Устройство для регулирования режима работы фонтанных и компрессорных скважин — SU 1783230 (original) (raw)

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 17832 1)5 Р 17 О 1/ НИЯ ИЗОБР И СВИДЕТЕЛЬСТВУ К АВТОР ВАНИЯ КОМПроводом, при этоти демпфера-сепответствии с соот1,5 чср,обьем атора выкидным трубоп демпферной, час определяется в со ошени 1,4 ЧсрЧд.с ах Рп 0,025,0,01ожно.ттЪ и ьскважени СУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕДОМСТВО СССРОСПАТЕНТ СССР)(71) Научно-исследовательский и проектныйинститут по освоению месторождений нефти и газа "Гипроморнефтегаз"(56) Авторское свидетельство СССРМ 623049, кл, Р 17 Р 1/00, 1976.(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОРЕЖИМА РАБОТЫ ФОНТАННЫХ ИРЕССОРНЫХ СКВАЖИН Изобретение относится к нефтегазодо. бывающей промышленности, в частности; к устройствам для регулирования режима работы фонтанно-компрессорных скважий, работающих в пульсирующем режиме,Целью изобретения является повышение эффективности и надежности работы фонтанных и компрессорных скважин,Поставленная цель достигаетСя тем, что устройство для регулирования режима работы фонтанно-компрессорных скважин, включающее скважину, фонтанную арматуру, устьевой штуцер и выкидную линию снабжено демпфером-сепаратором, установленным после фонтанной арматуры и соединенным с ее выкидом, смесителем газожидкостнойсмесл, установленным на общей выкидной линии, устьевыми штуцерами, выполненными в виде регуляторов расхода. жидкости и газа, установленными соответственно на жидкостной и газовой отводных линиях демпфера-сепаратора и связанных общей управляющей трубкой с(57) Сущность изобретения: газожидкостной смеситель расположен на общей выкидной линии, Регуляторы расхода жидкости и газа установлены соответственно на жидкостном и газовом отводахдемпфера-сепаратора, подключенных к газожидкостному смесителю, Регуляторы расхода жидкости и газа связаны с выкидной линией после газо- жидкостного смесителя общий управляющей трубкой, Демпфер-сепаратор снабжен диафрагмой с регулирующим обратным клапаном тарельчатого типа, Объем демпферной части определяют в соответствии с заданным соотношением. 2 з.п. ф-лы, 1 ил,где 1,4-1.5- опытный коэффициент, обеспечивающий степень неравномерности пульсации давления ри котором движение нефти и газчитать установившимися;Чср- средняя производительноины по газу, м 2/с;Чд,с. - объем газового колпакаа-сепаратора, м;0,01 - 0,025 - степень неравномолебания давления, при котором днефти и газа мбжно считать практическиустановившимся, найдено опытным путем;Рвах,Рщп,Рср - мэксимальное, минимальное и среднее буферное давление соответственно, МПа.Сущность, изобретения заключэется вследующем.Установка на входе из фонтанной арматуры демпферэ-сепэраторэ, смесителя газожидкостной смеси, установленного наобщей выкидной линии, дифференциальных регуляторов расхода жидкости и газа,установленных соответственно нэ жидкостной и газовой отводных линиях демпферасепаратора исвязанных общейуправляющей трубкой с выкидным трубопроводом позволяет исключить прохождениягэзожидкостного потока через устьевойштуцер,являющийся источником возбуждения пульсации давления,Кроме того, в демпфере-сепарэторепроисходит дэльнейшее гашение пульсации давления, т.к. давление в демпфирующей части демпферэ-сепэраторэ стремитсявыравниваться с давлением в жидкостной.При повышении давления в газовой зоне(колпака) демпферэ-сепарэтора гэз сжимается и все более заполняет его объем, Приснижении давления гэз расширяется до техпор, пока давление в нем не вырэвняется сдавлением в жидкой фазе. Тем самым в системе скважинэ-выкиднэя линия поддерживается в среднем постоянное давление илионо выравнивается настолько, насколькопозволяет объем газовой части демпферэсепаратора. Дальнейшее раздельное прохождение нефти и газа через регуляторырасхода нефти и газа, установленные нанефтяной и газовой линиях после демпферэ-сепэратора, исключают возбуждение колебания давления,Кроме того, сообщение управляющихимпульсных трубок регуляторов расхода свыкидной линией, где противодавление всистеме сбора является постоянным, позволяет отрегулировать постоянный среднийрасход по нефти и газу, согласно зэдан номутехнологическому режиму работы скважины. Последующее же смешение нефти и газа в смесителе, при постоянномсоотношении нефти и газа, обеспечиваетпреобразование пробковой структуры потока ГЖС нэ дисперсионную и подачу ее ввыкидную линию под стабилизированнымизбыточным давлением,Кроме того, установка демпферэ-сепаратора на устье скважины исключает зэбитие штуцеров мехп римесями, имеющимися,как правило, в продукции пульсирующихскважин, За счет резкого уменьшения ско рости ГЖС в сепараторе происходит оседание мехпримесей, которые периодическиудаляются через сливную задвижку,Оптимальный объем демпфирующей чэ сти (колпака) демпферэ сепаратора, при котором обеспечивэется. минимумнеравномерности пульсации давления, определен опытным путем нэ основе проведе 101520253035404550 ния серии промысловых испытаний. Он оказался в пределах 1,4-1,5 от средней производительности скважины по газу.