[go: up one dir, main page]
More Web Proxy on the site http://driver.im/

RU2557023C2 - Control unit and produced fluid flow meter for multipay well (versions) - Google Patents

Control unit and produced fluid flow meter for multipay well (versions) Download PDF

Info

Publication number
RU2557023C2
RU2557023C2 RU2014124743/03A RU2014124743A RU2557023C2 RU 2557023 C2 RU2557023 C2 RU 2557023C2 RU 2014124743/03 A RU2014124743/03 A RU 2014124743/03A RU 2014124743 A RU2014124743 A RU 2014124743A RU 2557023 C2 RU2557023 C2 RU 2557023C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
well
channels
control
fluid
seat
Prior art date
Application number
RU2014124743/03A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2014124743A (en
Inventor
Олег Сергеевич Николаев
Original Assignee
Олег Сергеевич Николаев
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Олег Сергеевич Николаев filed Critical Олег Сергеевич Николаев
Priority to RU2014124743/03A priority Critical patent/RU2557023C2/en
Publication of RU2014124743A publication Critical patent/RU2014124743A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2557023C2 publication Critical patent/RU2557023C2/en

Links

Images

Landscapes

  • Magnetically Actuated Valves (AREA)
  • Flow Control (AREA)

Abstract

FIELD: oil and gas industry.
SUBSTANCE: group of inventions is referred to versions of a control unit and a produced fluid flow meter for a multipay well. According to the first version the unit comprises a body limited from bellow by a docking device with channels for formation fluid flows and from above by a docking device with adjustable valves installed on it in the quantity equal to that of operated formations. In the body there are interconnected cups, which are coupled hermetically by their hollow butt end to the upper docking device, and cylinders installed by the opposite end in the respective channels of the lower docking device thus forming a tubular annulus and to detached longitudinal channels intended for fluid flows from the respective formations at the wellhead. In the cups there is a crossover seat with radial channels in the cup wall along both sides of the seat. Below the crossover seat from the side of the cup end there are radial channels. Above the crossover seat there is a needle valve made as a slide; at the latter there is a gasket, which facilitates the sealed movement of the needle valve in the cup from an electric drive placed in the sealed part of the cup and fixed in the docking device transferring reciprocal motion to the needle valve in regard to the crossover seat. Electric drives of the needle valves are equipped with devices measuring linear movements of the needle valve with Hall sensors. In the longitudinal channels of the cylinders there are instruments coupled functionally by a cable to a telemetry unit and/or well power supply and/or control point placed in the cup wall so that it may transmit control commands to adjustment valves and data on process parameters of the fluid in the well formations through a cable connector. In the second version of the unit in the cup below the crossover seat there is a channel axial to the crossover seat connecting the longitudinal channel to the tubular annulus and the instruments are placed in the wall of each cylinder and interconnected by a cable in the tubular annulus.
EFFECT: improved reliability for the dual operation of the multipay wells.
4 cl, 2 dwg

Description

Группа изобретений относится к области добычи нефти, в частности к устройствам, обеспечивающим эффективную эксплуатацию скважинных установок, и может использоваться при одновременно-раздельной эксплуатации многопластовых скважин.The group of inventions relates to the field of oil production, in particular to devices that ensure efficient operation of well installations, and can be used for simultaneous and separate operation of multilayer wells.

Известен блок регулирования и учета добычи флюида из многопластовой скважины в составе интеллектуальной внутрискважинной клапанной системы управления извлечением флюидов из нескольких интервалов скважины, содержащая, по меньшей мере, два кольцевых канала с возможностью направления потоков из разных пластов в соответствующие им концентричные каналы, и клапаны, выполненные с возможностью управления потоком в каждом из каналов. Клапаны размещены в кожухе ствола скважины с обеспечением возможности раздельных потоков через концентричные каналы и избирательного смешивания потоков в колонне насосно-компрессорных труб. Каждый канал связан с клапаном, имеющим привод. Система может дополнительно содержать, по меньшей мере, один контроллер с датчиком для измерения, по меньшей мере, одного параметра добываемого продукта, функционально связанные между собой, с возможностью автоматического управления, по меньшей мере, одним клапаном в соответствии с информацией, полученной от датчика. Измеряемый параметр может быть выбран из группы, включающей давление, температуру, химический состав, содержание воды, pH, содержание твердых частиц, склонность к образованию твердого осадка и удельное сопротивление. Система обеспечивает эффективное селективное регулирование дебита из большого числа пластов до смешивания внутри скважины посредством клапанов, установленных внутри скважины, без существенного усложнения и увеличения наземной и подземной компоновок. (Патент RU №2320850 C2. Интеллектуальная внутрискважинная клапанная система управления извлечением флюидов из нескольких интервалов скважины и способ управления таким извлечением флюидов. - МПК E21B 34/06, E21B 43/14. - Опубл. 27.03.2008).A known unit for regulating and accounting for fluid production from a multilayer well as part of an intelligent downhole valve control system for extracting fluids from several intervals of a well, comprising at least two annular channels with the possibility of directing flows from different layers into their corresponding concentric channels, and valves made with the ability to control the flow in each of the channels. The valves are located in the casing of the wellbore with the possibility of separate flows through concentric channels and selective mixing of flows in the tubing string. Each channel is associated with an actuated valve. The system may further comprise at least one controller with a sensor for measuring at least one parameter of the produced product, functionally interconnected, with the ability to automatically control at least one valve in accordance with information received from the sensor. The measured parameter can be selected from the group including pressure, temperature, chemical composition, water content, pH, solids content, tendency to form a solid precipitate, and resistivity. The system provides effective selective control of the flow rate from a large number of formations prior to mixing inside the well by means of valves installed inside the well without significant complication and increase in the surface and underground layouts. (Patent RU No. 2320850 C2. Intelligent downhole valve control system for extracting fluids from several intervals of the well and a method for controlling such extraction of fluids. - IPC E21B 34/06, E21B 43/14. - Publish. 03/27/2008).

