RU194748U1

RU194748U1 - Pump jet installation with gap seal of a geophysical cable

Info

Publication number: RU194748U1
Application number: RU2019130076U
Authority: RU
Inventors: Анатолий Михайлович Киреев; Михаил Анатольевич Киреев; Алексей Михайлович Жигалов; Алексей Александрович Долгань; Евгений Павлович Бухвалов
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "Югсон-Сервис"
Priority date: 2019-09-25
Filing date: 2019-09-25
Publication date: 2019-12-23

Abstract

Полезная модель относится к нефтедобывающей промышленности и предназначена для освоения и интенсификации притока нефти из пласта с целью исследований скважин и воздействия на прискваженную зону пластов в осложнённых условиях. Установка струйная насосная с щелевым уплотнением геофизического кабеля включает корпус, состоящий из герметично соединённых между собой корпуса насоса, установленного на нем фильтра, переводника нижнего, переводника верхнего, при этом корпус насоса имеет радиальные отверстия, сообщающие внутреннюю полость насоса с межтрубным пространством скважины, при этом корпус предназначен для размещения в нём сменных вставок. В корпусе установлена вставка геофизическая с установленными в ней расходными трубками, которые в паре с кабелем образуют щелевое уплотнение с минимальным радиальным зазором, позволяющим кабелю беспрепятственно перемещаться внутри трубок.The utility model relates to the oil industry and is intended for the development and intensification of oil inflow from the reservoir for the purpose of well research and the impact on the borehole formation zone in difficult conditions. The jet pump installation with a gap seal of the geophysical cable includes a housing consisting of a pump housing hermetically connected to each other, a filter installed on it, a lower sub, and a upper sub, while the pump housing has radial openings communicating the internal cavity of the pump with the annulus of the well, while The housing is designed to accommodate replaceable inserts. A geophysical insert is installed in the housing with flow tubes installed in it, which together with the cable form a gap seal with a minimum radial clearance, allowing the cable to move freely inside the tubes.

Description

Полезная модель относится к нефтедобывающей промышленности и предназначено для освоения и интенсификации притока нефти из пласта с целью исследований скважин и воздействия на прискваженную зону пластов в осложненных условиях.The utility model relates to the oil industry and is intended for the development and intensification of oil inflow from the reservoir for the purpose of well research and the impact on the borehole formation zone in difficult conditions.

Известен документ RU 2187639, С1, опубл. 20.08.2002, который раскрывает изобретение относящееся к нефтегазодобывающей промышленности, а именно к устройство для исследования скважин трубными пластоиспытателями с дистанционной регистрацией забойного давления и с геофизическим сопровождением. Устройство с использованием дистанционных глубинных приборов, спускаемых в зону исследования на кабеле, состоящее из связанного с колонной труб клапанного механизма и запорного узла. В полом корпусе клапанного механизма установлены с возможностью автономного осевого перемещения верхний и нижний шток-поршни, работающие один на сжатие, другой на растяжение при одних и тех же перепадах давления. Запорный узел выполнен в виде герметизирующей втулки с радиальными каналами, утолщением под шаровые фиксаторы и проточным ребристым упором на торце и защищает дистанционный прибор от ударных нагрузок.Known document RU 2187639, C1, publ. 08/20/2002, which discloses an invention related to the oil and gas industry, namely, a device for researching wells by pipe formation testers with remote sensing of bottomhole pressure and with geophysical support. A device using remote depth instruments lowered into the research area on a cable, consisting of a valve mechanism connected to a pipe string and a locking assembly. The upper and lower piston rods are mounted in a hollow valve housing with autonomous axial movement, one working under compression, the other under tension at the same pressure drops. The locking unit is made in the form of a sealing sleeve with radial channels, a thickening under the ball retainers and a flowing ribbed stop at the end and protects the remote device from shock loads.

