RU2559977C1

RU2559977C1 - Device for supply of inhibitor into well

Info

Publication number: RU2559977C1
Application number: RU2014131638/03A
Authority: RU
Inventors: Наталья Анатольевна Лыкова; Сергей Николаевич Пещеренко; Виталий Игоревич Сироткин
Original assignee: Акционерное общество "Новомет-Пермь" (АО "Новомет-Пермь")
Priority date: 2014-07-29
Filing date: 2014-07-29
Publication date: 2015-08-20

Abstract

FIELD: oil and gas industry.

SUBSTANCE: device contains the cylindrical housing with two interconnected chambers, one of which contains pressurized gas, and the second one is implemented with a dosing hole and filled with inhibitor. Chambers are divided by a partition, perpendicular to the housing axis, and connected to each other by the device for pressure decrease which is built into the partition and fitted with a tube. One end of the tube is immersed into inhibitor.

EFFECT: reliability of operation of the device, long uniform supply of inhibitor into the formation fluid are provided.

4 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к нефтяной промышленности, в частности к погружным устройствам для дозированной подачи ингибитора в скважину, на поверхность погружных электродвигателей и вход электроцентробежных насосов, и может быть использовано для предотвращения коррозии, отложения солей и парафинов на нефтедобывающем оборудовании с целью повышения надежности работы УЭЦН.The invention relates to the oil industry, in particular to submersible devices for dosing the inhibitor into the well, to the surface of submersible electric motors and the inlet of electric centrifugal pumps, and can be used to prevent corrosion, deposits of salts and paraffins in oil production equipment in order to increase the reliability of the ESP.

Известно устройство для дозирования ингибитора в нефтедобывающую скважину, содержащее глубинный насос и контейнер для ингибитора, разобщенные между собой пакером, дозировочный узел с клапаном, размещенный под насосом и связанный с контейнером для ингибитора трубкой, проходящей через пакер, причем ингибитор находится выше пакера в межтрубном пространстве (патент RU №2 127 799, 1997). После включения в работу насоса открывается клапан дозировочного узла и в область всасывания насоса из контейнера по трубке попадает доза ингибитора. При остановке насоса клапан закрывается и перекрывает поступление ингибитора.A device for dispensing an inhibitor into an oil well is known, comprising a downhole pump and an inhibitor container separated by a packer, a metering unit with a valve located under the pump and connected to the inhibitor container by a tube passing through the packer, the inhibitor being located above the packer in the annulus (patent RU No. 2 127 799, 1997). After the pump is turned on, the metering unit valve opens and the dose of the inhibitor enters the pump suction area from the container through the tube. When the pump stops, the valve closes and blocks the flow of the inhibitor.

Недостатком такого устройства является высокая концентрация ингибитора в межтрубном пространстве над пакером, что может вызвать коррозию обсадных труб и труб НКТ. Кроме того, наличие пакера в устройстве осложняет монтаж установки в целом.The disadvantage of this device is the high concentration of the inhibitor in the annulus above the packer, which can cause corrosion of the casing and tubing. In addition, the presence of a packer in the device complicates the installation of the installation as a whole.

Известно устройство для подачи ингибитора на вход погружной установки для добычи пластовой жидкости, представляющее собой цилиндрический корпус, имеющий в верхней части радиальные каналы, в котором ниже каналов размещен ингибитор в термопластичной матрице, цилиндрический корпус снизу перекрыт днищем, под которым дополнительно размещена рабочая камера в форме стакана со сплошным донышком и перфорацией на боковых стенках, при этом в днище цилиндрического корпуса выполнено, по крайней мере, одно дозировочное отверстие, обеспечивающее перетекание ингибитора под действием силы тяжести в рабочую камеру с заданной скоростью (патент РФ №2 398 097, 2010).A device for supplying an inhibitor to the input of a submersible installation for producing formation fluid is a cylindrical body having radial channels in the upper part, in which an inhibitor is placed in a thermoplastic matrix below the channels, the cylindrical body is covered from below by a bottom, under which a working chamber is additionally placed in the form cups with a continuous bottom and perforation on the side walls, while at least one metering hole is provided in the bottom of the cylindrical body, providing retekanie inhibitor under gravity into the working chamber at a predetermined rate (№2 Russian patent 398097, 2010).

