RU2481471C1 - Method for downhole separation of water and gas and oil mixture - Google Patents
Method for downhole separation of water and gas and oil mixture Download PDFInfo
- Publication number
- RU2481471C1 RU2481471C1 RU2012127857/03A RU2012127857A RU2481471C1 RU 2481471 C1 RU2481471 C1 RU 2481471C1 RU 2012127857/03 A RU2012127857/03 A RU 2012127857/03A RU 2012127857 A RU2012127857 A RU 2012127857A RU 2481471 C1 RU2481471 C1 RU 2481471C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- water
- oil
- mixture
- gas
- wall
- Prior art date
Links
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 36
- 239000000203 mixture Substances 0.000 title claims abstract description 22
- 238000000926 separation method Methods 0.000 title claims abstract description 19
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 10
- 238000003809 water extraction Methods 0.000 claims abstract description 5
- 238000002347 injection Methods 0.000 abstract description 4
- 239000007924 injection Substances 0.000 abstract description 4
- 238000000605 extraction Methods 0.000 abstract 2
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 235000019198 oils Nutrition 0.000 description 30
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 5
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 4
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 2
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 239000000839 emulsion Substances 0.000 description 1
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 1
- 235000019476 oil-water mixture Nutrition 0.000 description 1
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Removal Of Floating Material (AREA)
Abstract
Description
Предлагаемое изобретение относится к нефтяной промышленности и может найти применение в системе поддержания пластового давления при межскважинной перекачке воды для отделения дисперсено-капельной нефти от добываемой продукции водозаборной скважины с небольшим наклоном, перешедшей из категории бывшей нефтедобывающей из-за обводнения продуктивного пласта.The present invention relates to the oil industry and may find application in a system for maintaining reservoir pressure during cross-hole pumping of water to separate dispersed-drop oil from produced products of a water well with a slight slope, which has moved from the category of the former oil producing due to flooding of the reservoir.
Известен способ добычи нефти из подземного пласта через скважину, включающий разделение скважинного флюида, раздельный отбор нефти и воды и регулирование скорости отбора нефти и воды (Патент РФ №2268999, опубл. 20.07.2004).There is a method of oil production from an underground reservoir through a well, which includes the separation of the well fluid, separate selection of oil and water and regulation of the rate of oil and water extraction (RF Patent No. 2268999, publ. 20.07.2004).
Известный способ предназначен для разделения большого содержания нефти в составе добываемого флюида.The known method is intended for the separation of a high oil content in the produced fluid.
Наиболее близким к предложенному изобретению по технической сущности является способ внутрискважинной сепарации водогазонефтяной смеси, включающий разделение смеси и раздельный отбор компонентов смеси на наклонном участке скважины с отбором воды вблизи стенки колонны, противоположной стенке, вдоль которой поднимается отделившийся поток нефти и газа (Патент Великобритании №2326895, опубл. 06.01.1999 - прототип).Closest to the proposed invention in technical essence is a method of downhole separation of a water-gas-oil mixture, including separation of the mixture and separate selection of the components of the mixture on an inclined section of the well with the selection of water near the wall of the column, opposite the wall along which the separated flow of oil and gas rises (UK Patent No. 2326895 , publ. 01/06/1999 - prototype).
Недостатком известного способа является неполное отделение малых объемов нефти от больших объемов воды.The disadvantage of this method is the incomplete separation of small volumes of oil from large volumes of water.
В предложенном изобретении решается задача отделения и отбора малых объемов нефти от больших объемов воды.The proposed invention solves the problem of separation and selection of small volumes of oil from large volumes of water.