Известен блок регулирования и учета добычи флюида из многопластовой скважины в составе устройства для одновременно-раздельной эксплуатации многопластовой скважины. Блок регулирования и учета добычи флюида из многопластовой скважины содержит корпус с отверстиями, выполненными напротив каждого продуктивного пласта, установленные в корпусе напротив каждого из его отверстий с возможностью осевого перемещения клапанные втулки с пружинными кольцевыми фиксаторами и захватываемыми элементами, механизм управления для спуска в скважину с дневной поверхности и перемещения клапанных втулок для открытия или закрытия отверстий корпуса и пакеры. Снаружи корпуса напротив каждого из его отверстий установлены регулируемые клапаны. Каждый регулируемый клапан состоит из полого стакана, внутри которого размещена втулка с седлом, и подпружиненного сверху вниз шарика, размещенного на седле втулки. Регулируемые клапаны позволяют эксплуатировать соответствующие им продуктивные пласты при превышении заданных значений давления путем настройки усилия сжатия пружины шарика для каждого регулируемого клапана в отдельности, при этом захватываемые элементы клапанных втулок выполнены в виде их нижних торцов, а внутренний диаметр каждой из клапанных втулок уменьшается сверху вниз. (Патент RU №2339796 C1 на изобретение. Устройство для одновременно-раздельной эксплуатации многопластовой скважины. - МПК: E21B 43/14, E21B 34/06. - Опубл. 27.11.2008).A known unit for regulating and recording fluid production from a multilayer well as part of a device for simultaneously and separately operating a multilayer well. The unit for controlling and recording fluid production from a multilayer well comprises a housing with openings made opposite each production formation, valve sleeves with spring ring retainers and gripping elements mounted in the housing opposite each of its openings with axial movement, a control mechanism for launching into the well from the day surfaces and movement of valve sleeves to open or close housing openings and packers. Outside the casing, opposite each of its openings, adjustable valves are installed. Each adjustable valve consists of a hollow glass, inside of which a sleeve with a seat is placed, and a ball spring-loaded from top to bottom, placed on the seat of the sleeve. Adjustable valves allow you to operate the corresponding productive formations when the specified pressure values are exceeded by adjusting the ball spring compression force for each adjustable valve separately, while the gripping elements of the valve sleeves are made in the form of their lower ends, and the inner diameter of each of the valve sleeves decreases from top to bottom. (Patent RU No. 2339796 C1 for the invention. Device for simultaneous and separate operation of a multilayer well. - IPC: E21B 43/14, E21B 34/06. - Publish. 11.27.2008).

Известен блок регулирования и учета добычи флюида из многопластовой скважины в составе установки одновременно-раздельной эксплуатации многопластовой скважины с телемеханической системой. Блоки регулирования и учета добычи флюида из многопластовой скважины установлены в муфтах перекрестного течения флюидов из пластов скважины и содержат регулировочные клапаны, выполненные в стаканах с перепускным седлом, и контрольно-измерительные приборы, последние расположены выше и/или ниже регулировочного клапана, связанные между собой геофизическим кабелем, размещенным в канале, выполненном в стенке стакана. При этом блоки регулирования и учета дебита соединены между собой геофизическими кабелями и связаны с пунктом управления скважиной телемеханической системой передачи управляющих команд регулировочным клапанам от пункта управления и контрольной информации о технологических параметрах флюида в пластах скважины от контрольно-измерительных приборов в обратном направлении с разделением сигналов, посредством геофизического и силового кабелей через кабельный разъем и адаптер. Блоки регулирования и учета дебита пластов выполнены с возможностью поочередной посадки их из устья скважины в гнезда соответствующих муфт и демонтажа при ремонте и обслуживании. Геофизические кабели на участках между опорным фланцем и блоками регулирования и учета дебита пластов размещены в телескопических трубках, оснащенных пружинами сжатия, с возможностью изменения расстояния между блоками регулирования и учета дебита пластов при демонтаже и поочередной посадке их в соответствующие муфты перекрестного течения флюида. В полости стакана со стороны открытого торца установлена электроприводная запорная игла, взаимодействующая с перепускным седлом, электропривод которой по команде с пункта управления сообщает запорной игле возвратно-поступательное движение с возможностью регулирования потока флюида из соответствующего пласта через радиальные каналы муфты и полость стакана в полость корпуса через окна, выполненные в стенке стакана по обе стороны перепускного седла. Муфты перекрестного течения флюидов изготовлены с патрубком, в котором размещены контрольно-измерительные приборы, по крайней мере, расходомер флюида соответствующего пласта скважины. Телемеханическая система управления блоками регулирования и учета дебита пластов оснащена интерфейсом передачи управляющих команд регулировочным клапанам от пункта управления скважиной и информации от контрольно-измерительных приборов в обратном направлении через систему связи GPRS. (Патент №2512228 C1 на изобретение «Установка одновременно-раздельной эксплуатации многопластовой скважины с телемеханической системой». - МПК: E21B 43/14, E21B 47/12. - 10.04.2014). Данное изобретение принято за прототип.A known unit for regulating and recording fluid production from a multilayer well as part of an installation for simultaneous and separate operation of a multilayer well with a telemechanical system. Control and metering units for fluid production from a multilayer well are installed in cross-fluid couplings of wells and contain control valves made in glasses with a bypass saddle and control and measuring devices, the latter are located above and / or below the control valve, interconnected by a geophysical cable placed in the channel made in the wall of the glass. At the same time, the control and flow control units are interconnected by geophysical cables and connected to the well control point by a telemechanical transmission system of control commands to the control valves from the control point and control information about the technological parameters of the fluid in the well strata from the control and measuring devices in the opposite direction with signal separation, through geophysical and power cables through a cable connector and adapter. The blocks of regulation and accounting of the flow rate of the seams are made with the possibility of alternating landing them from the wellhead into the nests of the respective couplings and dismantling during repair and maintenance. Geophysical cables in the sections between the support flange and the formation flow control and accounting units are placed in telescopic tubes equipped with compression springs, with the possibility of changing the distance between the control and production flow control units during the dismantling and their alternate placement in the corresponding fluid cross-couplers. An electric drive locking needle is installed in the glass cavity from the open end side, interacting with the overflow seat, the electric drive of which, upon command from the control point, informs the locking needle of the reciprocating movement with the possibility of regulating fluid flow from the corresponding formation through the radial channels of the coupling and the glass cavity into the body cavity through windows made in the wall of the glass on both sides of the bypass saddle. Fluid cross-flow couplings are made with a nozzle in which control and measuring instruments are located, at least a fluid flow meter of the corresponding well formation. The telemechanical control system for the units for controlling and accounting for the flow rate of the formations is equipped with an interface for transmitting control commands to the control valves from the well control point and information from the instrumentation in the opposite direction through the GPRS communication system. (Patent No. 2512228 C1 for the invention “Installation for simultaneous and separate operation of a multilayer well with a telemechanical system.” - IPC: E21B 43/14, E21B 47/12. - 10.04.2014). This invention is taken as a prototype.