Недостатком такого устройства является уменьшение скорости подачи ингибитора в скважину в результате понижения скорости его растворения в пластовой жидкости внутри цилиндрического корпуса по мере уменьшения высоты столба жидкости ингибитора, заключенного в термопластичную матрицу.The disadvantage of this device is the decrease in the rate of supply of the inhibitor to the well as a result of a decrease in the rate of its dissolution in the reservoir fluid inside the cylindrical body as the height of the column of fluid of the inhibitor enclosed in a thermoplastic matrix decreases.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому является скважинное устройство для подачи химических ингибиторов на вход погружной установки для добычи пластовой жидкости, которое располагается ниже ЭЦН, состоящее из камеры с химическим ингибитором, находящейся внутри баллона газа с повышенным давлением, сопла и клапана с электрическим управлением прохождения ингибитора через сопло (патент РФ №2 258 805, 2005). Ингибитор вытесняется из сопла за счет давления газа, когда клапан с электрическим управлением открыт.The closest in technical essence to the claimed is a downhole device for supplying chemical inhibitors to the entrance of a submersible installation for producing formation fluid, which is located below the ESP, consisting of a chamber with a chemical inhibitor located inside the gas cylinder with high pressure, a nozzle and an electrically controlled passage valve an inhibitor through a nozzle (RF patent No. 2 258 805, 2005). The inhibitor is forced out of the nozzle due to gas pressure when the electrically controlled valve is open.

Недостатком такого устройства является сложность реализации электрического управления подачи химического ингибитора, а следовательно, низкая его надежность.The disadvantage of this device is the difficulty of implementing electrical control of the supply of a chemical inhibitor, and therefore its low reliability.

Задачей настоящего изобретения является создание надежного устройства, обеспечивающего длительное равномерное поступление ингибитора в пластовую жидкость.The objective of the present invention is to provide a reliable device that provides long-term uniform entry of the inhibitor into the reservoir fluid.

Указанный технический результат достигается тем, что в погружном устройстве для подачи ингибитора в скважину, содержащем цилиндрический корпус с двумя сообщающимися камерами, в одну из который закачен газ под давлением, а вторая выполнена с дозировочным отверстием и заполнена ингибитором, согласно изобретению камеры разделены перегородкой, перпендикулярной оси корпуса, и связаны друг с другом через устройство для понижения давления, вмонтированное в перегородку и снабженное трубкой, одним концом погруженной в ингибитор.The specified technical result is achieved in that in a submersible device for supplying an inhibitor to a well containing a cylindrical body with two communicating chambers, one of which is injected with gas under pressure, and the second is made with a metering hole and filled with an inhibitor, according to the invention, the chambers are separated by a partition perpendicular axis of the housing, and are connected to each other through a device for reducing pressure, mounted in a partition and equipped with a tube, one end immersed in the inhibitor.

В качестве устройства для понижения давления может быть использован натекатель. Например, игольчатый, имеющий отверстие, которое закрывается конической иглой с помощью вентиля. По мере открытия вентиля увеличивается сечение кольцевого зазора между иглой и корпусом и изменяется количество газа, проникающего в систему.As a device for reducing pressure, a leak can be used. For example, a needle having a hole that is closed by a conical needle using a valve. As the valve opens, the cross section of the annular gap between the needle and the body increases and the amount of gas entering the system changes.

Возможен вариант, в котором в качестве устройства для понижения давления установлен газовый редуктор.A variant is possible in which a gas reducer is installed as a device for reducing pressure.

Кроме того, в нижней части корпуса над дозировочным отверстием может быть дополнительно размещен фильтр.In addition, in the lower part of the housing above the metering opening, a filter can be additionally placed.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг. 1 приведена схема предлагаемого устройства с натекателем, на фиг. 2 - схема предлагаемого устройства с натекателем и фильтром.The invention is illustrated by drawings, where in FIG. 1 shows a diagram of the proposed device with a leak, in FIG. 2 is a diagram of the proposed device with a leak and filter.

Устройство содержит цилиндрический корпус 1, разделенный перегородкой 2 на две камеры. Нижняя камера 3 заполнена ингибитором 4, а в верхнюю камеру 5 закачен газ под давлением p. В днище верхней камеры 5 расположен натекатель 6 с трубкой 7, понижающий давление газа p до давления перетекаемого газа р₂. В днище нижней камеры 3 находится, по крайней мере, одно дозировочное отверстие 8, которое служит для отвода ингибитора 4 в затрубное пространство.The device comprises a cylindrical housing 1, divided by a partition 2 into two chambers. The lower chamber 3 is filled with inhibitor 4, and gas is injected into the upper chamber 5 under pressure p. In the bottom of the upper chamber 5 there is a leakage 6 with a tube 7, which reduces the gas pressure p to the pressure of the flowing gas p ₂ . At the bottom of the lower chamber 3 is at least one metering hole 8, which serves to divert the inhibitor 4 into the annulus.

