RU2403444C1 - Method for production of gassed bed fluid - Google Patents
Method for production of gassed bed fluid Download PDFInfo
- Publication number
- RU2403444C1 RU2403444C1 RU2009137081/06A RU2009137081A RU2403444C1 RU 2403444 C1 RU2403444 C1 RU 2403444C1 RU 2009137081/06 A RU2009137081/06 A RU 2009137081/06A RU 2009137081 A RU2009137081 A RU 2009137081A RU 2403444 C1 RU2403444 C1 RU 2403444C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- liquid
- stage
- vacuum
- chamber
- gas
- Prior art date
Links
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 23
- 239000012530 fluid Substances 0.000 title abstract description 29
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims abstract description 115
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 65
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 23
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 claims abstract description 6
- 238000009434 installation Methods 0.000 claims description 10
- 230000002146 bilateral effect Effects 0.000 claims description 4
- 238000005065 mining Methods 0.000 abstract description 2
- 238000002347 injection Methods 0.000 abstract 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 8
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 5
- 235000014676 Phragmites communis Nutrition 0.000 description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 3
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 2
- 230000008439 repair process Effects 0.000 description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- 241001465754 Metazoa Species 0.000 description 1
- CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L Sodium Carbonate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]C([O-])=O CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 1
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000003754 machining Methods 0.000 description 1
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Jet Pumps And Other Pumps (AREA)
Abstract
Description
Способ добычи пластовой газированной жидкости относится к области нефтедобычи и может быть использован для добычи газированной пластовой жидкости из глубоких скважин.A method of producing a carbonated formation fluid relates to the field of oil production and can be used for the production of carbonated formation fluid from deep wells.
Известен способ добычи жидкости штанговыми глубинными насосами (ШГН) (Справочник по добыче нефти. Авторы: В.В.Андреев, К.Р.Уразаков, В.У.Далимов и др.; Под ред. К.Р.Уразакова, М., ООО «Недра-Бизнесцентр», 2000, глава 5).A known method of fluid production by sucker rod pumps (SHG) (Oil production reference. Authors: V.V.Andreev, K.R. Urazakov, V.U. Dalimov and others; Edited by K.R. Urazakov, M. , LLC Nedra-Business Center, 2000, chapter 5).
ШГН дороги в изготовлении из-за применения высоколегированных сталей и высокоточной обработки при изготовлении. Достаточно жесткие требования к насосно-компрессорным трубам (НКТ) и к штангам, применяемым при добыче штанговыми насосами, что делает их производство и эксплуатацию дорогим.SHGN is expensive in manufacturing due to the use of high alloy steels and high-precision machining in manufacturing. Quite stringent requirements for tubing and tubing used in the extraction of sucker rod pumps, which makes their production and operation expensive.
У ШГН достаточно жесткие требования к содержанию механических примесей.в добываемой жидкости (до 3,5 г/л), а также к содержанию свободного газа (до 25%).SHGN has rather stringent requirements for the content of mechanical impurities in the produced fluid (up to 3.5 g / l), as well as for the content of free gas (up to 25%).
Прочность штанг и их деформации ограничивают глубину применения ШГН глубинами до 3200 м.The strength of the rods and their deformation limit the depth of application of the SHGN with depths of up to 3200 m.
В процессе добычи жидкости с содержанием механических примесей в ШГН наблюдается повышенный износ деталей глубинного насоса, а также обрыв штанг, это приводит к внеплановым остановкам и к ремонту.In the process of fluid production with the content of mechanical impurities in the SHGN, increased wear of the details of the deep pump, as well as the breakage of the rods, is observed, which leads to unplanned stops and repairs.
Известен также способ добычи жидкости погружными электрическими центробежными насосами многоступенчатыми (ЭЦН) (Справочник по добыче нефти. Авторы: В.В.Андреев, К.Р.Уразаков, В.У.Далимов и др.; Под ред. К.Р.Уразакова. М., ООО «Недра-Бизнесцентр», 2000, глава 6).There is also a known method of fluid production by submersible electric multistage centrifugal pumps (ESP) (Oil production reference book. Authors: VVAndreev, K.R. Urazakov, V.U. Dalimov et al .; Edited by K.R. Urazakov . M., Nedra-Business Center LLC, 2000, chapter 6).
При добыче нефти с повышенным содержанием газа этим способом в рабочих камерах насоса образуются газовые пробки, что приводит к незапланированным остановкам в процессе добычи. Требования к содержанию механических примесей в нефти достаточно жесткие - не более 0,5 г/л. Применение ЭЦН в скважинах с дебитом менее 40 кубических метров в сутки нецелесообразно. Содержание механических примесей приводит к повышенному износу деталей насоса, из-за чего приходится производить довольно частые ремонты. При добыче с помощью ЭЦН есть опасность поражения персонала электрическим током, так как для работы погружного насоса применяется ток высокого напряжения.During oil production with a high gas content in this way, gas plugs are formed in the working chambers of the pump, which leads to unplanned shutdowns in the production process. The requirements for the content of solids in oil are quite stringent - not more than 0.5 g / l. The use of ESP in wells with a flow rate of less than 40 cubic meters per day is impractical. The content of mechanical impurities leads to increased wear of the pump parts, because of which it is necessary to make fairly frequent repairs. When mining with ESP, there is a danger of electric shock to personnel, since a high voltage current is used to operate the submersible pump.