Известен документ RU 116190, U1, опубл. 20.05.2012, из которого известно устройство относящееся к области производства и конструирования насосов и компрессоров в различных отраслях промышленности. В частности, заявляемое техническое решение может быть использовано в нефтяной промышленности при одновременно-раздельной эксплуатации нефтяных пластов, при создании мультифазных насосных установок для совместной перекачки нефти и газа и для водогазового воздействия на продуктивные пласты. Струйная насосная установка содержит источник рабочей жидкости, источник перекачиваемой среды, струйный насос, оснащенный соплом, размещенным перед входом в рабочую камеру с образованием кольцевого канала между соплом и входом рабочей камеры. Источник рабочей жидкости гидравлически связан с входом сопла, а источник перекачиваемой среды гидравлически связан с кольцевым каналом. В кольцевом канале размещены направляющие лопатки с образованием между лопатками изолированных друг от друга подводящих каналов, которые гидравлически связывают рабочую камеру, по крайней мере, с одним дополнительным источником перекачиваемой (или рабочей) среды. Струйная насосная установка может быть оснащена диафрагмой, размещенной между соплом и входом в рабочую камеру.Known document RU 116190, U1, publ. 05/20/2012, from which a device related to the field of production and design of pumps and compressors in various industries is known. In particular, the claimed technical solution can be used in the oil industry for the simultaneous and separate operation of oil reservoirs, for the creation of multiphase pumping units for the combined pumping of oil and gas and for the gas-gas impact on reservoirs. The jet pump installation contains a source of working fluid, a source of pumped medium, a jet pump equipped with a nozzle located in front of the entrance to the working chamber with the formation of an annular channel between the nozzle and the inlet of the working chamber. The source of the working fluid is hydraulically connected to the inlet of the nozzle, and the source of the pumped medium is hydraulically connected to the annular channel. In the annular channel guide vanes are placed with the formation between the vanes of the supply channels isolated from each other, which hydraulically connect the working chamber to at least one additional source of pumped (or working) medium. The jet pump installation can be equipped with a diaphragm located between the nozzle and the entrance to the working chamber.

Известен документ RU 112960, U1, опубл. 27.01.2012, из которого известна струйная насосная установкам, и может быть использована в нефтяной, газовой и других отраслях промышленности для перекачки жидкостей, газов и газожидкостных смесей, в том числе и для закачки водогазовых смесей в технологиях водогазового воздействия на нефтяные пласты. Струйная насосная установка имеет вход и выход для перекачиваемой среды, струйный аппарат, содержащий рабочую камеру с входом и выходом, приемный канал перекачиваемой среды и сопло, гидравлически связанное с выходом силового насоса. Установка оснащена дополнительным силовым насосом, который имеет вход и выход, а выход этого дополнительного силового насоса гидравлически связан с приемным каналом перекачиваемой среды через дополнительный приемный канал и дополнительное сопло в струйном аппарате. Выход рабочей камеры гидравлически связан с входом дополнительного силового насоса, а выход дополнительного силового насоса сообщается с входом сепаратора. Один из выходных каналов сепаратора сообщается с дополнительным приемным каналом и дополнительным соплом. Другой выходной канал сепаратора выполнен в виде выхода для перекачиваемой среды.Known document RU 112960, U1, publ. 01/27/2012, from which the jet pumping unit is known, and can be used in the oil, gas and other industries for pumping liquids, gases and gas-liquid mixtures, including for pumping water-gas mixtures in water-gas treatment technologies for oil reservoirs. An inkjet pump installation has an inlet and outlet for the pumped medium, an inkjet apparatus comprising a working chamber with an inlet and an outlet, a receiving channel of the pumped medium and a nozzle hydraulically connected to the output of the power pump. The installation is equipped with an additional power pump, which has an input and an output, and the output of this additional power pump is hydraulically connected to the receiving channel of the pumped medium through an additional receiving channel and an additional nozzle in the jet apparatus. The output of the working chamber is hydraulically connected to the input of the additional power pump, and the output of the additional power pump is in communication with the input of the separator. One of the output channels of the separator communicates with an additional receiving channel and an additional nozzle. Another output channel of the separator is made in the form of an outlet for the pumped medium.

Известные устройства в нефтедобывающей промышленности не достаточно надежны и сложны в эксплуатации.Known devices in the oil industry are not reliable enough and difficult to operate.

Задача полезной модели заключается в установке в геофизической вставке уплотнительного узла щелевого типа в виде набора трубок, значительно снижающего расход рабочей жидкости из зоны высокого давления в зону низкого давления во время работы установки струйной насосной, а также позволяющего кабелю беспрепятственно перемещаться внутри трубок.The objective of the utility model is to install a slotted type sealing assembly in the geophysical insert in the form of a set of tubes that significantly reduces the flow of working fluid from the high-pressure zone to the low-pressure zone during the operation of the jet pump installation, as well as allowing the cable to move freely inside the tubes.

