Патент на изобретение №2331758

(54) СКВАЖИННАЯ ПАКЕРНАЯ УСТАНОВКА С НАСОСОМ (ВАРИАНТЫ)

(57) Реферат:

Группа изобретений относится к скважинной разработке и эксплуатации месторождений углеводородов, а именно к устройствам для уплотнения и изоляции буровых скважин. Установка включает спущенные в скважину на колонне труб постоянного или переменного диаметра насос и пакер, разделяющий изолируемый интервал снизу от приема насоса и выполненный с кабельным вводом или без него. Вариант 1 содержит дополнительный пакер, разделяющий изолируемый интервал сверху от затрубного пространства, и два перепускных устройства. Внутрь колонны труб спущена труба меньшего диаметра и она герметично соединена с перепускными устройствами. Во втором варианте установки внутрь колонны труб спущена колонна труб меньшего диаметра, герметично соединенная нижним концом с перепускным устройством, а верхним концом – с устьевым оборудованием скважины. Вариант 3 установки оснащен дополнительным пакером, разделяющим изолируемый интервал сверху от затрубного пространства. Пакера выполнены с возможностью прохождения через них внешней эксцентричной трубы меньшего диаметра для перепуска среды из нижнего подпакерного в верхнее надпакерное затрубное пространство. Вариант 4 установки включает дополнительный пакер, разделяющий изолируемый интервал сверху от затрубного пространства. Оба пакера выполнены двуствольными. Вариант 5 установки содержит установленный над насосом струйный аппарат с приемной камерой и размещенной в колонне труб трубой меньшего диаметра. Вариант 6 установки снабжен пакером, установленным ниже насоса на хвостовике или на ранее спущенной дополнительной нижней колонне труб с разъединителем на верхнем ее конце. Обеспечивает повышение эффективности работы скважины за счет разделения пакерами изолируемого интервала от эксплуатационного объекта и от приема насоса с одновременным перепуском среды. 6 н. и 25 з.п. ф-лы, 18 ил.

Текст описания приведен в факсимильном виде.

Формула изобретения

1. Скважинная пакерная установка с насосом, включающая спущенные в скважину на колонне труб постоянного или переменного диаметра насос и пакер, разделяющий изолируемый интервал снизу от приема насоса и выполненный с кабельным вводом или без него, отличающаяся тем, что колонна труб оснащена дополнительным пакером с кабельным вводом или без него, разделяющим изолируемый интервал сверху от затрубного пространства, и двумя перепускными устройствами с одним или несколькими радиальными и продольными каналами, расположенными, соответственно, ниже и выше пакеров, причем во внутрь колонны труб спущена заданной длины труба меньшего диаметра и она герметично соединена снизу и сверху с соответствующими перепускными устройствами, а также либо ее внутренняя полость гидравлически соединена с над- и подпакерными пространствами через радиальные каналы перепускных устройств для регулируемого перепуска среды и/или для ввода кабеля, при этом полость, образующаяся между колонной труб и трубой меньшего диаметра, гидравлически соединена с полостями колонны труб ниже и выше перепускных устройств для добычи пластового флюида через их продольные каналы, либо внутренняя полость трубы меньшего диаметра гидравлически соединена с полостями колонны труб ниже и выше перепускных устройств для добычи пластового флюида через осевой продольный канал, при этом полость, образующаяся между колонной труб и трубой меньшего диаметра, гидравлически соединена с пространствами над- и под- пакерами через радиальные каналы для регулируемого перепуска среды и/или для ввода кабеля.

2. Установка по п.1, отличающаяся тем, что труба меньшего диаметра имеет постоянное или переменное сечение и установлена концентрично или эксцентрично внутри колонны труб, причем при переменном сечении ее участок с относительно меньшим диаметром расположен внутри пакера.

3. Установка по п.1, отличающаяся тем, что она оснащена разъединителем колонны или телескопическим соединением, спущенным либо на колонне труб между пакерами, либо на трубе меньшего диаметра в ее верхнем конце или над пакером, либо одновременно и на колонне труб и на трубе меньшего диаметра.