Наиболее близким по технической сути является способ по патенту RU 2325553 «Способ и устройство для подъема жидкостей из скважин», от 07.1.1.2006, опублик. 27.05.2008, МПК F04B 47/00, включающий подъем жидкости в нижней ступени погружным электрическим насосом и подъем жидкости в верхней ступени глубинным штанговым насосом (ГШН), отделение жидкости от газа, направление газа в затрубное пространство.The closest in technical essence is the method according to patent RU 2325553 "Method and device for lifting fluids from wells", from 07.1.1.2006, published. 05/27/2008, IPC
Подъем жидкости в нижней ступени осуществляют на высоту, превышающую уровень входа в ГШН, при этом часть жидкости направляют в затрубное пространство через отверстия, выполненные в колонне насосно-компрессорных труб (НКТ) на высоте, превышающей уровень входа в ГШН.The rise of the liquid in the lower stage is carried out to a height exceeding the level of the entrance to the main shaft, while part of the liquid is directed into the annulus through the holes made in the tubing string at a height exceeding the level of the entrance to the main shaft.
Подача жидкости на поверхность происходит прерывисто за счет чередования в ГШН процессов всасывания и выталкивания на поверхность, что влияет на производительность способа. Производительность погружного электрического насоса выше производительности ГШН, это приводит к повышенному износу первого. Давление в трубах НКТ остается достаточно высоким, что требует повышенной их прочности, это влияет на вес всей конструкции. Насос плохо приспособлен для добычи жидкости с повышенным содержанием механических примесей. Для питания погружного электронасоса требуется подвод электрического напряжения, опасного для людей и животных, что предъявляет повышенные требования по электробезопасности к данному устройству.The supply of liquid to the surface occurs intermittently due to the alternation in the GHSN of the processes of absorption and pushing to the surface, which affects the performance of the method. The performance of the submersible electric pump is higher than the performance of the main pump, this leads to increased wear of the first. The pressure in the tubing pipes remains high enough, which requires increased strength, this affects the weight of the entire structure. The pump is poorly suited for fluid production with a high content of solids. To supply a submersible electric pump, an electrical voltage is required, which is dangerous for people and animals, which imposes increased electrical safety requirements for this device.
Задачей предлагаемого технического решения является создание легко встраиваемого в существующую систему нефтедобычи, простого в эксплуатации и обслуживании способа, позволяющего осуществить добычу с больших глубин газированной жидкости с механическими примесями и из скважин с малым дебетом в том числе.The objective of the proposed technical solution is to create a method that is easily integrated into the existing oil production system and is simple to operate and maintain, allowing production from large depths of carbonated liquid with mechanical impurities and from wells with a small debit including.
Задача решена за счет способа добычи пластовой газированной жидкости, включающего подъем жидкости насосами в нескольких ступенях, при этом способ осуществляют во всех ступенях путем непрерывного подъема жидкости взаимозаменяемыми пневматическими двухкамерными насосами замещения, соединенными трубопроводами добываемой жидкости, вакуума, сжатого воздуха, отработавшего и попутного газов, кабелем электропитания и снабженными нагнетательным и всасывающим каналами и сквозными каналами вакуума, отработавшего газа, сжатого газа и сквозным проводом электрической цепи, с датчиками уровня в каждой рабочей камере, трехходовым краном, электрическим двусторонним пневмораспределителем и блоком управления в каждой ступени; при всасывании жидкости в одну из рабочих камер нижней ступени, трехходовой кран которой установлен при монтаже в положение «вакуум», одновременно заполняют сжатым газом другую камеру этой ступени; по сигналам от датчика уровня блок управления формирует команду на переключение двустороннего пневмораспределителя, после чего в заполненную камеру нижней ступени подают сжатый газ, вытесняют жидкость в одну из рабочих камер верхней ступени, трехходовой кран которой установлен при монтаже в положение «отработавший газ», атмосферный воздух и/или отработавший газ из которой вытесняется по трубопроводу отработавшего и попутного газов через компрессор в резервуар сжатого газа; при заполнении жидкостью одной из рабочих камер верхней и нижней ступеней, по сигналам от датчиков уровня нижней и верхней ступеней, их блоки управления формируют команду на переключение двусторонних пневмораспределителей.The problem is solved by the method of producing formation carbonated liquid, including raising the liquid by pumps in several stages, the method being carried out in all stages by continuously lifting the liquid by interchangeable pneumatic two-chamber displacement pumps connected by pipelines of the produced liquid, vacuum, compressed air, exhaust and associated gases, power cable and equipped with discharge and suction channels and through channels of vacuum, exhaust gas, compressed gas and through m conductor circuit, with level sensors in each working chamber, a three-way valve, two-way valves and an electric control unit in each stage; when liquid is sucked into one of the working chambers of the lower stage, the three-way valve of which is installed during installation in the “vacuum” position, at the same time fill another chamber of this stage with compressed gas; based on the signals from the level sensor, the control unit generates a command to switch the two-way pneumatic distributor, after which compressed gas is supplied to the filled lower chamber, the liquid is displaced into one of the upper stage working chambers, the three-way valve of which is installed in the “exhaust gas” position during installation, atmospheric air and / or the exhaust gas from which is displaced through the exhaust and associated gas pipeline through the compressor into the compressed gas reservoir; when one of the working chambers of the upper and lower stages is filled with liquid, according to the signals from the level sensors of the lower and upper stages, their control units form a command to switch bilateral pneumatic valves.