Задача решается тем, что в способе внутрискважинной сепарации водогазонефтяной смеси, включающем разделение смеси и раздельный отбор компонентов смеси на наклонном участке скважины с отбором воды вблизи стенки колонны, противоположной стенке, вдоль которой поднимается отделившийся поток нефти и газа, согласно изобретению, в процессе разделения водогазонефтяной смеси на наклонном участке скважины организуют замедление скорости потока смеси переходом потока в колонну труб большего диаметра, отбор воды вблизи стенки колонны, противоположной стенке, вдоль которой поднимается отделившийся поток нефти и газа, выполняют через хвостовик, размещенный вблизи указанной противоположной стенки, снабженный отверстиями вдоль хвостовика, обращенными к указанной противоположной стенке.The problem is solved in that in a method of downhole separation of a gas-oil mixture, including separation of the mixture and separate selection of the components of the mixture on an inclined section of the well with the selection of water near the wall of the column, opposite the wall along which the separated stream of oil and gas rises, according to the invention, in the process of separation of water-gas-oil mixtures on an inclined section of the well organize a slowdown in the flow rate of the mixture by transferring the flow to a pipe string of larger diameter, water withdrawal near the column wall, the false wall, along which the separated flow of oil and gas rises, is carried out through a shank located near the specified opposite wall, provided with holes along the shank facing the specified opposite wall.
Сущность изобретенияSUMMARY OF THE INVENTION
Внутрискважинная сепарация водогазонефтяной эмульсии при малом содержании нефти представляет определенные трудности из-за сложности разделения и улавливания малых объемов нефти. В предложенном изобретении решается задача отделения и отбора малых объемов нефти от больших объемов воды за счет проведения процесса в наклонном участке скважины. Задача решается следующим образом.Intra-well separation of a water-gas-oil emulsion with a low oil content presents certain difficulties because of the difficulty of separating and capturing small volumes of oil. The proposed invention solves the problem of separation and selection of small volumes of oil from large volumes of water due to the process in an inclined section of the well. The problem is solved as follows.
На фиг.1 представлен наклонный участок скважины; на фиг.2 - поперечный разрез А-А на фиг.1.Figure 1 presents the inclined section of the well; figure 2 is a cross section aa in figure 1.
Внутрискважинный сепаратор содержит ступенчатую подвеску колонны насосно-компрессорных труб 1 с подсоединенным к нижней части электропогружным насосом (на рисунке не показан), спущенную в эксплуатационную колонну наклонной скважины 2. Верхняя часть подвески состоит из колонны насосно-компрессорных труб (НКТ) большого диаметра 3 и размещенной в ней короткой колонной НКТ меньшего диаметра 4, которая расположена вблизи от устья скважины с зенитным углом более 3°.The downhole separator comprises a stepwise suspension of the
Колонна НКТ меньшего диаметра 4 снабжена заглушенным с нижнего конца хвостовиком 5 с рядами впускных отверстий 6 по всей длине для поступления добываемой воды, соединенным с ней рукавом высокого давления (армированный резиновый шланг) 7. Хвостовик 5 со стороны отверстий 6 располагается на нижней образующей внутренней поверхности 8 и на некотором расстоянии от нижнего конца колонны НКТ большего диаметра 3, в которой происходит гравитационное разделение нефти и воды. Отделенная нефть движется по верхней образующей поверхности 9 колонны НКТ большего диаметра 3.The tubing string of a
Внутрискважинный сепаратор работает следующим образом.The downhole separator operates as follows.
Для того чтобы отверстия 6 хвостовика 5 располагались на нижней образующей внутренней поверхности 8 колонны НКТ большего диаметра 3, при компоновке оборудования соблюдают азимутально-ориентированный спуск путем отметки каждой трубы колонны НКТ меньшего диаметра 3 и хвостовика 5 в соответствии с азимутом кривизны ствола скважины. Соединение хвостовика 5 с колонной НКТ меньшего диаметра 4 при помощи рукава высокого давления позволяет хвостовику всегда укладываться на нижней образующей поверхности колонны НКТ большего диаметра 3.In order for the
Длина хвостовика 5 выбирается исходя из производительности насоса таким образом, чтобы количество и диаметр отверстий 6 обеспечивали бы распределение парциальных расходов потока воды в каждой горизонтальной плоскости расположения отверстий 6 без захвата дисперсных капель нефти.The length of the