4. Установка по п.1, отличающаяся тем, что колонна труб и/или труба меньшего диаметра оснащена одним или несколькими центраторами.

5. Установка по п.1, отличающаяся тем, что она оснащена скважинной камерой с регулирующим клапаном или глухой пробкой, или же перепускным циркуляционным клапаном.

6. Установка по п.1, отличающаяся тем, что верхний конец трубы меньшего диаметра соединен с верхним перепускным устройством выше верхнего пакера с помощью резьбы или с помощью уплотняющего соединения.

7. Установка по п.1, отличающаяся тем, что нижний конец трубы меньшего диаметра герметизирован с нижним перепускным устройством ниже нижнего пакера с помощью уплотняющего соединения или с помощью резьбы.

8. Установка по п.1, отличающаяся тем, что при жестком резьбовом соединении нижнего и верхнего перепускных устройств с трубой меньшего диаметра, последняя выполнена из двух частей – нижней и верхней, которые связаны между собой телескопическим соединением.

9. Установка по п.1, отличающаяся тем, что труба меньшего диаметра или ее часть выполнена не жесткой в виде гибкой трубы, или рукава, или шланга, или импульсной трубки, при этом ее нижний конец герметично соединен с радиальным каналом перепускного устройства под нижним пакером и гидравлически изолирован от внутренней полости колонны труб, а верхний конец – герметично соединен с радиальным каналом перепускного устройства над верхним пакером.

10. Установка по п.1, отличающаяся тем, что труба меньшего диаметра гидравлически сообщена с радиальным каналом в перепускном устройстве, причем последнее выполнено в виде муфты перекрестного течения, при этом радиальный канал гидравлически связан с затрубным пространством и изолирован от продольного сквозного канала в муфте перекрестного течения, который, в свою очередь, гидравлически сообщен с колонной труб, при этом муфта перекрестного течения выполнена либо в отдельном устройстве, либо в разъединителе, либо в скважинной камере, либо в ниппеле.

11. Установка по п.1, отличающаяся тем, что радиальный канал выполнен в виде сквозного отверстия с заданной формой и сечением в стенке или муфте колонны труб.

12. Установка по п.1, отличающаяся тем, что перепускное устройство включает регулятор, который выполнен в виде съемного клапана без или с обратным затвором, установленного в ниппеле или скважинной камере.

13. Установка по п.1, отличающаяся тем, что насос выполнен либо электроприводным, либо штанговым в виде вставного или невставного, в последнем случае внутренний проход пакера и трубы меньшего диаметра выполнены с диаметром больше, чем внешний диаметр вставного насоса или наружный диаметр плунжера невставного насоса.

14. Установка по п.1, отличающаяся тем, что насос расположен выше нижнего пакера, а прием насоса расположен ниже этого пакера над или под эксплуатационным объектом, или напротив интервала перфорации эксплуатационного объекта.

15. Установка по п.1, отличающаяся тем, что между пакерами на колонне труб размещена, по меньшей мере, одна скважинная камера с глухой пробкой или клапаном для возможности стравливания давления в изолируемом интервале или воздействия на этот интервал блокирующим агентом, или эксплуатации пласта изолируемого интервала.

16. Установка по п.1, отличающаяся тем, что над пакером размещена, по меньшей мере, одна скважинная камера с газлифтным клапаном для возможности использования газлифтного газа с целью снижения давления в колонне труб на уровне перепускного устройства.

17. Установка по п.1, отличающаяся тем, что кабель выполнен в виде силового или греющего, или интерфейсного, или оптоволоконного кабеля и прикреплен к внешней поверхности колонны труб хомутами, при этом кабель проходит через пакеры в сквозном продольном канале ствола пакера, заполненным герметиком, или кабель частично проходит внутри радиальных и продольного каналов, или кабель выполнен с полым каналом, выполняющим функцию трубы меньшего диаметра.