Известен блок регулирования и учета добычи флюида из многопластовой скважины в составе системы регулирования дебита скважины, соединенный корпусом снизу с выходом трубчатых элементов центрального и кольцевого каналов направления потоков флюидов из разных пластов скважины посредством стыковочного узла, а сверху - посредством патрубка с электроприводом центробежного насоса. В корпусе блока регулирования и учета добычи флюида в каждом из каналов установлены регулируемые клапаны в виде золотниковых затворов с электроприводами, размещенные в обособленных каналах, сообщающихся с центральным и кольцевым каналами трубчатых элементов через запорные седла регулируемых клапанов стыковочного узла. В стенке каждого обособленного канала выполнены окна для сообщения их с полостью обсадной трубы для дальнейшего избирательного смешивания потоков флюидов из всех каналов. В блоке регулирования и учета добычи флюида размещен процессор автоматического управления регулируемыми клапанами, связанный кабелем связи, помещенным в патрубке, через силовой кабель с пунктом электропитания центробежного насоса и управления скважиной. В патрубке размещен блок телеметрии, соединенный кабелем связи, с одной стороны, с кабелем электропитания и управления скважиной и, с другой, с процессором автоматического управления регулируемыми клапанами. (Патент RU №2482267 C2 на изобретение «Система регулирования дебита скважины». - МПК: E21B 43/12. - 20.05.2013). Данное изобретение принято за прототип.A known unit for controlling and recording fluid production from a multilayer well as part of a well production rate control system is connected by a housing from below to the outlet of tubular elements of the central and annular channels for directing fluid flows from different layers of the well by means of a docking unit, and above by means of a nozzle with an electric drive of a centrifugal pump. In the housing of the control unit and metering fluid production in each channel, adjustable valves are installed in the form of slide valves with electric actuators, located in separate channels communicating with the central and annular channels of tubular elements through the locking seats of the adjustable valves of the docking unit. In the wall of each separate channel, windows are made for communicating them with the casing cavity for further selective mixing of fluid flows from all channels. In the unit for regulating and recording fluid production, there is a processor for automatic control of adjustable valves, connected by a communication cable placed in the pipe, through a power cable to the power point of the centrifugal pump and to control the well. A telemetry unit is placed in the pipe, connected by a communication cable, on the one hand, to a power supply and well control cable, and, on the other hand, to an automatic control processor of adjustable valves. (Patent RU No. 2482267 C2 for the invention “System for controlling the flow rate of a well.” - IPC: E21B 43/12. - 05/20/2013). This invention is taken as a prototype.

Недостатком известных технических решений, принятых за прототип, является низкая надежность работы регулируемых клапанов, снижающая эффективность управления одновременно-раздельной эксплуатацией многопластовой скважины.A disadvantage of the known technical solutions adopted for the prototype is the low reliability of the adjustable valves, which reduces the management efficiency of simultaneous and separate operation of a multilayer well.

Основной задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является повышение надежности эксплуатации многопластовых скважин с возможностью в режиме реального времени оперативно менять режим эксплуатации каждого пласта в скважине и отслеживать фактические изменения параметров флюида скважинного продукта, включая дебит, давление, температуру, химический состав, pH, содержание воды и твердых частиц, склонность к образованию гравийно-песчаной набивки и удельное сопротивление.The main task to be solved by the claimed invention is aimed at improving the reliability of multilayer wells with the ability to quickly change the operating mode of each formation in the well in real time and monitor the actual changes in the parameters of the fluid of the well product, including flow rate, pressure, temperature, chemical composition, pH , water and particulate matter, a tendency to form gravel and sand packing, and resistivity.

Техническим результатом является повышение надежности одновременно-раздельной эксплуатации скважины при оптимальном регулировании фазового состава флюида из пластов скважины в режиме реального времени.The technical result is to increase the reliability of simultaneous and separate operation of the well with optimal control of the phase composition of the fluid from the wellbore in real time.

Указанный технический результат достигается тем, что в известном блоке регулирования и учета добычи флюида из многопластовой скважины, содержащем корпус с обособленными продольными каналами в количестве, равном числу эксплуатируемых пластов скважины, ограниченный снизу стыковочным узлом с ответными каналами для потоков флюидов из пластов скважины, сверху корпус ограничен стыковочным узлом с установленными на нем регулируемыми клапанами, выполненными в стаканах, электропривод которых сообщает запорной игле возвратно-поступательное движение относительно перепускного седла с возможностью регулирования потока флюида из соответствующего пласта через радиальные каналы в стенке стакана по обе стороны перепускного седла, при этом регулируемые клапаны размещены в каждом обособленном продольном канале корпуса, в стенках которых выполнены окна для сообщения их с затрубной полостью скважины, и контрольно-измерительные приборы, расположенные ниже и/или выше регулируемого клапана и функционально связанные кабелем с блоком телеметрии и/или пунктом управления и электропитания скважины, размещенным в канале, выполненном в стенке стакана, с возможностью передачи управляющих команд регулировочным клапанам и контрольной информации о технологических параметрах флюида в пластах скважины от контрольно-измерительных приборов через кабельный разъем, согласно предложенному техническому решению,The specified technical result is achieved by the fact that in the known unit for regulating and accounting for fluid production from a multilayer well containing a housing with separate longitudinal channels in an amount equal to the number of exploited well strata, limited from below by a docking unit with return channels for fluid flows from the well strata, from above the body limited by a docking unit with adjustable valves mounted on it, made in glasses, the electric drive of which tells the locking needle reciprocating movement relative to the overflow seat with the possibility of regulating fluid flow from the corresponding formation through radial channels in the wall of the cup on both sides of the overflow seat, with adjustable valves placed in each separate longitudinal channel of the body, the walls of which are made windows for communication with the annular cavity of the well, and instrumentations located below and / or above the adjustable valve and functionally connected by cable to the telemetry unit and / or control center and power supply wells located in the channel made in the wall of the glass, with the possibility of transmitting control commands to the control valves and control information about the technological parameters of the fluid in the reservoir from the control devices through the cable connector, according to the proposed technical solution,