Технический результат полезной модели заключается в повышении эксплуатационной надежности установки струйной насосной с щелевым уплотнением геофизического кабеля.The technical result of the utility model is to increase the operational reliability of the installation of the jet pump with a gap seal of the geophysical cable.

Технический результат достигается за счет установка струйной насосной с щелевым уплотнением геофизического кабеля, которая включает корпус, состоящий из герметично соединенных между собой корпуса насоса, переводника нижнего, переводника верхнего, при этом корпус насоса имеет радиальные отверстия, сообщающие внутреннюю полость насоса с межтрубным пространством скважины, при этом корпус предназначен для размещения в нем сменных вставок. В корпусе установлена вставка геофизическая с установленными в ней расходными трубками, которые в паре с кабелем образуют щелевое уплотнение с минимальным радиальным зазором, позволяющим кабелю беспрепятственно перемещаться внутри трубок.The technical result is achieved by installing a jet pump with a slotted seal of the geophysical cable, which includes a housing consisting of a pump housing hermetically connected to each other, a lower sub, a upper sub, while the pump housing has radial holes communicating the internal cavity of the pump with the annular space of the well, while the housing is designed to accommodate replaceable inserts. A geophysical insert is installed in the housing with flow tubes installed in it, which together with the cable form a gap seal with a minimum radial clearance, allowing the cable to move freely inside the tubes.

В установке струйной насосной, включающей корпус, вставку геофизическую с установленными в ней расходными трубками, которые в паре с кабелем образуют щелевое уплотнение с минимальным радиальным зазором, позволяющим кабелю беспрепятственно перемещаться внутри трубок. Данное уплотнение представляет собой набор трубок, имеющих минимальный зазор между внутренней поверхностью и уплотняемым кабелем. Количество трубок не ограничено и зависит от давления, которое необходимо уменьшить. В зазор между кабелем и внутренней поверхностью трубок под давлением попадает перекачиваемая жидкость, и при использовании нескольких щелей подряд получается лабиринт, который должна пройти жидкость. Давление на выходе из набора трубок значительно ниже давления на входе. Это объясняется тем, что после каждой щели следует расширение, и жидкость постепенно теряет свою энергию посредством потерь на трения и завихрения при движении через лабиринт. Данное уплотнение не предполагает полной герметичности кабеля. Через него может проходить от 0,1 до 5% перекачиваемой жидкости, которая поступает на вход струйной пары и увлекается к входу насоса, не влияя таким образом на откачиваемую жидкость. Таким образом, такой тип уплотнения в совокупности с конструкцией геофизической вставки полностью исключает попадание рабочей жидкости из зоны с высоким давлением в зону всасывания перекачиваемой жидкости.In the installation of a jet pump, including a housing, a geophysical insert with flow tubes installed in it, which together with the cable form a gap seal with a minimum radial clearance that allows the cable to move freely inside the tubes. This seal is a set of tubes with a minimum clearance between the inner surface and the cable being sealed. The number of tubes is not limited and depends on the pressure, which must be reduced. The pumped liquid enters the gap between the cable and the inner surface of the tubes, and when using several slots in a row, a labyrinth is created that the liquid must pass through. The pressure at the outlet of the set of tubes is much lower than the pressure at the inlet. This is explained by the fact that after each slit, expansion follows, and the liquid gradually loses its energy through friction and swirl losses when moving through a maze. This seal does not imply complete cable tightness. From it, 0.1 to 5% of the pumped liquid can pass, which enters the inlet of the jet pair and is carried away to the pump inlet, thus not affecting the pumped liquid. Thus, this type of seal in combination with the design of the geophysical insert completely eliminates the ingress of the working fluid from the high-pressure zone into the suction zone of the pumped liquid.

Сущность предлагаемой струйной насосной установки поясняется чертежами: Фиг. 1 - корпус установки, Фиг. 2 - вставка геофизическая.The essence of the proposed jet pump installation is illustrated by drawings: FIG. 1 - installation casing; FIG. 2 - geophysical insert.