Осуществление способа во всех ступенях взаимозаменяемыми пневматическими двухкамерными насосами замещения, с датчиками уровня в каждой рабочей камере, трехходовым краном, электрическим двусторонним пневмораспределителем и блоком управления в каждой ступени позволяет каждой из рабочих камер всех насосов-модулей работать попеременно, если одна из камер работает на всасывание жидкости по всасывающему каналу, вторая камера в это время работает на вытеснение жидкости по нагнетательному каналу, и наоборот. За счет этого создают непрерывный поток жидкости в трубопроводе продукта.The implementation of the method in all stages by interchangeable pneumatic two-chamber displacement pumps, with level sensors in each working chamber, a three-way valve, an electric two-way pneumatic distributor and a control unit in each stage allows each of the working chambers of all pump-modules to work alternately if one of the chambers is suction operated liquid through the suction channel, the second chamber at this time works to displace the liquid along the discharge channel, and vice versa. Due to this, a continuous fluid flow is created in the product line.
Установка трехходового крана любой из ступеней при монтаже в положение «вакуум» или «отработавший газ» делает насосы взаимозаменяемыми, пригодными к работе в любой, как нижней, так и верхней, ступени, в зависимости от положения трехходового крана, заданного при монтаже, а также осуществлять способ, соединяя несколько насосов.The installation of a three-way valve of any of the stages during installation to the “vacuum” or “exhaust gas” position makes the pumps interchangeable, suitable for operation in any stage, either lower or upper, depending on the position of the three-way valve specified during installation, as well as implement the method by connecting several pumps.
Насосы-модули всех ступеней находятся в ждущем режиме до попадания жидкости в одну из рабочих камер. При заполнении жидкостью одной из камер насоса-модуля верхней ступени одновременно работают все 4 камеры обеих ступеней. При заполнении жидкостью одной из камер насоса-модуля каждой последующей ступени работают все камеры задействованных ступеней.Pump modules of all stages are in standby mode until liquid enters one of the working chambers. When filling one of the chambers of the pump module of the upper stage with liquid, all 4 chambers of both stages simultaneously work. When filling with liquid one of the chambers of the pump module of each subsequent stage, all chambers of the involved stages work.
Производительность многоступенчатой системы, применяемой при данном способе добычи жидкости, может варьироваться в широком диапазоне, для этого достаточно менять давление сжатого воздуха и степень разреженности вакуума. Это делает возможным подстроить производительность способа под дебет скважины.The performance of the multi-stage system used in this method of fluid production can vary in a wide range, for this it is enough to change the pressure of compressed air and the degree of vacuum vacuum. This makes it possible to adjust the performance of the method to the debit of the well.
Выделяющийся при добыче жидкости газ удаляется из рабочих камер насоса нижней ступени вместе с отработавшим газом в резервуар сжатого газа через трехходовой кран, установленный в положение «вакуум» по трубопроводу вакуума через вакуумный насос и компрессор, а из рабочих камер всех остальных ступеней вместе с отработавшим газом в резервуар сжатого газа через трехходовой кран, установленный в положение «отработавший газ» по трубопроводу отработавшего и попутного газов через компрессор.The gas evolved during liquid production is removed from the working chambers of the lower stage pump together with the exhaust gas into the compressed gas tank through a three-way valve installed in the vacuum position through the vacuum pipe through the vacuum pump and compressor, and from the working chambers of all other stages together with the exhaust gas into the compressed gas tank through a three-way valve installed in the "exhaust gas" position through the exhaust and associated gas pipeline through the compressor.
Способ добычи пластовой газированной жидкости пояснен чертежами, где на фиг.1 и 2 изображена схема добычи газированной жидкости, на фиг.3 изображен начальный этап работы нижней ступени, на фиг.4 изображен второй этап работы нижней ступени и начальный этап работы второй ступени, на фиг.5 изображен последующий этап работы ступеней.The method of producing reservoir carbonated liquid is illustrated by the drawings, in which Figures 1 and 2 show a diagram of the production of carbonated liquid, figure 3 shows the initial stage of operation of the lower stage, figure 4 shows the second stage of operation of the lower stage and the initial stage of operation of the second stage, figure 5 shows the next stage of the steps.