электроприводы запорных игл размещены в герметичных полостях стаканов, для чего стаканы полым торцом герметично сопряжены с верхним стыковочным узлом, а запорные иглы выполнены в виде золотника, на котором установлен сальник, посредством которого запорная игла герметично перемещается в стакане, при этом в корпусе дополнительно размещены цилиндры в количестве, равном числу эксплуатируемых пластов скважины, которые верхним концом сопряжены со стаканом соответствующего регулируемого клапана, а противоположным - установлены в каналах нижнего стыковочного узла, образующие обособленные продольные каналы с потоками флюида из соответствующих пластов скважины в перепускные седла регулируемых клапанов и совместно с корпусом образуют межтрубные пространства, сообщающиеся с затрубной полостью скважины через окна в стенке корпуса, а вышеуказанные контрольно-измерительные приборы размещены в полости каждого цилиндра и присоединены к торцу стакана, для чего радиальные каналы в стакане ниже перепускного седла выполнены со стороны торца стакана;the electric drives of the locking needles are placed in the sealed cavities of the glasses, for which the glasses with a hollow end are hermetically connected to the upper docking unit, and the locking needles are made in the form of a spool on which an oil seal is installed, by means of which the locking needle is hermetically moved in the glass, while the cylinders are additionally placed in the housing in an amount equal to the number of exploited well strata that are connected with the top of the corresponding adjustable valve to the upper end and installed in the channels neither the bottom of the docking unit, forming separate longitudinal channels with fluid flows from the corresponding well strata into the bypass saddles of the adjustable valves and together with the body form annular spaces communicating with the annular cavity of the well through windows in the body wall, and the above instrumentation is placed in the cavity of each cylinder and attached to the end of the glass, for which the radial channels in the glass below the bypass saddle are made from the side of the end of the glass;

электроприводы запорных игл снабжены устройствами измерения линейных перемещений запорной иглы, например, с датчиком Холла.electric drives of locking needles are equipped with devices for measuring linear movements of the locking needle, for example, with a Hall sensor.

Указанный технический результат достигается тем, что, в известном блоке регулирования и учета добычи флюида из многопластовой скважины, содержащем корпус с обособленными продольными каналами в количестве, равном числу эксплуатируемых пластов скважины, ограниченный снизу стыковочным узлом с ответными каналами для потоков флюидов из пластов скважины, сверху корпус ограничен стыковочным узлом с установленными на нем регулируемыми клапанами, выполненными в стаканах, электропривод которых сообщает запорной игле возвратно-поступательное движение относительно перепускного седла с возможностью регулирования потока флюида из соответствующего пласта через радиальные каналы в стенке стакана по обе стороны перепускного седла, при этом регулируемые клапаны размещены в каждом обособленном продольном канале корпуса, в стенках которых выполнены окна для сообщения их с затрубной полостью скважины, и контрольно-измерительные приборы, расположенные ниже и/или выше регулируемого клапана и функционально связанные кабелем с блоком телеметрии и/или пунктом управления и электропитания скважины, размещенным в канале, выполненном в стенке стакана, с возможностью передачи управляющих команд регулировочным клапанам и контрольной информации о технологических параметрах флюида в пластах скважины от контрольно-измерительных приборов через кабельный разъем, согласно предложенному техническому решению,The specified technical result is achieved by the fact that, in the known unit for regulating and accounting for fluid production from a multilayer well, comprising a housing with separate longitudinal channels in an amount equal to the number of exploited well strata, limited from below by a docking unit with return channels for fluid flows from the well strata, from above the casing is limited by a docking unit with adjustable valves mounted on it, made in glasses, the electric drive of which tells the locking needle back and forth movement relative to the overflow seat with the possibility of regulating fluid flow from the corresponding formation through radial channels in the wall of the cup on both sides of the overflow seat, with adjustable valves placed in each separate longitudinal channel of the body, the walls of which are made windows for communication with the annular cavity of the well, and control and measuring devices located below and / or above the adjustable valve and functionally connected by cable to the telemetry unit and / or control center and electrical anija wells placed in the channel formed in the wall of the cup, to transmit control commands to the adjusting valve and the control information about the process parameters of the fluid in the formations from the borehole instrumentation via a cable connector according to the proposed technical solution,

электроприводы запорных игл размещены в герметичных полостях стаканов, для чего стаканы полым торцом герметично сопряжены с верхним стыковочным узлом, а запорные иглы выполнены в виде золотника, на котором установлен сальник, посредством которого запорная игла герметично перемещается в стакане, при этом в корпусе дополнительно размещены цилиндры в количестве, равном числу эксплуатируемых пластов скважины, которые верхним концом сопряжены со стаканом соответствующего регулируемого клапана, а противоположным - установлены в каналах нижнего стыковочного узла, образующие обособленные продольные каналы с потоками флюида из соответствующих пластов скважины в перепускные седла регулируемых клапанов и совместно с корпусом образуют межтрубные пространства, сообщающиеся с затрубной полостью скважины через окна в стенке корпуса, при этом канал ниже перепускного седла выполнен аксиальным с перепускным седлом регулируемого клапана, сообщающим полость цилиндра с межтрубным пространством, а вышеуказанные контрольно-измерительные приборы установлены в стенке каждого цилиндра и связаны кабелем с внешней стороны цилиндра;the electric drives of the locking needles are placed in the sealed cavities of the glasses, for which the glasses with a hollow end are hermetically connected to the upper docking unit, and the locking needles are made in the form of a spool on which an oil seal is installed, by means of which the locking needle is hermetically moved in the glass, while the cylinders are additionally placed in the housing in an amount equal to the number of exploited well strata that are connected with the top of the corresponding adjustable valve to the upper end and installed in the channels neither the bottom of the docking unit, forming separate longitudinal channels with fluid flows from the corresponding well strata into the bypass seats of the adjustable valves and together with the body form annular spaces communicating with the annular cavity of the well through windows in the body wall, while the channel below the bypass seat is made axial with the bypass seat an adjustable valve communicating the cylinder cavity with the annular space, and the above instrumentation is installed in the wall of each cylinder pa and associated cable on the outside of the cylinder;

электроприводы запорных игл снабжены устройствами измерения линейных перемещений запорной иглы, например, с датчиком Холла.electric drives of locking needles are equipped with devices for measuring linear movements of the locking needle, for example, with a Hall sensor.