Размер и число дозировочных отверстий 8, высота h между нижним концом трубки 7 и днищем нижней камеры 3, давление перетекаемого газа р₂ и давление р₀ на выходе из дозировочного отверстия 8 определяют скорость вытекания ингибитора 4.The size and number of metering holes 8, the height h between the lower end of the tube 7 and the bottom of the lower chamber 3, the pressure of the flowing gas p ₂ and the pressure p ₀ at the outlet of the metering hole 8 determine the flow rate of the inhibitor 4.

Во избежание засорения отверстия 8 в нижней части корпуса 1 может быть дополнительно установлен фильтр 9. Таким фильтром может служить, например, гравитационный фильтр (фиг. 2), который представляет собой цилиндрическую трубку, вмонтированную в днище нижней камеры 3 и размещенную под крышкой с цилиндрическими бортами.In order to avoid clogging of the hole 8, a filter 9 can be additionally installed in the lower part of the housing 1. Such a filter can be, for example, a gravity filter (Fig. 2), which is a cylindrical tube mounted in the bottom of the lower chamber 3 and placed under a cover with cylindrical sides.

Устройство для подачи ингибитора работает следующим образом.A device for supplying an inhibitor operates as follows.

При заполнении нижней камеры 3 ингибитором 4, а верхней камеры 5 - газом под давлением p, ингибитор 4 начинает вытекать под действием силы тяжести и давления р₂, создаваемого натекателем 6, через дозировочное отверстие 8. Значение давления p в верхней камере 5 и устройство для понижения давления выбирают так, чтобы обеспечить постоянство давления р₂. При этом скорость вытекания ингибитора равна:When the lower chamber 3 is filled with inhibitor 4, and the upper chamber 5 with gas under pressure p, the inhibitor 4 begins to flow out under the action of gravity and pressure p ₂ created by the leakage 6 through the metering hole 8. The pressure p in the upper chamber 5 and the device for depressurization is chosen so as to ensure a constant pressure p ₂ . In this case, the flow rate of the inhibitor is equal to:

$u = \sqrt{2 g h + \frac{p_{2} - p_{0}}{ρ}}$

,

u = \sqrt{2 g h + \frac{p_{2} - p_{0}}{ρ}}

,

где ρ - плотность ингибитора,where ρ is the density of the inhibitor,

h - высота между нижним концом трубки 7 и днищем нижней камеры 3,h is the height between the lower end of the tube 7 and the bottom of the lower chamber 3,

р₂ - давление перетекаемого газа,p ₂ is the pressure of the flowing gas,

р₀ - давление на выходе из дозировочного отверстия 8.p ₀ - pressure at the outlet of the metering hole 8.

Таким образом, скорость вытекания ингибитора 4 становится постоянной, поскольку высота h остается постоянной до момента, пока уровень ингибитора 4 в корпусе 1 не достигнет нижнего конца трубки 7. Высота h подбирается так, чтобы на всем протяжении работы устройства уровень ингибитора 4 в корпусе 1 был выше, чем нижний конец полой трубки 6.Thus, the leakage rate of the inhibitor 4 becomes constant, since the height h remains constant until the level of the inhibitor 4 in the housing 1 reaches the lower end of the tube 7. The height h is selected so that throughout the entire operation of the device the level of the inhibitor 4 in the housing 1 is higher than the lower end of the hollow tube 6.

Таким образом, при изменении уровня ингибитора скорость его вытекания не меняется. Так, в отличие от прототипа, гарантируется постоянная скорость вытекания ингибитора из корпуса без электрического управления, а следовательно, повышается надежность устройства.Thus, when the level of the inhibitor changes, its outflow rate does not change. So, unlike the prototype, a constant rate of leakage of the inhibitor from the housing without electrical control is guaranteed, and therefore, the reliability of the device is increased.

Claims

1. A device for supplying an inhibitor to a well, comprising a cylindrical body with two communicating chambers, one of which is injected with gas under pressure, and the second is made with a metering hole and filled with an inhibitor, characterized in that the chambers are separated by a partition perpendicular to the axis of the body and connected with each other through a device for reducing pressure, mounted in a partition and equipped with a tube, one end immersed in the inhibitor.

2. The device according to p. 1, characterized in that a leakage device is installed as a device for reducing pressure.

3. The device according to claim 1, characterized in that a gas reducer is installed as a device for lowering the pressure.

4. The device according to claim 1, characterized in that a filter is placed in the lower part of the housing above the metering hole.