На фиг.1, 2, 3, 4 и 5 изображены насос-модуль 1 нижней ступени, насос-модуль 2 второй ступени, насос-модуль 3 третьей ступени, насос-модуль 4N-1-й ступени, насос-модуль 5 верхней ступени, трос 6 подвесной промежуточный, серьга 7 верхняя, серьга 8 нижняя, трос 9 подвесной многоступенчатой системы, фланец 10 опорный, трубопровод 11 добываемой жидкости, добываемая жидкость 12, труба 13 приемная первой ступени, заглушки 14, трубопровод 15 вакуума, кабель 16 электропитания насосов-модулей, трубопровод 17 отработавшего и попутного газов, трубопровод 18 сжатого газа, шкаф 19 электропитания и управления, компрессор 20 для откачки отработавшего и попутного газов, резервуар 21 сжатого газа, насос вакуумный 22, резервуар 23 для добываемой жидкости, насос 24 для перекачивания добываемой жидкости и попутного газа, вентиль 25 подачи сжатого газа, вентиль 26 приема сжатого газа, клапан 27 избыточного давления сжатого газа, клапаны 28, 29 и 45 управляющие, датчики 30, 31 и 32 давления дискретные, датчик 33 уровня дискретный, патрубок 34, задвижка 35, магистраль 36 для перекачивания добываемой жидкости и попутного газа, трубопровод 37 для отвода попутного газа из резервуара добываемой жидкости, трубопровод 38 для отвода попутного газа из резервуара сжатого газа, линия 39 электроснабжения, кабель 40 электропитания компрессора, кабель 41 электропитания вакуумного насоса, кабель 42 электропитания насоса перекачивания добываемой жидкости и попутного газа, кабель 43 электропитания управляющих клапанов, линия 44 информационная, перемычка 46 для перекачивания отработавшего и попутного газов 1-й ступени многоступенчатой системы, пневмораспределитель 47 электрический двусторонний, блок управления 48, кран 49 трехходовой, камера рабочая 50 первая, камера рабочая 51 вторая, камера поплавковая 52 первой рабочей камеры, камера поплавковая 53 второй рабочей камеры, клапан поплавковый 54 со встроенным постоянным магнитом первой рабочей камеры, клапан поплавковый 55 со встроенным постоянным магнитом второй рабочей камеры, седло 56 нижнее первой рабочей камеры, седло 57 нижнее второй рабочей камеры, седло 58 верхнее первой рабочей камеры, седло 59 верхнее второй рабочей камеры, датчик уровня 60 первой рабочей камеры, датчик уровня 61 второй рабочей камеры; клапан 62 всасывающий первой рабочей камеры, клапан 63 всасывающий второй рабочей камеры, клапан 64 нагнетательный первой рабочей камеры, клапан 65 нагнетательный второй рабочей камеры, канал 66 всасывающий, канал 67 нагнетательный, канал 68 пневмовакуумный первой рабочей камеры, канал 69 пневмовакуумный второй рабочей камеры, канал 70, провод 71 электрической цепи сквозной, канал 72 сжатого газа сквозной, канал 73 вакуума сквозной, канал 74 отработавшего и попутного газов сквозной.1, 2, 3, 4 and 5 show the
Способ добычи пластовой газированной жидкости осуществляют системой многоступенчатого подъема из буровых скважин, которая выполнена следующим образом.The method of producing reservoir carbonated liquid is carried out by a multi-stage lifting system from boreholes, which is performed as follows.
Система состоит из полностью взаимозаменяемых насосов-модулей (фиг.1), которые представляют собой скважинные пневматические насосы замещения: насос-модуль нижней ступени 1, насос-модуль второй ступени 2, насос-модуль третей ступени 3, насос-модуль N-1 ступени 4, насос-модуль верхней ступени 5, которые соединены между собой трубопроводами, вакуума 15, сжатого газа 18, отработавшего и попутного газов 17, добываемой жидкости 11, а также кабелем электропитания 16.The system consists of completely interchangeable pump modules (Fig. 1), which are borehole pneumatic replacement pumps: pump module of the
Система подвешена в скважине на опорном фланце 10 тросом 9 за верхнюю серьгу 7 верхнего насоса-модуля 5, все остальные насосы-модули подвешены друг под другом за нижние серьги 8 верхних насосов-модулей и верхние серьги 7 нижних насосов-модулей промежуточными тросами 6.The system is suspended in the well on the support flange 10 with a cable 9 for the upper earring 7 of the upper pump module 5, all other pump modules are suspended under each other for the lower earrings 8 of the upper pump modules and the upper earrings 7 of the lower pump modules with intermediate cables 6.
В каждом насосе-модуле выполнены сквозные каналы: линии сжатого газа 72, линии вакуума 73 и линии отработавшего и попутного газов 74, а также провод электрической цепи 71.Through channels are made in each pump module: compressed
Количество ступеней многоступенчатого глубинного насоса зависит от высоты подъема жидкости и определяется по формулеThe number of stages of a multi-stage deep pump depends on the height of the liquid and is determined by the formula
N=H/LN = H / L
где N - количество ступеней многоступенчатого глубинного насоса;where N is the number of stages of a multi-stage deep pump;
Н - высота подъема жидкости;H is the height of the liquid;
L - расстояние между насосами-модулями (L=от 3 до 50 м).L is the distance between the pump modules (L = from 3 to 50 m).