18. Скважинная пакерная установка с насосом, включающая спущенные в скважину на колонне труб постоянного или переменного диаметра насос и пакер, разделяющий изолируемый интервал снизу от приема насоса и выполненный с кабельным вводом или без него, отличающаяся тем, что колонна труб оснащена перепускным устройством с несколькими или одним радиальным и продольным каналами, расположенным ниже пакера, причем во внутрь колонны труб спущена колонна труб меньшего диаметра и герметично, жестко или не жестко соединена нижним концом с перепускным устройством, а верхним концом – с устьевым оборудованием скважины, или ее верхний конец расположен свободно внутри колонны труб на заданной высоте от пакера, при этом между колонной труб и трубой меньшего диаметра образуется полость, которая либо гидравлически соединяет полость колонны труб над насосом с устьем скважины для добычи пластового флюида, в этом случае пространство под пакером гидравлически соединено через радиальный канал в перепускном устройстве и через колонну труб меньшего диаметра с устьем скважины или с колонной труб на заданной высоте для регулируемого перепуска среды, либо же эта полость соединяет пространство под пакером через радиальный канал перепускного устройства с пространством над пакером выше изолируемого интервала или с полостью колонны труб на заданной высоте, или с устьем скважины для перепуска среды и/или для ввода кабеля, в этом случае внутренняя полость колонны труб над насосом соединена через внутреннюю полость трубы меньшего диаметра с устьем скважины для добычи пластового флюида.

19. Установка по п.18, отличающаяся тем, что верхний конец трубы меньшего диаметра расположен свободно над пакером на заданной высоте, определяемой превышением давления в полости для перепуска среды над давлением в полости для добычи пластового флюида и гидравлически сообщен с колонной труб, при этом над верхним концом трубы меньшего диаметра в колонне труб установлена скважинная камера с регулирующим клапаном или же ниже ее свободного конца в колонне труб установлен перепускной клапан.

20. Установка по п.18, отличающаяся тем, что верхний конец трубы меньшего диаметра соединен с устьевым оборудованием скважины – фонтанной арматурой и гидравлически сообщен с индивидуальным трубопроводом и/или выкидным коллектором.

21. Установка по п.18, отличающаяся тем, что труба меньшего диаметра имеет постоянное или переменное сечение и установлена концентрично или эксцентрично внутри колонны труб, причем при переменном сечении ее участок с относительно меньшим диаметром расположен внутри пакера, при этом труба меньшего диаметра или ее часть выполнена не жесткой в виде гибкой трубы или рукава, или шланга, или импульсной трубки, а ее верхний конец расположен свободно или зафиксирован на заданной высоте и имеет возможность гидравлической связи с внутренним или внешним пространством колонны труб.

22. Установка по п.18, отличающаяся тем, что она оснащена одним или несколькими устройствами – разъединителем колонны, телескопическим соединением, центратором, муфтой перекрестного течения без или с обратным затвором, регулятором в виде обратного клапана или срабатывающего от перепада давления.

23. Скважинная пакерная установка с насосом, включающая спущенные в скважину на колонне труб постоянного или переменного диаметра насос и пакер, разделяющий изолируемый интервал снизу от приема насоса и выполненный с кабельным вводом или без него, отличающаяся тем, что колонна труб оснащена дополнительным пакером с кабельным вводом или без него, разделяющим изолируемый интервал сверху от затрубного пространства, причем пакера выполнены с возможностью прохождения через них внешней эксцентричной трубы меньшего диаметра для регулируемого перепуска среды из нижнего подпакерного в верхнее надпакерное затрубное пространство на заданную высоту и/или для ввода кабеля, при этом труба меньшего диаметра проходит через канал пакера или пакеров отдельно или вместе с кабелем.

24. Установка п.23, отличающаяся тем, что труба меньшего диаметра расположена снаружи вдоль колонны труб и закреплена хомутами, при этом она полностью или отдельная ее часть выполнена в виде жесткой трубы или импульсной трубки, или гибкой трубы, или рукава, или шланга с диаметром, достаточным для перепуска среды – свободного попутного газа и/или для прохода внутри нее кабеля на участке между пакерами, либо труба меньшего диаметра образована внутри кабеля, по меньшей мере, на участке между пакерами.