Приведенный заявителем анализ уровня техники позволил установить, что аналоги, характеризующиеся совокупностями признаков, тождественными всем признакам заявленных вариантов блока регулирования и учета добычи флюида из многопластовой скважины, отсутствуют. Следовательно, заявляемые технические решения соответствует условию патентоспособности «новизна».The analysis of the prior art cited by the applicant made it possible to establish that there are no analogues that are characterized by sets of features that are identical to all the features of the claimed options for the control unit and metering fluid production from a multilayer well. Therefore, the claimed technical solution meets the condition of patentability "novelty."

Результаты поиска известных решений в данной области техники с целью выявления признаков, совпадающих с отличительными от прототипа признаками заявляемой группы технических решений, показали, что они не следуют явным образом из уровня техники. Из определенного заявителем уровня техники не выявлена известность влияния предусматриваемых существенными признаками заявляемого технического решения преобразований на достижение указанного технического результата. Следовательно, заявляемые технические решения соответствуют условию патентоспособности «изобретательский уровень».The search results for known solutions in the art in order to identify features that match the distinctive features of the prototype of the claimed group of technical solutions have shown that they do not explicitly follow from the prior art. From the prior art determined by the applicant, the influence of the transformations provided for by the essential features of the claimed technical solution on the achievement of the specified technical result is not revealed. Therefore, the claimed technical solutions meet the condition of patentability "inventive step".

Заявленные технические решения может быть реализованы на любом предприятии машиностроения из общеизвестных материалов и принятой технологии и использованы в скважинных установках по добыче нефти и газа. Следовательно, заявляемая группа технических решений соответствует условию патентоспособности «промышленная применимость».The claimed technical solutions can be implemented at any engineering enterprise from well-known materials and accepted technology and used in downhole oil and gas production facilities. Therefore, the claimed group of technical solutions meets the condition of patentability "industrial applicability".

На фиг. 1 схематично показан блок регулирования и учета добычи флюида из многопластовой скважины, вариант 1; на фиг. 2 - то же, вариант 2.In FIG. 1 schematically shows a control and accounting unit for fluid production from a multilayer well, option 1; in FIG. 2 - the same, option 2.

Блок регулирования и учета добычи флюида из многопластовой скважины по первому варианту содержит корпус 1, ограниченный снизу стыковочным узлом 2 с каналами 3 и сверху стыковочным узлом 4 с установленными на нем регулируемыми клапанами в количестве, равном числу эксплуатируемых пластов скважины. В корпусе 1 размещены сопряженные между собой стаканы 5, которые полым торцом герметично сопряжены с верхним стыковочным узлом 4, и цилиндры 6, последние противоположным концом установлены в соответствующих каналах 3 нижнего стыковочного узла 2, образующие межтрубное пространство 7 и обособленные продольные каналы 8 для потоков флюида из соответствующих пластов в устье скважины. В стаканах 5 выполнено перепускное седло 9 с радиальными каналами 10 и 11 в стенке стакана 5 по обе стороны перепускного седла 9, сообщающие продольные каналы 8 с затрубной полостью скважины через межтрубное пространство 7 и окна 12, выполненные в стенке корпуса 1. Радиальные каналы 10 в стакане 5 ниже перепускного седла 9 выполнены со стороны торца стакана 5. Выше перепускного седла 9 в основании стакана 5 установлена запорная игла 13, выполненная в виде золотника, на котором расположен сальник 14, посредством которого запорная игла 13 герметично перемещается в стакане 5 от электропривода 15, размещенного в герметичной полости 16 стакана 5 и закрепленного в стыковочном узле 4, сообщающего запорной игле 13 возвратно-поступательные движения относительно перепускного седла 9 с возможностью регулирования потока флюида из соответствующего пласта через каналы 3 стыковочного узла 2 в устье скважины. Электроприводы 15 запорных игл 13 снабжены устройствами измерения линейных перемещений запорной иглы 13 с датчиками Холла. Ниже стакана 5 в продольных каналах 8 расположены контрольно-измерительные приборы 17, функционально связанные кабелем 18 с блоком телеметрии и/или пунктом управления и электропитания скважины (условно не показаны), размещенным в канале, выполненном в стенке стакана 5, с возможностью передачи управляющих команд регулировочным клапанам и контрольной информации о технологических параметрах флюида в пластах скважины от контрольно-измерительных приборов 17 через кабельный разъем 19, размещенный в колонне лифтовых труб 20. Измеряемые параметры могут быть выбраны из группы, включающей дебит, давление, температуру, химический состав, содержание воды, pH, содержание твердых частиц, склонность к образованию твердого осадка и удельное сопротивление. (Фиг. 1).According to the first embodiment, the control and accounting unit for fluid production from a multilayer well comprises a housing 1 bounded below by a docking unit 2 with channels 3 and above by a docking unit 4 with adjustable valves installed on it in an amount equal to the number of well strata operated. In the housing 1 there are placed mating glasses 5, which are hollow end hermetically mated with the upper docking unit 4, and cylinders 6, the latter with the opposite end mounted in the corresponding channels 3 of the lower docking unit 2, forming the annular space 7 and separate longitudinal channels 8 for fluid flows from the corresponding strata at the wellhead. In the cups 5, a bypass saddle 9 is made with radial channels 10 and 11 in the wall of the cup 5 on both sides of the bypass saddle 9, communicating longitudinal channels 8 with the annular cavity of the well through the annulus 7 and the windows 12 made in the wall of the housing 1. Radial channels 10 in the glass 5 below the bypass seat 9 is made from the end face of the glass 5. Above the bypass seat 9, a locking needle 13 is installed in the base of the glass 5, made in the form of a spool, on which the gland 14 is located, by means of which the locking needle 13 is hermetically sealed is sealed in the cup 5 from the electric drive 15, placed in the sealed cavity 16 of the cup 5 and fixed in the docking unit 4, which informs the shut-off needle 13 of the reciprocating motion relative to the bypass seat 9 with the possibility of regulating the fluid flow from the corresponding formation through the channels 3 of the docking unit 2 at the mouth wells. The actuators 15 of the locking needles 13 are equipped with devices for measuring the linear movements of the locking needles 13 with Hall sensors. Below the nozzle 5 in the longitudinal channels 8 are measuring instruments 17, functionally connected by a cable 18 with a telemetry unit and / or a well control and power supply unit (not shown conditionally), located in the channel made in the nozzle wall 5, with the possibility of transmitting control commands control valves and control information about the technological parameters of the fluid in the well strata from the control instruments 17 through a cable connector 19 located in the column of elevator pipes 20. Measured parameters m They can be selected from the group consisting of flow rate, pressure, temperature, chemical composition, water content, pH, solids content, tendency to form a solid precipitate, and resistivity. (Fig. 1).