Рабочее давление в любом насосе-модуле системы не превышает 1,0 МРа. Этого достаточно, поскольку каждый насос-модуль системы предназначен для подъема жидкости только на одну ступень, на высоту до 50 метров, то есть до следующего насоса-модуля.The operating pressure in any pump module of the system does not exceed 1.0 MPa. This is enough, since each pump module of the system is designed to lift the fluid only one step, to a height of up to 50 meters, that is, to the next pump module.
При применении рабочего давления, превышающего 1,0 МРа, расстояние между насосами с усиленным корпусом и деталями может быть увеличено и превышать 50 м.When applying operating pressure in excess of 1.0 MPa, the distance between pumps with a reinforced casing and parts can be increased and exceed 50 m.
Насосы-модули, начиная со второй ступени и до верхней, соединены между собой одинаково. К верхнему выходу сквозного канала сжатого газа 72 верхнего насоса-модуля 5 присоединен трубопровод 18, другой конец которого соединен с резервуаром сжатого газа 21 через управляющий клапан 28 и вентиль 25. К верхнему выходу сквозного канала вакуума 73 верхнего насоса-модуля 5 присоединен трубопровод 15, другой конец которого соединен с вакуумным насосом 22. К верхнему выходу сквозного канала отработавшего и попутного газов 74 верхнего насоса-модуля 5 присоединен трубопровод 17, другой конец которого соединен с компрессором 20 для откачивания отработавшего и попутного газов в резервуар сжатого газа 21 через вентиль 26. К верхнему разъему (на чертеже не показан) провода электрической цепи 71 верхнего насоса-модуля 5 подключен кабель 16 электропитания насосов-модулей, который другим концом подключен к шкафу 19 электропитания и управления. Электропитание и управление компрессором 20 осуществляется по линии 40, по линии 41 вакуумным насосом 22, по линии 42 насосом 24 для перекачивания добываемой жидкости и попутного газа. Для регулирования давления сжатого газа и откачивания попутного газа, создающего избыточное давление, в резервуаре сжатого газа 21 на трубопровод попутного газа установлены клапан избыточного давления 27 и управляющий клапан 29. Для измерения давления в резервуаре сжатого газа 21 установлен дискретный датчик давления 30, данные с которого передаются по информационной линии 44 на контроллер (на чертеже не показан). Для измерения давления в трубопроводе сжатого газа 18 установлен дискретный датчик давления 31. Для измерения давления в резервуаре добываемой жидкости 23 установлен дискретный датчик давления 32. Для измерения уровня жидкости в резервуаре добываемой жидкости 23 установлен дискретный датчик уровня 33. Информация с датчиков давления и уровня передается по информационной линии 44 на промышленный контроллер (на чертеже не показан), который расположен в шкафе электропитания и управления 19.Pumps-modules, starting from the second stage to the top, are interconnected equally. A
Способ добычи газированной жидкости осуществляют следующим образом.The method of producing carbonated liquid is as follows.
На насосе-модуле нижней ступени 1 трехходовой кран 49 (фиг.3, 4 и 5) при монтаже системы устанавливают в положение «вакуум», при этом канал 70 соединяется со сквозным вакуумным каналом 73 для создания разрежения в рабочих камерах 50 и 51. На насосах-модулях остальных ступеней трехходовой кран 49 устанавливают в положение «отработавший газ», при этом канал 70 соединяется со сквозным каналом отработавшего и попутного газов 74.On the pump module of the
Каждая из рабочих камер 50, 51 всех насосов-модулей работает попеременно, если одна из камер работает на всасывание жидкости по всасывающему каналу 66, вторая камера в это время работает на вытеснение жидкости по нагнетательному каналу 67, и наоборот. За счет этого создают непрерывный поток жидкости в трубопроводе 11.Each of the working
Насосы-модули находятся в ждущем режиме до попадания жидкости в одну из рабочих камер. При заполнении жидкостью одной из рабочих камер насоса-модуля второй ступени 2 одновременно работают все 4 камеры обеих ступеней. При заполнении жидкостью одной из камер насоса-модуля каждой последующей ступени работают все камеры задействованных ступеней.Pump-modules are in standby mode until liquid enters one of the working chambers. When filling one of the working chambers of the pump module of the
Рассмотрим подробнее работу системы при данном способе.Let us consider in more detail the operation of the system with this method.