Установка струйного насоса для добычи нефти состоит из корпуса (фиг. 1), состоящего из герметично соединенных между собой корпуса насоса 2, установленного на нем фильтра 4, переводника нижнего 1, переводника верхнего 3. Корпус насоса 2 имеет радиальные отверстия, сообщающие внутреннюю полость насоса с межтрубным пространством скважины. При этом корпус (фиг. 1) предназначен для размещения в нем сменных вставок.Installation of a jet pump for oil production consists of a casing (Fig. 1), consisting of a pump casing 2 tightly interconnected, a filter 4 mounted on it, a lower sub 1, an upper sub 3. The pump casing 2 has radial openings communicating the internal cavity of the pump with annulus of the well. In this case, the housing (Fig. 1) is designed to accommodate replaceable inserts.

В качестве примера сменных вставок рассмотрена вставка геофизическая (фиг. 2) предназначенная для распределения потоков при работе насоса и создания эжекции, с возможностью пропустить через себя геофизический кабель. Вставка устанавливается в корпус насоса и герметизируется в нем кольцами 5. Корпусная часть вставки состоит из скрученных между собой корпуса 6, и фильтра 7. Внутри корпуса 6 размещены детали струйной пары - корпус смесителя 8, в котором установлен смеситель 9, корпус сопла 10 и сопло 11. В фильтре 7 установлены элементы уплотнения в виде расходных трубок 12 с каналом для пропуска геофизического кабеля.As an example of interchangeable inserts, a geophysical insert (Fig. 2) is considered for distributing flows during pump operation and creating an ejection, with the ability to pass a geophysical cable through itself. The insert is installed in the pump housing and sealed in it with rings 5. The housing of the insert consists of a housing 6 twisted together and a filter 7. Inside the housing 6 there are parts of the jet pair — mixer housing 8, in which the mixer 9, nozzle housing 10 and nozzle are installed 11. In the filter 7, sealing elements are installed in the form of flow tubes 12 with a channel for passing the geophysical cable.

Вставка работает следующим образом. Рабочая жидкость, протекая через фильтр, поступает в сопло вставки. В зоне входа жидкости в смеситель создается разрежение. В зону разрежения из подпакерной зоны через продольные каналы-отверстия вставки поступает добываемая жидкость (пластовый флюид). Пластовый флюид увлекается струей рабочей жидкости, поступающей из сопла вставки, смешивается с ней в смесителе и выбрасывается через окна корпуса насоса в межтрубное пространство. Далее смешанная жидкость по межтрубному пространству поступает на устье скважины.The insert works as follows. The working fluid flowing through the filter enters the nozzle of the insert. In the zone of liquid inlet into the mixer, a vacuum is created. The produced fluid (formation fluid) enters the rarefaction zone from the sub-packer zone through the longitudinal channels-openings of the insert. The formation fluid is carried away by the jet of working fluid coming from the nozzle of the insert, mixes with it in the mixer and is discharged through the windows of the pump casing into the annulus. Next, the mixed fluid through the annulus enters the wellhead.

Уплотнение работает следующим образом. В щелевой зазор между кабелем и внутренним диаметром трубок под давлением попадает перекачиваемая жидкость и при использовании нескольких щелей подряд, получается лабиринт, который должна пройти жидкость. Давление на выходе из набора трубок значительно ниже давления на входе. Таким образом, после каждой щели следует расширение, и жидкость постепенно теряет свою энергию посредством потерь на трения и завихрения при движении через лабиринт.Sealing works as follows. The pumped liquid enters the slotted gap between the cable and the inner diameter of the tubes and, when several slots are used in a row, a labyrinth is created that the liquid must pass through. The pressure at the outlet of the set of tubes is much lower than the pressure at the inlet. Thus, after each slit, expansion follows, and the fluid gradually loses its energy through friction and swirl losses when moving through a maze.

При этом кабель беспрепятственно перемещается внутри трубок, это необходимо для проведения гидродинамических исследований скважины прибором, подвешенным на кабеле.At the same time, the cable moves freely inside the tubes, this is necessary for conducting hydrodynamic studies of the well with a device suspended on the cable.

Claims

A jet pump installation with a gap seal of a geophysical cable, comprising a housing consisting of a pump housing hermetically connected to each other, a filter installed on it, a lower sub, and a upper sub, while the pump housing has radial holes communicating the internal cavity of the pump with the annular space of the well, this casing is designed to accommodate replaceable inserts in it, characterized in that a geophysical insert with flow tubes installed in it is installed in the casing, which ie in a pair with a cable form gap seals with a minimum radial clearance, which allows the cable to move freely within the tubes.