Во втором варианте блока регулирования и учета добычи флюида из многопластовой скважины в стакане 5 ниже перепускного седла выполнен канал 21, аксиальный перепускному седлу 9, сообщающему продольный канал 8 с межтрубным пространством 7, а контрольно-измерительные приборы 22 установлены в стенке каждого цилиндра 6 и связаны кабелем 23 в межтрубном пространстве 7. (Фиг. 2).In the second version of the control unit and metering fluid production from a multilayer well in a nozzle 5 below the bypass saddle, a channel 21 is made, axial to the bypass saddle 9, which communicates the longitudinal channel 8 with the annular space 7, and the instrumentation 22 is installed in the wall of each cylinder 6 and connected cable 23 in the annulus 7. (Fig. 2).

Предложенные блоки регулирования и учета добычи флюида из многопластовой скважины работают следующим образом.The proposed blocks of regulation and accounting of fluid production from a multilayer well work as follows.

После монтажа скважинной установки, содержащей блок регулирования и учета добычи флюида из многопластовой скважины, соединенный кабелем 18 с блоком телеметрии и/или пунктом управления и электропитания скважины, включают в работу скважинную установку и флюид разных пластов начинает раздельно поступать в затрубную полость скважины через каналы 3 стыковочного узла 2. По кабелям 18 и 23 через кабельный разъем 19 подается электропитание на контрольно-измерительные приборы 17 или 22 и управляющие сигналы на электроприводы 15 запорных игл 13. Также по кабелям 18 и 23 в обратном направлении передается информация об измеряемых параметрах пластовых флюидов и степени открытия в перепускных седел 9 запорными иглами 13 в стаканах 5. При регулировании открытия перепускных седел 9 запорными иглами 13 пластовые флюиды поднимаются по обособленным продольным каналам 8 в цилиндрах 6, омывая контрольно-измерительные приборы 17 или 22, по радиальным каналам 10 или аксиальному каналу 21 через перепускное седло 9, радиальные каналы 11, межтрубное пространство 7, окна 12 в стенке корпуса 1 в затрубную полость скважины. Возможность блока работать в режиме регулирования и учета добычи флюида из разных пластов скважины раздельно позволяет исследовать на поверхности скважины каждый пласт по отдельности, т.е. определить дебит, давление, температуру, химический состав, pH, содержание воды и твердых частиц, склонность к образованию твердого осадка и удельное сопротивление, и организовать наземным обслуживающим персоналом периодическую откачку пластового флюида из каждого пласта с разными технологическими параметрами и с разной цикличностью, не останавливая работу скважины в целом, с возможностью избирательного смешивания потоков флюидов из всех эксплуатируемых пластов скважины.After the installation of the well installation, containing the control unit and metering fluid production from a multilayer well, connected by a cable 18 to the telemetry unit and / or the control unit and the power supply of the well, the well installation is switched on and the fluid of different layers begins to separately enter the annular cavity of the well through channels 3 docking unit 2. Through cables 18 and 23 through the cable connector 19, power is supplied to the measuring instruments 17 or 22 and control signals to the electric drives 15 of the locking needles 13. Also by the cables 18 and 23 in the opposite direction transmit information about the measured parameters of the formation fluids and the degree of opening in the bypass seats 9 with locking needles 13 in the cups 5. When regulating the opening of the bypass seats 9 with locking needles 13, the formation fluids rise along separate longitudinal channels 8 in the cylinders 6, washing instrumentation 17 or 22, through radial channels 10 or axial channel 21 through the bypass saddle 9, radial channels 11, annulus 7, windows 12 in the wall of the housing 1 into the annular cavity of the wells other. The ability of the unit to work in the mode of regulation and accounting for fluid production from different layers of the well separately allows each layer to be examined separately, i.e. determine flow rate, pressure, temperature, chemical composition, pH, water and solids content, a tendency to form solid sediment and resistivity, and arrange periodic maintenance pumping of formation fluid from each formation with different technological parameters and with different cycles by the ground support staff, without stopping the operation of the well as a whole, with the possibility of selective mixing of fluid flows from all operating well strata.

Использование предложенного блока регулирования и учета добычи флюида из многопластовой скважины позволит повысить надежность одновременно-раздельной эксплуатации многопластовых скважин.Using the proposed control unit and accounting fluid production from a multilayer well will improve the reliability of simultaneous and separate operation of multilayer wells.