При включении системы многоступенчатого подъема газированной жидкости путем нажатия кнопки «ПУСК» на шкафе электропитания и управления 19 (фиг.2) промышленный контроллер управления, находящийся в шкафу 19 (на чертеже не показан), по программе дает команду на открытие управляющего клапана 28. Происходит подача электропитания 24В по кабелю 16 на все насосы-модули (фиг.1, 2, 3, 4 и 5). Сжатый газ поступает по трубопроводу 18 ко всем насосам-модулям, при этом заполняется сжатым газом одна из рабочих камер 50 или 51 всех насосов-модулей до достижения максимального значения рабочего давления, равного давлению в трубопроводе сжатого газа 18. Одновременно включается вакуумный насос 22, и по трубопроводу 15 в одной из рабочих камер 50 или 51 насоса-модуля 1 нижней ступени за счет установки трехходового крана 49 в положение «вакуум» создается вакуум. Вакуумный насос 22 также служит для откачивания в процессе работы системы отработавшего и попутного газов из рабочих камер 50 и 51 насоса-модуля 1 нижней ступени по трубопроводу 15 и перемычке 46 в трубопровод 17 для дальнейшего перекачивания в резервуар 21.When you turn on the system of multi-stage lifting of aerated liquid by pressing the "START" button on the power supply and control cabinet 19 (Fig. 2), the industrial control controller located in the cabinet 19 (not shown in the drawing) gives the command to open the
По мере выравнивания давления в трубопроводе 18 и резервуаре 21, которое отслеживается датчиками давления 30 и 31, включается компрессор 20. При этом происходит откачивание отработавшего и попутного газов в резервуар 21 по трубопроводу 17, через сквозной канал отработавшего и попутного газов 74 за счет установки трехходового крана 49 в положение «отработавший газ» из рабочих камер 50 и 51 насосов-модулей всех ступеней, кроме первой.As the pressure equalizes in the
В процессе добычи газированной жидкости при всасывании жидкости в рабочие камеры 50 и 51 происходит выделение попутных газов, которые удаляются вместе с отработавшим газом из насоса-модуля 1 нижней ступени по трубопроводу вакуума 15, а из насосов-модулей остальных ступеней по трубопроводу отработавшего и попутного газов 17 в резервуар 21. Это ведет к повышению давления сжатого газа в резервуаре 21. Для предотвращения повышения давления сжатого газа выше допустимого служит клапан избыточного давления 27 и запорный клапан 29. В процессе включения системы при выравнивании давления в резервуаре 21 и в трубопроводе 18 открывается запорный клапан 29 для удаления попутного газа из резервуара 21 в магистраль 36 через клапан избыточного давления 27 по трубопроводу 38 насосом 24.In the process of producing soda liquid, when the liquid is sucked into the working
Для контроля уровня жидкости в резервуаре 23 и управления насосом 24 в резервуар 23 встроен дискретный датчик уровня 33. Для контроля давления попутного газа, выделяющегося из добытой жидкости, в резервуаре 23 встроен датчик давления 38, он служит для управления клапаном 45 при откачивании попутного газа.To monitor the liquid level in the
В начальный момент работы, какая из камер насосов-модулей будет заполняться сжатым газом, зависит от положения пневмораспределителя 47 каждого насоса-модуля. При этом магнитные поплавковые клапаны 54 и 55 на всех насосах-модулях, находясь в нижнем положении, перекроют седла 56 или 57 и будут препятствовать утечке сжатого газа в трубопровод 11.At the initial moment of operation, which of the chambers of the pump modules will be filled with compressed gas, depends on the position of the
Одновременно с подачей сжатого газа (фиг.3), по одному из каналов, в зависимости от положения пневмораспределителя 47, например, через канал 69 в камеру 51 насоса-модуля нижней ступени 1 в другой камере 50 по каналу 68 создается вакуум. В камере 50 создается разрежение, в результате чего в нее по приемной трубе 13, погруженной в жидкость 12, всасывающему каналу 66 и через всасывающий клапан 62 начинает поступать жидкость в камеру 50, при этом всплывает магнитный поплавковый клапан 54 до тех пор, пока не достигнет герконового датчика уровня 60, который дает сигнал на блок управления 48. Блок управления формирует команду на переключение двухходового пневмораспределителя 47.Simultaneously with the supply of compressed gas (Fig. 3), one of the channels, depending on the position of the
После переключения пневмораспределителя 47 (фиг.4) теперь уже по каналу 68 сжатый газ начинает поступать в камеру 50 нижнего насоса-модуля 1, при этом вытесняя жидкость в камеру 51 насоса-модуля 2 второй ступени через клапан 64 по нагнетательному каналу 67, трубопроводу 11 и всасывающему каналу 66 насоса-модуля 2 второй ступени через всасывающий клапан 63 того же насоса-модуля.After switching the pneumatic distributor 47 (Fig. 4), compressed gas already begins to flow through the
При этом в рабочей камере 51 насоса-модуля 1 по каналу 69 создается вакуум, который засасывает в нее жидкость 12 по трубе 13 и всасывающему каналу 66 через клапан 63, а сжатый газ находится в рабочей камере 51 и удаляется из нее в трубопровод вакуума 15 через седло 59 по пневмовакуумному каналу 69, через пневмораспределитель 47 по каналу 70 через трехходовой кран 49, который установлен в положение «вакуум» и сквозной канал вакуума 73 по трубопроводу вакуума 15 через вакуумный насос 22 в резервуар сжатого газа 21. По мере поступления жидкости в рабочие камеры 51 всплывают магнитные поплавковые клапаны 55 насосов-модулей 1 и 2, всплывают до тех пор, пока не достигнут герконовых датчиков уровня 61, которые дают сигнал на блоки управления 48.In this case, a vacuum is created in the working
Блоки управления насосов-модулей 1 и 2 формируют команды на переключение двухходовых пневмораспределителей 47 каждого из модулей 1 и 2.The control units of the