25. Установка по п.23, отличающаяся тем, что она оснащена одним или несколькими устройствами – патрубком, переходником, стационарным регулятором, установленным на трубе меньшего диаметра, разъединителем для колонны труб или для внешней трубы меньшего диаметра, телескопическим соединением для колонны труб или для внешней трубы меньшего диаметра, центратором, муфтой перекрестного течения без или с обратным затвором, скважинной камерой с регулирующим клапаном или глухой пробкой, или же перепускным циркуляционным клапаном.

26. Скважинная пакерная установка с насосом, включающая спущенные в скважину на колонне труб постоянного или переменного диаметра насос и пакер, разделяющий изолируемый интервал снизу от приема насоса, отличающаяся тем, что она оснащена дополнительным пакером, разделяющим изолируемый интервал сверху от затрубного пространства, при этом оба пакера выполнены двуствольными, причем стволы большего диаметра соединены с колонной труб для добычи пластового флюида, а стволы меньшего диаметра между пакерами гидравлически соединены трубой меньшего диаметра для перепуска среды и/или для ввода кабеля.

27. Установка по п.26, отличающаяся тем, что она оснащена одним или несколькими устройствами – разъединителем колонны, телескопическим соединением, центратором, кабельным вводом на двуствольном пакере, муфтой перекрестного течения без или с обратным затвором, скважинной камерой с регулирующим клапаном или глухой пробкой, или же перепускным циркуляционным клапаном.

28. Скважинная пакерная установка с насосом, включающая спущенные в скважину на колонне труб постоянного или переменного диаметра насос и пакер, разделяющий изолируемый интервал снизу от приема насоса и выполненный с кабельным вводом, перепускное устройство, расположенное ниже пакера, отличающаяся тем, что она снабжена установленным над насосом струйным аппаратом с приемной камерой и размещенной в колонне труб трубой меньшего диаметра, а перепускное устройство выполнено в виде муфты с радиальным каналом, связанным непосредственно или через продольный канал, образованный посредством трубы меньшего диаметра, с приемной камерой струйного аппарата, расположенного в колонне труб под или над пакером.

29. Установка по п.28, отличающаяся тем, что она оснащена одним или несколькими устройствами – разъединителем колонны, ниппелем с посадочным гнездом для струйного аппарата, дополнительным пакером, телескопическим соединением, центратором, муфтой перекрестного течения без или с обратным затвором, скважинной камерой с регулирующим клапаном или глухой пробкой, или же перепускным циркуляционным клапаном.

30. Скважинная пакерная установка с насосом, включающая спущенные в скважину, по меньшей мере, одну колонну труб с насосом и, по крайней мере, один пакер, разделяющий изолируемый интервал снизу от приема насоса, отличающаяся тем, что пакер установлен ниже насоса на хвостовике или же он установлен на ранее спущенной дополнительной нижней колонне труб с разъединителем на верхнем ее конце, в последнем случае во внутрь дополнительной нижней колонны труб спущена труба меньшего диаметра, нижний конец которой расположен глубже нее, а верхний ее конец либо расположен свободно внутри или выше нижней дополнительной колонны труб, либо он соединен с колонной труб, на которой спущен насос, при этом хвостовик или труба меньшего диаметра гидравлически связана нижним концом, по меньшей мере, с одним эксплуатационным объектом – продуктивным пластом, а верхним концом с – приемом насоса для добычи пластовых флюидов, а пространство между трубой меньшего диаметра и дополнительной нижерасположенной колонной труб с пакером выполнено с возможностью перепуска среды из подпакерного пространства в надпакерное пространство, минуя изолируемый интервал.

31. Установка по п.30, отличающаяся тем, что она оснащена одним или несколькими устройствами – разъединителем колонны для хвостовика, разъединителем колонны для дополнительной нижней колонны труб, телескопическим соединением, центратором, муфтой перекрестного течения без или с обратным затвором, скважинной камерой с регулирующим клапаном или глухой пробкой, или же перепускным циркуляционным клапаном, кабелем, регулятором для управляемого отбора продукции, по меньшей мере, из одного эксплуатационного объекта.

РИСУНКИ