Claims (4)

1. Блок регулирования и учета добычи флюида из многопластовой скважины, содержащий корпус с обособленными продольными каналами в количестве, равном числу эксплуатируемых пластов скважины, ограниченный снизу стыковочным узлом с ответными каналами для потоков флюидов из пластов скважины, сверху корпус ограничен стыковочным узлом с установленными на нем регулируемыми клапанами, выполненными в стаканах, электропривод которых сообщает запорной игле возвратно-поступательное движение относительно перепускного седла с возможностью регулирования потока флюида из соответствующего пласта через радиальные каналы в стенке стакана по обе стороны перепускного седла, при этом регулируемые клапаны размещены в каждом обособленном продольном канале корпуса, в стенках которых выполнены окна для сообщения их с затрубной полостью скважины, и контрольно-измерительные приборы, расположенные ниже и/или выше регулируемого клапана и функционально связанные кабелем с блоком телеметрии и/или пунктом управления и электропитания скважины, размещенным в канале, выполненном в стенке стакана, с возможностью передачи управляющих команд регулировочным клапанам и контрольной информации о технологических параметрах флюида в пластах скважины от контрольно-измерительных приборов через кабельный разъем, отличающийся тем, что электроприводы запорных игл размещены в герметичных полостях стаканов, для чего стаканы полым торцом герметично сопряжены с верхним стыковочным узлом, а запорные иглы выполнены в виде золотника, на котором установлен сальник, посредством которого запорная игла герметично перемещается в стакане, при этом в корпусе дополнительно размещены цилиндры в количестве, равном числу эксплуатируемых пластов скважины, которые верхним концом сопряжены со стаканом соответствующего регулируемого клапана, а противоположным - установлены в каналах нижнего стыковочного узла, образующие обособленные продольные каналы с потоками флюида из соответствующих пластов скважины в перепускные седла регулируемых клапанов, и совместно с корпусом образуют межтрубные пространства, сообщающиеся с затрубной полостью скважины через окна в стенке корпуса, а вышеуказанные контрольно-измерительные приборы размещены в полости каждого цилиндра и присоединены к торцу стакана, для чего радиальные каналы в стакане ниже перепускного седла выполнены со стороны торца стакана.1. The control and accounting unit for fluid production from a multilayer well, comprising a casing with separate longitudinal channels in an amount equal to the number of exploited well strata, bounded from below by a docking unit with return channels for fluid flows from the strata of the well, and from above the casing is limited by a docking station with mounted on it adjustable valves made in cups, the electric drive of which tells the locking needle the reciprocating movement relative to the overflow seat with the possibility of adjustable the flow of fluid from the corresponding formation through radial channels in the wall of the glass on both sides of the bypass seat, while the adjustable valves are placed in each separate longitudinal channel of the housing, the walls of which are made windows for communication with the annular cavity of the well, and instrumentation located below and / or above the adjustable valve and functionally connected by a cable to the telemetry unit and / or the control and power point of the well, located in the channel made in the glass wall , with the possibility of transmitting control commands to the control valves and control information about the technological parameters of the fluid in the wellbore from the control and measuring devices through a cable connector, characterized in that the electric shut-off needles are placed in the sealed cavities of the glasses, for which the glasses are hollow end hermetically connected to the upper docking knot, and locking needles are made in the form of a spool on which an oil seal is installed, by means of which the locking needle is hermetically moved in a glass, while additionally, cylinders are placed in the housing in an amount equal to the number of exploited well strata, which are connected with the top of the corresponding adjustable valve cup and the opposite end are installed in the channels of the lower docking unit, forming separate longitudinal channels with fluid flows from the corresponding strata of the well into the bypass seats of the adjustable valves, and together with the body form annular spaces communicating with the annular cavity of the well through windows in the wall of the body, and the above These control and measuring devices are placed in the cavity of each cylinder and attached to the end of the cup, for which the radial channels in the cup below the bypass saddle are made from the side of the cup end. 2. Блок по п. 1, отличающийся тем, что электроприводы запорных игл снабжены устройствами измерения линейных перемещений запорной иглы, например, с датчиком Холла.2. The block according to claim 1, characterized in that the electric drives of the locking needles are equipped with devices for measuring the linear movements of the locking needle, for example, with a Hall sensor. 3. Блок регулирования и учета добычи флюида из многопластовой скважины, содержащий корпус с обособленными продольными каналами в количестве, равном числу эксплуатируемых пластов скважины, ограниченный снизу стыковочным узлом с ответными каналами для потоков флюидов из пластов скважины, сверху корпус ограничен стыковочным узлом с установленными на нем регулируемыми клапанами, выполненными в стаканах, электропривод которых сообщает запорной игле возвратно-поступательное движение относительно перепускного седла с возможностью регулирования потока флюида из соответствующего пласта через радиальные каналы в стенке стакана по обе стороны перепускного седла, при этом регулируемые клапаны размещены в каждом обособленном продольном канале корпуса, в стенках которых выполнены окна для сообщения их с затрубной полостью скважины, и контрольно-измерительные приборы, расположенные ниже и/или выше регулируемого клапана и функционально связанные кабелем с блоком телеметрии и/или пунктом управления и электропитания скважины, размещенным в канале, выполненном в стенке стакана, с возможностью передачи управляющих команд регулировочным клапанам и контрольной информации о технологических параметрах флюида в пластах скважины от контрольно-измерительных приборов через кабельный разъем, отличающийся тем, что электроприводы запорных игл размещены в герметичных полостях стаканов, для чего стаканы полым торцом герметично сопряжены с верхним стыковочным узлом, а запорные иглы выполнены в виде золотника, на котором установлен сальник, посредством которого запорная игла герметично перемещается в стакане, при этом в корпусе дополнительно размещены цилиндры в количестве, равном числу эксплуатируемых пластов скважины, которые верхним концом сопряжены со стаканом соответствующего регулируемого клапана, а противоположным - установлены в каналах нижнего стыковочного узла, образующие обособленные продольные каналы с потоками флюида из соответствующих пластов скважины в перепускные седла регулируемых клапанов, и совместно с корпусом образуют межтрубные пространства, сообщающиеся с затрубной полостью скважины через окна в стенке корпуса, при этом канал ниже перепускного седла выполнен аксиальным с перепускным седлом регулируемого клапана, сообщающим полость цилиндра с межтрубным пространством, а вышеуказанные контрольно-измерительные приборы установлены в стенке каждого цилиндра и связаны кабелем с внешней стороны цилиндра.3. The unit for regulation and accounting of fluid production from a multilayer well, comprising a casing with separate longitudinal channels in an amount equal to the number of exploited well strata, bounded from below by a docking unit with return channels for fluid flows from the strata of the well, and from above the casing is limited by a docking station with mounted on it adjustable valves made in cups, the electric drive of which tells the locking needle the reciprocating movement relative to the overflow seat with the possibility of adjustable the flow of fluid from the corresponding formation through radial channels in the wall of the glass on both sides of the bypass seat, while the adjustable valves are placed in each separate longitudinal channel of the housing, the walls of which are made windows for communication with the annular cavity of the well, and instrumentation located below and / or above the adjustable valve and functionally connected by a cable to the telemetry unit and / or the control and power point of the well, located in the channel made in the glass wall , with the possibility of transmitting control commands to the control valves and control information about the technological parameters of the fluid in the wellbore from the control and measuring devices through a cable connector, characterized in that the electric shut-off needles are placed in the sealed cavities of the glasses, for which the glasses are hollow end hermetically connected to the upper docking knot, and locking needles are made in the form of a spool on which an oil seal is installed, by means of which the locking needle is hermetically moved in a glass, while additionally, cylinders are placed in the housing in an amount equal to the number of exploited well strata, which are connected with the top of the corresponding adjustable valve cup and the opposite end are installed in the channels of the lower docking unit, forming separate longitudinal channels with fluid flows from the corresponding strata of the well into the bypass seats of the adjustable valves, and together with the casing they form annular spaces communicating with the annular cavity of the well through windows in the casing wall, while al is formed below the overflow seat axial seat with adjustable overflow valve communicating with the cylinder chamber annulus, and the above measuring instruments installed in the wall of each cylinder and associated cable on the outside of the cylinder. 4. Блок по п. 3, отличающийся тем, что электроприводы запорных игл снабжены устройствами измерения линейных перемещений запорной иглы, например, с датчиком Холла. 4. The block according to claim 3, characterized in that the electric drives of the locking needles are equipped with devices for measuring the linear movements of the locking needle, for example, with a Hall sensor.
RU2014124743/03A 2014-06-17 2014-06-17 Control unit and produced fluid flow meter for multipay well (versions) RU2557023C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2014124743/03A RU2557023C2 (en) 2014-06-17 2014-06-17 Control unit and produced fluid flow meter for multipay well (versions)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2014124743/03A RU2557023C2 (en) 2014-06-17 2014-06-17 Control unit and produced fluid flow meter for multipay well (versions)