После переключения пневмораспределителей 48 на насосах-модулях 1 и 2 (фиг.5) сжатый газ начинает поступать в камеры 51 насосов-модулей 1 и 2. Из камер 51 происходит вытеснение жидкости в рабочие камеры 50 насосов-модулей 2 и 3 через клапаны 65 по нагнетательным каналам 67, по трубопроводу продукта 11, по всасывающим каналам 66 насосов-модулей 2 и 3, через всасывающие клапаны 62, а сжатый газ из этих камер вытесняется поступающей жидкостью в трубопровод 17 по пневмовакуумным каналам 68 через пневмораспределители 47, трехходовой кран 49 которой установлен в положение «отработавший газ» и сквозной канал отработавшего и попутного газов 74. В то же время в камере 50 нижнего насоса-модуля 1 создается вакуум, который засасывает в нее жидкость по приемной трубе 13, погруженной в жидкость 12, всасывающему каналу 66 и через всасывающий клапан 62 начинает поступать жидкость в камеру 50. По мере поступления жидкости в рабочие камеры 50 насосов-модулей 2 и 3 из них вытесняется сжатый газ в трубопровод отработавшего и попутного газов 17 и всплывают магнитные поплавковые клапаны 54 до тех пор, пока не достигнут герконовых датчиков уровня 60, после чего датчики дают сигнал на блоки управления 48. Блоки управления насосов-модулей 1, 2 и 3 формируют команды на переключение двухходовых пневмораспределителей 47 каждого из модулей 1, 2 и 3.After switching the
Таким образом, цикл повторяется на всех задействованных насосах-модулях, что приводит к непрерывному подъему жидкости, пока не будет прекращена подача к насосам-модулям сжатого газа, электропитания или вакуума.Thus, the cycle is repeated on all involved pump-modules, which leads to a continuous rise in the liquid until the supply of compressed gas, power supply or vacuum to the pump-modules is stopped.
Техническим результатом является создание способа, позволяющего осуществить добычу с больших глубин газированной жидкости с механическими примесями и из скважин с малым дебетом, в том числе за счет непрерывного подъема жидкости взаимозаменяемыми пневматическими двухкамерными насосами замещения, соединенными трубопроводами добываемой жидкости, вакуума, сжатого воздуха, отработавшего и попутного газов, кабелем электропитания и снабженными нагнетательным и всасывающим каналами и сквозными каналами вакуума, отработавшего газа, сжатого газа и сквозным проводом электрической цепи, с датчиками уровня в каждой рабочей камере, трехходовым краном, электрическим двусторонним пневмораспределителем и блоком управления в каждой ступени; при всасывании жидкости в одну из рабочих камер нижней ступени, трехходовой кран которой установлен при монтаже в положение «вакуум», одновременно заполняют сжатым газом другую камеру этой ступени; по сигналам от датчика уровня блок управления формирует команду на переключение двустороннего пневмораспределителя, после чего в заполненную камеру нижней ступени подают сжатый газ, вытесняют жидкость в одну из рабочих камер верхней ступени, трехходовой кран которой установлен при монтаже в положение «отработавший газ», атмосферный воздух и/или отработавший газ, из которой вытесняется по трубопроводу отработавшего и попутного газов через компрессор в резервуар сжатого газа; при заполнении жидкостью одной из рабочих камер верхней и нижней ступеней по сигналам от датчиков уровня нижней и верхней ступеней их блоки управления формируют команду на переключение двусторонних пневмораспределителей.The technical result is the creation of a method that allows production from large depths of carbonated liquid with mechanical impurities and from wells with a small debit, including through the continuous lifting of the fluid by interchangeable pneumatic two-chamber displacement pumps connected by pipelines of the produced fluid, vacuum, compressed air, exhaust and associated gas, power cable and equipped with discharge and suction channels and through channels of vacuum, exhaust gas, compressed of gas and cross-wire circuit, with level sensors in each working chamber, a three-way valve, two-way valves and an electric control unit in each stage; when liquid is sucked into one of the working chambers of the lower stage, the three-way valve of which is installed during installation in the “vacuum” position, at the same time fill another chamber of this stage with compressed gas; based on the signals from the level sensor, the control unit generates a command to switch the two-way pneumatic distributor, after which compressed gas is supplied to the filled lower chamber, the liquid is displaced into one of the upper stage working chambers, the three-way valve of which is installed in the “exhaust gas” position during installation, atmospheric air and / or exhaust gas from which the exhaust and associated gases are displaced through the compressor through a compressor into a compressed gas reservoir; when one of the working chambers of the upper and lower stages is filled with liquid according to signals from the level sensors of the lower and upper stages, their control units form a command to switch bilateral pneumatic distributors.
Принцип действия системы позволяет добывать жидкость с высоким содержанием попутного газа, т.к. он отсасывается из рабочих камер насосов-модулей по мере выделения из жидкости и не препятствует работе насосов-модулей.The principle of the system allows the production of a liquid with a high content of associated gas, as it is sucked out of the working chambers of the pump modules as it is released from the liquid and does not interfere with the operation of the pump modules.
При добыче жидкости с любой глубины рабочее давление в трубопроводах для добычи продукта и сжатого газа системы не превышает 1,0 МРа, что позволяет применять легкие трубы и насосы-модули облегченной конструкции.When producing liquid from any depth, the working pressure in the pipelines for the extraction of the product and the compressed gas of the system does not exceed 1.0 MPa, which allows the use of lightweight pipes and lightweight module pumps.