В процессе работы электроцентробежного насоса (на фигуре не показан) восходящий поток воды с нефтяными каплями движется по колонне НКТ 1. Поток, поступая в колонну НКТ большего диаметра 3, находящийся в зоне кривизны скважины, снижает скорость. При движении дисперсной структуры водонефтяной смеси до хвостовика 5 благодаря гравитации нефтяные капли всплывают в восходящем потоке и при слиянии этих капель образуется тонкая струя нефти, движущаяся вдоль верхней образующей поверхности колонны НКТ большего диаметра 3. При этом поток воды движется по нижней образующей поверхности колоны НКТ большого диаметра 3 и, проходя вдоль хвостовика 5 на каждой горизонтальной плоскости расположения отверстия 6, парциально равномерно распределяется. Причем скорость движения восходящего потока вдоль хвостовика 5 после прохождения каждой плоскости отверстий 6 снижается за счет парциального отбора воды, а внутри хвостовика 5 увеличивается за счет вновь поступающей порции воды. Благодаря расположению отверстий 6 хвостовика 5 на нижней образующей поверхности НКТ большого диаметра 3 парциальный отбор незначительного количества воды из потока в каждой поперечной плоскости не нарушает цельности струи и изменения направления движения капель нефти. Вода через рукав высокого давления 7 поднимается по колонне НКТ меньшего диаметра 4 к устью скважины, а нефть - по колонне НКТ большего диаметра 4.During the operation of the electric centrifugal pump (not shown in the figure), an upward flow of water with oil drops moves along the
Таким образом происходит разделение смеси и раздельный отбор компонентов смеси, согласно изобретению, после разделения смеси отбор воды выполняют на наклонном участке скважины вблизи стенки колонны, противоположной стенке, вдоль которой поднимается отделившийся поток нефти и газа.Thus, the mixture is separated and the components of the mixture are selected separately, according to the invention, after the mixture is separated, water is taken on an inclined section of the well near the column wall opposite the wall along which the separated oil and gas flow rises.
В процессе эксплуатации добываемая вода из скважины-донора (водозаборной) по выкидной и водопроводной линии закачивается в нагнетательные скважины. При этом ограниченный объем нефти добывается по колонне НКТ большего диаметра путем регулирования отбора жидкости штуцером на устье скважины и направляется в нефтепровод. По предварительным исследованиям содержания нефти в добываемой жидкости скважины-донора определяется необходимая суточная добыча нефти по линии отбора нефтепроводом. При этом оптимальным является увеличение количества суточного отбора жидкости по нефтепроводу на 30-50%, чем это требуется по результатам определения содержания нефти в добываемой воде. Это позволяет исключить попадание нефти в водопровод и добывать из продукции скважины-донора нефть с приемлемым содержанием воды.During operation, the produced water from the donor well (water intake) is pumped into the injection wells through the flow and water lines. At the same time, a limited amount of oil is produced through a larger diameter tubing string by regulating the selection of fluid by a fitting at the wellhead and sent to the pipeline. According to preliminary studies of the oil content in the produced fluid of the donor well, the necessary daily oil production is determined by the pipeline selection line. At the same time, it is optimal to increase the amount of daily fluid withdrawal by the pipeline by 30-50% than is required by the results of determining the oil content in the produced water. This makes it possible to exclude oil from entering the water supply system and to extract oil with an acceptable water content from the products of the donor well.
Несложная конструкция внутрискважинного оборудования предлагаемого сепаратора позволяет использовать его для разделения дисперсной структуры капельной нефти и газа от добываемой воды в стволе скважин-доноров с зенитным углом более 3 градусов, что составляет подавляющее количество из фонда этой категории скважин.The simple design of the downhole equipment of the proposed separator allows it to be used to separate the dispersed structure of drip oil and gas from produced water in the donor well bore with an zenith angle of more than 3 degrees, which is the overwhelming amount from the stock of this category of wells.