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2014124743A RU2014124743A (en) 2014-10-10
RU2557023C2 true RU2557023C2 (en) 2015-07-20

Family

ID=53379955

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2014124743/03A RU2557023C2 (en) 2014-06-17 2014-06-17 Control unit and produced fluid flow meter for multipay well (versions)

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2557023C2 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1996024745A2 (en) * 1995-02-09 1996-08-15 Baker Hughes Incorporated Computer controlled downhole tools for production well control
RU2380522C1 (en) * 2008-07-22 2010-01-27 Махир Зафар оглы Шарифов Equipment for multi-reservoir well sumultanious-separate recearch and production with electircal submersible pump (versions)
RU2482267C2 (en) * 2011-08-12 2013-05-20 Олег Сергеевич Николаев Well yield control system
RU2512228C1 (en) * 2012-12-19 2014-04-10 Олег Сергеевич Николаев Plant for dual operation of multiple-zone well with telemetry system

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1996024745A2 (en) * 1995-02-09 1996-08-15 Baker Hughes Incorporated Computer controlled downhole tools for production well control
RU2380522C1 (en) * 2008-07-22 2010-01-27 Махир Зафар оглы Шарифов Equipment for multi-reservoir well sumultanious-separate recearch and production with electircal submersible pump (versions)
RU2482267C2 (en) * 2011-08-12 2013-05-20 Олег Сергеевич Николаев Well yield control system
RU2512228C1 (en) * 2012-12-19 2014-04-10 Олег Сергеевич Николаев Plant for dual operation of multiple-zone well with telemetry system

Also Published As

Publication number Publication date
RU2014124743A (en) 2014-10-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2512228C1 (en) Plant for dual operation of multiple-zone well with telemetry system
US9103207B2 (en) Multi-zone completion systems and methods
RU2385409C2 (en) Method of extracting fluid from reservoir of one well with electric drive pump equipped with electric valve and installation for implementation of this method
RU2482267C2 (en) Well yield control system
US20090114396A1 (en) Wellsite measurement and control while producing device
RU2313659C1 (en) Method for simultaneous separate multiple-zone well operation
RU2562641C2 (en) Method of simultaneous-separate operation of dually-completed well and well pump unit for its implementation
RU2523590C1 (en) Single-packer device for dual fluid production from two well reservoirs
RU2578078C2 (en) Program-controlled injection well
RU2014129153A (en) VALVE PUMPING UNIT FOR SIMULTANEOUS-SEPARATE OPERATION OF A MULTI-PLASTIC WELL
CN101375015A (en) Wellbore method and apparatus for completion, production and injection
RU2594235C2 (en) Method of simultaneous separate operation of multi layer deposit and device for realizing said method
RU2552555C1 (en) Method of simultaneous separate or successive production of reservoir fluid from well of multipay fields with preliminary installation of packers
RU2438043C2 (en) Garipov pump unit for simultaneous separate operation of wells (versions)
RU2636842C1 (en) Method and arrangement for controlled injection of liquid through formations
RU2547190C1 (en) Well fluid regulator
RU2702187C1 (en) Deep-well pumping unit for oil producing (versions)
RU89604U1 (en) DEVICE FOR SIMULTANEOUSLY SEPARATE OPERATION OF MULTI-PLASTIC WELLS
RU2610484C9 (en) Method and device for adjustable injection of fluid to layers with automated measuring of process parameters
RU2513896C1 (en) Method of dual operation of two strata with one well
RU2557023C2 (en) Control unit and produced fluid flow meter for multipay well (versions)
RU95741U1 (en) HARIPOV PUMP INSTALLATION FOR SIMULTANEOUS-SEPARATE OPERATION OF WELLS (OPTIONS)
US10844676B2 (en) Pipe ram annular adjustable restriction for managed pressure drilling with changeable rams
RU2653210C2 (en) Method for interval oil production from a multiple zone well and a packerless pumping plant for implementation thereof
RU2626485C2 (en) Device for dual injection operation of agent in well formations (variants)

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20170618