Поверхностное оборудование струйных насосных установок

Струйные аппараты спускают в скважину на расчетную глуби­ну на колонне НКТ вместе с пакером, опрессовочным седлом, циркуляционным клапаном и фильтром-хвостовиком (рис. 6.14). Пакер при необходимости устанавливают над испытуемым пла­стом.

Аналогичность поверхностного (наземного) оборудования установок струйных насосов и гидропоршневых насосных уста­новок обеспечивает быстрый перевод скважин с работы гидро­поршневого насоса на струйный насос и наоборот при измене­нии динамического уровня, и продуктивности пласта.

Циркуляционный клапан (рис. 6.15) располагают выше мес­та установки струйного аппарата на одну трубу колонны НКТ, а опрессовочное гнездо над циркуляционным клапаном.

С помощью насосных агрегатов (ЦА-320, ЦА-400, 4АН-700 и др.), установленных непосредственно на устье скважины, рабочая жидкость подается по колонне НКТ к струйному насосу. Выте­кая с большой скоростью (200—280 м/с) из насадки и эжектора, рабочая жидкость инжектирует жидкость из подпакерной зоны. В камере смешения струйного насоса происходят энергообмен между потоками рабочей и инжектируемой жидкостей и вырав­нивание профилей скорости по сечению камеры смешения. Смешанный поток поступает в диффузор, где кинетическая энер­гия преобразуется в потенциальную энергию статического дав­ления. Жидкость, выходящая их диффузора струйного насоса, движется к устью скважины по затрубному пространству.

Устройства УОС-1 (УОС-1 М), УЭОС-1, УСДП-1 применя­ются для создания длительно действующей на пласт депрессии, а также для воздействия на пласт в режиме

Струйные аппараты УЭОС-1 и УСДП-1 позволяют закачать кис­лоту в ПЗП, а затем откачать из пласта, в технологически установлен­ное время, продукты реакции кислоты с породой с последующим циклическим воздействием на ПЗП путем создания многократных депрессий — репрессий.

Струйные насосы УОС-1 (УОС-1М), УСДП-1 и корпус встав­ного аппарата УЭОС-1 устанавливаются на колонне НКТ. Встав­ная часть УЭОС-1 доставляется к месту установки корпуса под действием силы собственной массы и после выполнения тех­нологических операций извлекается на поверхность с помо­щью каната. Установленный в нижней ее части глубинный ма­нометр фиксирует снижение давления и числа цикуюв депрес­сии — репрессии в течение, всего технологического процесса. Применение УСДП-1 позволяет проверять герметичность пакера но только в начальный период, но и в любой момент технологического процесса, а благода­ря попутному движению рабочей, ин­жектируемой и смешанной жидкостей уменьшаются потери давления в рабочих органах аппарата.

Рис. 6.14. Схема гидропоршневой (струйной) насосной установки для добычи нефти:

1 — нижний пакер; 2 — обратный клапан; 3 — гидропоршневой или струйный насосный агрегат; 4 — седло; 5 — наконечник с пакером; 6 — эксплуатационная колонна труб; 7 — четырехходовой клапан; 8 — силовой плунжерный насос триплекс; 9 — трехфазный сепаратор; 10 — циркуляционный насос; 11 — гид­роциклонные очистители; 12 — контрольный клапан, регулятор потока

 

Рис. 6.15. Циркуляционный клапан:

1 — корпус; 2 — втулка; 3 — уплотнительное коль­цо; 4 — шар; 5 — упорное кольцо; 6 — штифт депрессия — репрессия.

 

Гидродинамический испытатель УГКП-1 спускают на каротажном ка­беле внутрь колонны НКТ до места его установки в корпусе. При этом нали­чие датчика давления и установленно­го в нижней части испытателя регули­руемого обратного клапана позволяет передавать по кабелю на наземный осциллограф кривые притока и кри­вые восстановления давления (КВД)либо сведения о давлении на пласт при воздействии на него многократными депрессиями — репрессиями. Возможность по­лучения КВД непосредственно на устье скважины до и после технологического воздействия на ПЗП многократными депрес­сиями — репрессиями либо другими методами (кислота, 11ЛВ, топло, ультразвук и т.п.) позволяет оценивать изменение филь­трационных свойств пород в призабойной зоне и степень их очистки.

Таким образом, вся гамма струйных аппаратов позволяет со­здавать депрессию на пласт, обеспечивать выдержку во времени на приток при заданной депрессии и также быстро восстанав­ливать гидростатическое давление на пласт. Под понятием быстро подразумевается снижение давления в камере инжекции от гидро­статического до вакуума за время от нескольких секунд до 1 —2 мин.

Струйные насосы могут применяться при освоении скважин по окончании бурения, при очистке ПЗП добывающих и нагне­тательных скважин, а также при комплексном применении ме­тода создания циклических депрессий — репрессий в сочетании с другими методами воздействия на пласт.

Жидкостно-газовые эжекторы могут применяться в различных областях техники, в том числе в нефтегазодобывающей промыш­ленности для утилизации низконапорных газов, для перекачки и компримирования попутных нефтяных газов в нефтепромысло­вой системе сбора, подготовки и транспорта продукции сква­жин. Изотермический коэффициент полезного действия ЭЖГ 0,4 достигнут за счет оптимизации геометрических параметров.

Применение струйных насосов наиболее рационально в на­клонно направленных скважинах и скважинах со значительным содержанием в продукции коррозионно-активных веществ, ме­ханических примесей, при средней глубине динамического уровня (до 1500 м) и из скважин со средними и высокими дебитами.

К недостаткам струйных насосов можно отнести относитель­но низкий КПД, необходимость погружения насосов на большую глубину (не менее 20 % от динамического уровня в скважине), уменьшение подачи насоса при откачке жидкости с большим содержанием свободного газа.

Направлениями развития этого вида оборудования являются повышение энергетических показателей струйных насосов, обес­печение автоматического перехода с режима на режим при из­менении условий эксплуатации, создание струйных насосов для работы на многофазных смесях в многопластовых скважинах.