Реализация внутрискважинного разделения нефти и воды с отбором нефти и, в том числе, газа из добываемой воды скважин-доноров с использованием предлагаемого скважинного сепаратора позволяет сохранить приемистость нагнетательных скважин за счет очистки закачиваемой воды от нефтепродуктов и добыть дополнительный объем нефти из водозаборных скважин.The implementation of downhole separation of oil and water with the selection of oil and, in particular, gas from produced water from donor wells using the proposed downhole separator allows preserving the injectivity of injection wells by purifying injected water from oil products and extracting additional oil from water wells.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2012127857/03A RU2481471C1 (en) | 2012-07-05 | 2012-07-05 | Method for downhole separation of water and gas and oil mixture |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2012127857/03A RU2481471C1 (en) | 2012-07-05 | 2012-07-05 | Method for downhole separation of water and gas and oil mixture |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2481471C1 true RU2481471C1 (en) | 2013-05-10 |
Family
ID=48789542
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2012127857/03A RU2481471C1 (en) | 2012-07-05 | 2012-07-05 | Method for downhole separation of water and gas and oil mixture |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2481471C1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2737628C1 (en) * | 2020-05-25 | 2020-12-01 | Управляющая компания общество с ограниченной ответственностью "ТМС групп" | Production wells cleaning system with application of gravity filter |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1601360A1 (en) * | 1988-08-10 | 1990-10-23 | Сахалинский Государственный Научно-Исследовательский И Проектный Институт Нефтяной Промышленности | Gas separator |
| GB2326895A (en) * | 1997-07-03 | 1999-01-06 | Schlumberger Ltd | Separation of oil-well fluid mixtures by gravity |
| US20060000607A1 (en) * | 2004-06-30 | 2006-01-05 | Surjaatmadja Jim B | Wellbore completion design to naturally separate water and solids from oil and gas |
| RU2268999C2 (en) * | 2000-07-06 | 2006-01-27 | Шелл Интернэшнл Рисерч Маатсхаппий Б.В. | Well and method for oil production from underground reservoir with the use of the well |
-
2012
- 2012-07-05 RU RU2012127857/03A patent/RU2481471C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1601360A1 (en) * | 1988-08-10 | 1990-10-23 | Сахалинский Государственный Научно-Исследовательский И Проектный Институт Нефтяной Промышленности | Gas separator |
| GB2326895A (en) * | 1997-07-03 | 1999-01-06 | Schlumberger Ltd | Separation of oil-well fluid mixtures by gravity |
| RU2268999C2 (en) * | 2000-07-06 | 2006-01-27 | Шелл Интернэшнл Рисерч Маатсхаппий Б.В. | Well and method for oil production from underground reservoir with the use of the well |
| US20060000607A1 (en) * | 2004-06-30 | 2006-01-05 | Surjaatmadja Jim B | Wellbore completion design to naturally separate water and solids from oil and gas |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2737628C1 (en) * | 2020-05-25 | 2020-12-01 | Управляющая компания общество с ограниченной ответственностью "ТМС групп" | Production wells cleaning system with application of gravity filter |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US20110048696A1 (en) | Gas-liquid separator | |
| US20050150827A1 (en) | Separator | |
| US10280728B2 (en) | Connector and gas-liquid separator for combined electric submersible pumps and beam lift or progressing cavity pumps | |
| CA3076495C (en) | Downhole sand and gas separation system for use with a rod pump | |
| CN101025080B (en) | Method for realizing high-water containing same-well injection-production by multi-cup equi-flow type down-hole oil-water separator | |
| US10597993B2 (en) | Artificial lift system | |
| CN103883305B (en) | Deepwater seabed oil and water separation and reinjection device | |
| US7389816B2 (en) | Three phase downhole separator process | |
| US20200332641A1 (en) | In-line phase separation | |
| CN201496054U (en) | Cyclone Oil-Water Separator for Rod Well Pump | |
| CN102817594A (en) | Drainage gas recovery method and device of horizontal well | |
| RU2447269C1 (en) | Method to develop deposit with forced product offtake and device for its realisation | |
| RU2481470C1 (en) | Downhole separator for separating water and gas and oil mixture | |
| RU2481471C1 (en) | Method for downhole separation of water and gas and oil mixture | |
| RU2531228C1 (en) | Well operation installation | |
| CN113931600B (en) | Gas injection pipe column and method for reducing ground injection pressure | |
| RU2547860C1 (en) | Method of development of oil deposits | |
| CN204041049U (en) | The hydrocyclone downhole oil-water separation device of drive revolving vane | |
| EP2685046B1 (en) | Crown-shaped separation device for separating oil and water in well | |
| RU2483211C1 (en) | Plant for borehole separation of water-gas-oil mixture from water | |
| 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 | |
| RU2492320C1 (en) | Electric centrifugal pump set for oil production and water injection | |
| CN102102507B (en) | Double-cavity sand and gas anchor | |
| CN107558931B (en) | A kind of full pit shaft Gravity Separation sucker rod pump same well production-injection method and process pipe string | |
| CN114508324A (en) | An underground gas-liquid separation lifting device and method |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20150706 |