ρ15 - плотность, кг/м3;ρ, ρ 15 - density, kg / m 3 ;

С - теплоемкость нефти, Дж/кг°С;C is the heat capacity of oil, J / kg ° C;

t - рабочая температура нефти до процесса дросселирования;t is the working temperature of the oil before the throttling process;

ΔР - величина дросселируемого давления, Па.ΔР - throttle pressure value, Pa.

λн=0,14; µ=0,01÷0,07; ρ=1000; ρ15=700; С=2000.λ n = 0.14; µ = 0.01 ÷ 0.07; ρ = 1000; ρ 15 = 700; C = 2000.

При дросселировании газов наблюдаются эффект Джоуля-Томсона, состоящий в изменении температуры газов при их расширении. Опыты показывают, что при достаточно высоких давлениях все газы дают отрицательный эффект Джоуля-Томсона, т.е. нагреваются. Нефтяной газ до 90% состоит из метана, и при выполнении определенных условий он будет проявлять отрицательный эффект.When throttling gases, the Joule-Thomson effect is observed, which consists in a change in the temperature of the gases as they expand. Experiments show that at sufficiently high pressures, all gases give a negative Joule-Thomson effect, i.e. heat up. Petroleum gas up to 90% consists of methane, and if certain conditions are met, it will have a negative effect.

Обозначим давление, объем и потенциальную энергию газа до дросселирования - Р1, V1, U1, после дросселирования - Р2, V2, U2. "Обычно при дросселировании реального газа P1Vl-P2V2>0 и U2-U2>0, работа проталкивания газа приводит к росту внутренней энергии. В условиях, когда работа проталкивания оказывается больше прироста внутренней потенциальной энергии ΔUnom, ее избыток идет на увеличение и внутренней кинетической энергии ΔUкин, температура газа растет (dT>0)"(Теплотехника, В.Н.Луканин., М.Г.Шатров и др. Учебник для вузов. М.: Высшая школа, 2005, стр.127).Denote the pressure, volume and potential energy of the gas before throttling - P 1 , V 1 , U 1 , after throttling - P 2 , V 2 , U 2 . "Typically, when throttling a real gas P 1 V l -P 2 V 2 > 0 and U 2 -U 2 > 0, the work of pushing the gas leads to an increase in internal energy. Under conditions where the push work is greater than the increase in internal potential energy ΔU nom , its excess goes to increase the internal kinetic energy ΔU kin , the gas temperature rises (dT> 0) "(Thermotechnics, V.N. Lukanin., M.G. Shatrov and others. Textbook for universities. M: Higher school, 2005 p. 127).

Изобретение поясняется чертежом, на котором приведена схема скважинной устьевой арматуры.The invention is illustrated in the drawing, which shows a diagram of a wellhead wellhead.

Скважинная устьевая арматура устанавливается на эксплуатационную колонну и содержит фланцевую трубную головку 1 с боковым отводом 2 и фланцевую трубную подвеску с боковым отводом 4. Трубная подвеска 3 опирается на трубную головку 1 и крепится с ней как фланцевое соединение. В отводе 4 трубной подвески 3 установлен струйный насос 5, прием которого соединен с патрубком 6, который соединен с полостью колонной головки 1, а следовательно, и с кольцевым межтрубным пространством 8, образованным эксплуатационной колонной 9 и колонной насосно-компрессорных труб 10. При эксплуатации скважины нефть поступает по колонне насосно-компрессорных труб 10, а через отвод 4 поступает с забоя скважины на поверхность в нефтепромысловый сборный коллектор. Струйный насос 5, установленный в отводе 4 трубной подвески 3, обеспечивает отбор газа и снижение давления газа в межтрубном пространстве 8, что снижает противодавление на пласт и увеличивает приток нефти к скважине, повышая ее производительность.Wellhead fittings are installed on the production casing and comprise a flange pipe head 1 with a lateral outlet 2 and a flange pipe suspension with a lateral outlet 4. The pipe suspension 3 is supported by the pipe head 1 and is attached to it as a flange connection. In the outlet 4 of the pipe suspension 3, a jet pump 5 is installed, the intake of which is connected to the pipe 6, which is connected to the cavity of the column of the head 1, and therefore to the annular annular space 8 formed by the production string 9 and the tubing string 10. During operation oil enters the well through the tubing string 10, and through outlet 4 it enters from the bottom of the well to the surface in the oilfield prefabricated reservoir. The jet pump 5 installed in the outlet 4 of the pipe suspension 3 provides gas extraction and gas pressure reduction in the annular space 8, which reduces the back pressure on the reservoir and increases the flow of oil to the well, increasing its productivity.