Это делает достаточно легкой всю подвесную конструкцию системы и дает возможность использовать ее на значительных глубинах.This makes the entire suspension structure of the system light enough and makes it possible to use it at considerable depths.
Все насосы-модули системы взаимозаменяемы, что дает возможность минимизировать себестоимость изготовления.All pumps-modules of the system are interchangeable, which makes it possible to minimize the cost of manufacturing.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2009137081/06A RU2403444C1 (en) | 2009-10-08 | 2009-10-08 | Method for production of gassed bed fluid |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2009137081/06A RU2403444C1 (en) | 2009-10-08 | 2009-10-08 | Method for production of gassed bed fluid |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2403444C1 true RU2403444C1 (en) | 2010-11-10 |
Family
ID=44026087
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2009137081/06A RU2403444C1 (en) | 2009-10-08 | 2009-10-08 | Method for production of gassed bed fluid |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2403444C1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2455531C1 (en) * | 2011-04-19 | 2012-07-10 | Наиль Минрахманович Нуртдинов | Pump unit for stepwise lifting of liquids |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2314583A (en) * | 1941-05-19 | 1943-03-23 | Phillips Petroleum Co | Well pumping apparatus |
| SU1740778A1 (en) * | 1990-05-13 | 1992-06-15 | Казахский Государственный Научно-Исследовательский И Проектный Институт Нефтяной Промышленности | Well sucker-rod pump plant |
| RU2293886C2 (en) * | 2005-02-07 | 2007-02-20 | Василий Алексеевич Горлов | Pump |
| RU2325553C1 (en) * | 2006-11-07 | 2008-05-27 | Общество с ограниченной ответственностью "Пермское конструкторско-технологическое бюро технического проектирования и организации производства" | Method and device for liquid lifting from bores |
-
2009
- 2009-10-08 RU RU2009137081/06A patent/RU2403444C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2314583A (en) * | 1941-05-19 | 1943-03-23 | Phillips Petroleum Co | Well pumping apparatus |
| SU1740778A1 (en) * | 1990-05-13 | 1992-06-15 | Казахский Государственный Научно-Исследовательский И Проектный Институт Нефтяной Промышленности | Well sucker-rod pump plant |
| RU2293886C2 (en) * | 2005-02-07 | 2007-02-20 | Василий Алексеевич Горлов | Pump |
| RU2325553C1 (en) * | 2006-11-07 | 2008-05-27 | Общество с ограниченной ответственностью "Пермское конструкторско-технологическое бюро технического проектирования и организации производства" | Method and device for liquid lifting from bores |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2455531C1 (en) * | 2011-04-19 | 2012-07-10 | Наиль Минрахманович Нуртдинов | Pump unit for stepwise lifting of liquids |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2650983C2 (en) | Horizontal vertical pump system for extracting well fluid medium | |
| KR102450732B1 (en) | Hydraulically driven double-acting positive displacement pump system for producing fluid from a deviated well hole | |
| US6237692B1 (en) | Gas displaced chamber lift system having a double chamber | |
| RU90859U1 (en) | SYSTEM OF MULTI-STAGE LIFTING OF LIQUIDS FROM DRILLING WELLS | |
| CN104061142B (en) | Hydraulic driving oil well pump and extracting device of oil | |
| US6354377B1 (en) | Gas displaced chamber lift system having gas lift assist | |
| RU2403444C1 (en) | Method for production of gassed bed fluid | |
| US20100284828A1 (en) | Gas-Driven Pumping Device and a Method for Downhole Pumping of a Liquid in a Well | |
| US4350478A (en) | Bottom hole oil well pump | |
| RU2680028C1 (en) | Compressor unit | |
| RU2506456C1 (en) | Borehole pump unit | |
| RU2427728C1 (en) | Procedure for extraction of reservoir gassy fluid | |
| RU2421636C1 (en) | Gasified liquid extraction plant | |
| CN215256136U (en) | Automatic pressurizing device for oil exploitation equipment | |
| RU2403443C1 (en) | Method for production of bed non-gassed fluid | |
| RU2421635C1 (en) | Still liquid extraction plant | |
| RU2440514C1 (en) | Oil-well pumping unit | |
| RU2107188C1 (en) | Well hydropump unit | |
| CN110094187A (en) | One kind lifting water pumping gas production tubing string and system from energy ladder | |
| RU2427729C1 (en) | Borehole pneumatic displacement pump | |
| RU2495281C1 (en) | Procedure for extraction of reservoir gas cut and degassed fluid | |
| RU2424448C1 (en) | Procedure for extraction of reservoir degassed fluid | |
| US6269884B1 (en) | Gas displaced chamber lift system with closed loop/multi-stage vents | |
| RU2403458C1 (en) | Deep-well air-operated displacement pump | |
| RU79615U1 (en) | SUBMERSIBLE PUMPING SYSTEM FOR OIL PRODUCTION WITH A HIGH GAS FACTOR (OPTIONS) |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20121009 |