На чертеже представлена схема устройства.Устройство содержит скважину 1, фонтанную арматуру 2, выкид скважины 3, демпфер-сепарэтор 4, с диафрагмой 5 и обратным клапаном 6 тэрельчатого типа, поплавковый регулятор уровня жидкости 7, регуляторы расхода газа 8 и жидкости 9 "после себя", связанные между собой управляющими импульсными трубками 10, 11 и с выкидной линией 14, смеситель жидкости и газа 13, отводы 15. 16, задвижки 17,18,19,20, манометры 21, 22, 23.Устройство работает следующим образом. Продукция скважины 1 - нефть и гэзпод избыточным устьевым давлением поступает по фонтанной арматуре 2 через выкид 3 в демпфер-сепаратор 4, в котором происходит разделение нефти и гэзэ и далее по отводам 15 и 16 газ и нефть разделено черезрегуляторы расхода газа 8 и нефти 9 поступают в смеситель 13 и далее в выкидную линию 14, При повышении давления в сепарэционной части 27 демфера-сепэрэторэ 4, что соответствует поступлению газовойпробки, газ, проходя через тэрельчатый клапан 6, поступает в газовый колпак 24 все более заполняя его объем.При снижении давления в сепарационной зоне 27, что соответствует поступлению в него жидкостной фазы, газ над диафрагмой 5 расширяется до тех пор, пока давление в нем не выравняется с давлением взоне сепарации 27 под диафрагмой 5.При этом, во время расширения газатарельчэтый обратный клапан 6 закрывается, препятствуя передаче колебательного процесса на поверхность - жидкой фазы. Регуляторы расхода газа 8 и жидкости 9 суправляющей импульсной трубкой "после себя" обеспечивают непрерывное автоматическое регулирование заданного расходэ нефти и газа в системе сбора на постоянномуровне согласно установленному технологическому режиму работы скважины,Поплавковый же регулятор уровня жидкости обеспечивает постоянное наличие жидкости в демпфере-сепэраторе, чем предотвращается прорыв газа в жидкост,Ливринец ек каз 4502 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 оизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 билизации гаэожидкостного потока при однотрубном совместном транспорте нефти и газа осуществляется преобразование пробковой структуры на дисперсионную с помощью смесителя 13, В смесителе типа "труба в трубе" с внутренними перфорированными отверстиями эа счет турбулентного перемешивания нефти и газа образуется дисперсионная структура ГЖС, т.е. происходит принудительное преобразование пробковой Структуры, которая имеет место в скважине не энергетически более выгодную и устойчивую дисперсионную, после чего ГЖС поступает по выкидной линии 14 в систему сбора и транспорта нефти и газа. Так, например, компрессорная скважина М 373 НГДУ им, А.Серебровского ПО "Каспморнефтегаз" работала через устьевой штуцер диаметром 15 мм с пульсацией буферного давления в пределах 1,4-1,9 МПа с периодом волны давления 67 сек;Дебит скважинысоставлял по нефти 29 т/сут, газа 13 тыс. м /сут, расход сжатого газа - 20 тыс,м /сут, заштуцерное противоздавление в системе сбора - 0,9 МПа.После подключения к скважине демпфера-сепаратора с расчетным объемом демпферной части 6 м с регуляторами расхода, жидкости и газа, смесителя газожидкостной смеси колебание давления на буфере скважины снизилось до +0,05 МПа, а среднее буферное давление установилось на уровне 1,6 МПа при неизменном противодавлении в системе сбора - 0,9 МПа и расхода сжатого газа - 20 тыс,м /сут. Прозизводительность скважины при этом увеличилась на 5,7 т/сут (20), КПД подъемника на 22.Формула изобретения 1. Устройство для регулирования режи ма работы фонтанных и компрессорныхскважин, содержащеескважину, фонтанную арматуру, общую выкидную линию иразмещенный между ними газожидкостный демпфер-сепаратор, о т л и ч а ю щ е е с я 10 тем, что устройство снабжено газожидкостным смесителем, расположенным на общей выкидной линии, и регуляторами расхода жидкости и газа, установленными соответственно на жидкостном и газовом отводах 15 демпфера-сепаратора, подключенных к газожидкостному смесителю, причем регуляторы расхода жидкости и газа связаны с выкидной линией после газожидкостного смесителя посредством общей управляю щей трубки.2, Устройство по п,1, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что демпфер-сепаратор снабжен диафрагмой с регулирующим обратным клапаном тарельчатого типа.25 3. Устройство по пп.1 и 2, о т л и ч а ющ е е с я тем, что объем демпферной части демпфера-сепаратора определяется в соответствии с соотношением 1,4- 1, 5, гдеЧдсЧср30 1,4 и 1,5 - опытные коэффициенты, обеспечивающие заданную степень неравномерности пульсации давления; Чср - средняя пзооизводительность скважин по газу, м /сут; Чдс - объем демпферной части де мпфера-сепаратора, мз.

Смотреть

Устройство для регулирования режима работы фонтанных и компрессорных скважин