На патрубке 6 дополнительно устанавливается узел 7, представляющей собой конструкцию из трех устройств. Первое служит для закручивания потока, при котором под действием центробежных сил капельки влаги собираются по периметру и через дроссельные отверстия второго устройства при помощи струйного насоса 5 откачиваются через дроссельные отверстия в выкидную линию. Сухой газ откачивается через третье устройство, находящееся в центре узла 7. При дросселировании жидкости и сухого газа происходит эффект тепловыделения, способствующий надежной работе устьевой арматуры в зимний период.On the pipe 6 additionally installed node 7, which is a structure of three devices. The first serves to swirl the flow, in which, under the action of centrifugal forces, moisture droplets are collected around the perimeter and are pumped through the throttle openings of the second device using the jet pump 5 through the throttle openings to the flow line. Dry gas is pumped out through a third device located in the center of unit 7. When throttling liquid and dry gas, a heat release effect occurs that contributes to reliable operation of wellhead valves in winter.

При работе в летний период или отсутствии необходимости для подогревания потока нефти с целью усиления притока нефти устьевая арматура может использоваться без узла 7, что улучшает производительность скважины.When working in the summer period or when there is no need to heat the oil flow in order to increase oil flow, wellhead fittings can be used without unit 7, which improves well productivity.

Claims (2)

1. Скважинная устьевая арматура, содержащая установленную на эксплуатационную колонну трубную головку с отводами, опирающуюся на нее трубную подвеску с отводами и устройство для сброса давления из межтрубного пространства, отличающаяся тем, что устройство для сброса давления из межтрубного пространства выполнено в виде установленного в отводе трубной подвески струйного насоса, прием которого соединен с полостью колонной подвески.1. Wellhead fittings containing a pipe head mounted on the production casing with bends, a pipe suspension with bends resting on it and a device for relieving pressure from the annulus, characterized in that the device for relieving pressure from the annulus is made in the form of a pipe suspension of the jet pump, the reception of which is connected to the cavity of the column suspension. 2. Скважинная устьевая арматура по п.1, отличающаяся тем, что дополнительно предусмотрено устройство для раздельного дросселирования воды и газа с целью получения теплоты против обмерзания оборудования. 2. Wellhead wellbore according to claim 1, characterized in that it further provides a device for separate throttling of water and gas in order to obtain heat against freezing of equipment.
RU2007137574/03A 2007-10-10 2007-10-10 Wellhead equipment RU2368759C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2007137574/03A RU2368759C2 (en) 2007-10-10 2007-10-10 Wellhead equipment

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2007137574/03A RU2368759C2 (en) 2007-10-10 2007-10-10 Wellhead equipment

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2007137574A RU2007137574A (en) 2009-04-20
RU2368759C2 true RU2368759C2 (en) 2009-09-27

Family

ID=41017351

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2007137574/03A RU2368759C2 (en) 2007-10-10 2007-10-10 Wellhead equipment

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2368759C2 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU182462U1 (en) * 2018-03-27 2018-08-20 Игорь Александрович Малыхин DEVICE FOR REDUCING GAS PRESSURE IN AN EXTERNAL WELL SPACE CONTAINING A JET PUMP
RU184051U1 (en) * 2018-06-04 2018-10-12 Игорь Александрович Малыхин DEVICE FOR GAS PUMPING FROM ANOTHER WELL SPACE

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116517504B (en) * 2023-06-05 2023-11-21 建湖县鸿达阀门管件有限公司 Large-caliber gas injection and production wellhead device

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5273112A (en) * 1992-12-18 1993-12-28 Halliburton Company Surface control of well annulus pressure
RU2242583C2 (en) * 2002-11-12 2004-12-20 Открытое акционерное общество "Завод Нефтепроммаш" Well mouth armature
RU53710U1 (en) * 2005-12-08 2006-05-27 ОАО "Татнефть" им. В.Д. Шашина DEVICE FOR REGULATING THE PRESSURE ON THE SUPPLY LINE AND IN AN EXTERNAL SPACE WHEN PRODUCING OIL

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5273112A (en) * 1992-12-18 1993-12-28 Halliburton Company Surface control of well annulus pressure
RU2242583C2 (en) * 2002-11-12 2004-12-20 Открытое акционерное общество "Завод Нефтепроммаш" Well mouth armature
RU53710U1 (en) * 2005-12-08 2006-05-27 ОАО "Татнефть" им. В.Д. Шашина DEVICE FOR REGULATING THE PRESSURE ON THE SUPPLY LINE AND IN AN EXTERNAL SPACE WHEN PRODUCING OIL

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Лаврушко П.Н. Подземный ремонт скважин. - М.: Недра, 1968, стр.125-128. *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU182462U1 (en) * 2018-03-27 2018-08-20 Игорь Александрович Малыхин DEVICE FOR REDUCING GAS PRESSURE IN AN EXTERNAL WELL SPACE CONTAINING A JET PUMP
RU184051U1 (en) * 2018-06-04 2018-10-12 Игорь Александрович Малыхин DEVICE FOR GAS PUMPING FROM ANOTHER WELL SPACE

Also Published As

Publication number Publication date
RU2007137574A (en) 2009-04-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7210530B2 (en) Subsea separation system
US8997870B2 (en) Method and apparatus for separating downhole hydrocarbons from water
US7744352B2 (en) Method for removing fluid from a well bore
CN109057755B (en) Underground rotational flow gas-liquid separate production pipe column and system analysis method
WO2009047521A3 (en) Pumping module and system
WO2011008522A2 (en) System and method for intermittent gas lift
US10597993B2 (en) Artificial lift system
US10508514B1 (en) Artificial lift method and apparatus for horizontal well
RU2368759C2 (en) Wellhead equipment
CN202596696U (en) Hollow rod one-way gas lift drainage and gas production device
RU2347889C2 (en) Fluid maintenance or decrease method and mechanism used in gas well bottom holes
RU2006137251A (en) METHOD FOR SEPARATE OPERATION OF OBJECTS OF EXPRESSIVE OR PRODUCING WELL AND INSTALLATION FOR ITS IMPLEMENTATION
CN104389578A (en) Offshore large-displacement downhole oil-water separation device with chemical agent injection function
RU2516093C1 (en) Station for transfer and separation of multiphase mix
RU126802U1 (en) MULTI-PHASE MIXTURE TRANSMISSION AND SEPARATION STATION
RU2598948C1 (en) Landing for dual production and injection
RU2005112794A (en) PUMPING PACKING UNIT FOR A WELL WITH ONE OR MULTIPLE OBJECTS
CN103806882A (en) Method and device for gas-lift liquid mining
CN113153243A (en) Forced drainage gas production device
RU131075U1 (en) INSTALLATION FOR SIMULTANEOUS SEPARATE PRODUCTION AND PUMPING IN ONE WELL
CN205012973U (en) Machine pump drainage liquid gas production device
RU2548279C2 (en) Downhole device for annular gas bypassing
RU2481470C1 (en) Downhole separator for separating water and gas and oil mixture
WO2011099895A2 (en) Downhole circular liquid, gas or gas/liquid mixture flow restrictor
GB2422159A (en) Venturi removal of water in a gas wall

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20111011