Скважина, эксплуатируемая установкой погружного гидропоршневого насосного агрегата

Это скважина, в которой внутри колонны насосно-компрессорных труб 7, (рис.8) в нижней ее части, размещен гидропоршневой насосный агрегат 8. Пространство между колонной труб 7 и обсадной колонной герметизируется пакером 10. На поверхности скважины смонтировано устьевое оборудование с четырехходовым краном 6, обеспечивающим подвод рабочей жидкости по колонне труб 7 к гидропоршневому агрегату 6 и подъему добываемой продукции по затрубному пространству между обсадной колонной и колонной труб 7. Устьевое оборудование посредством наземных трубопроводов соеди­нено с наземным оборудованием установки.

Насос высокого давления 1 посредством трубопровода высокого давления соединен с блоком распределительной гребенки 17, в которой осуществляется распределение рабочей жидкости высокого давления между несколькими скважинами с установленными в них гидропоршневыми агрегатами. В качестве рабочей жидкости используется сырая нефть из скважины предварительно очищенная от механических примесей. Принцип действия установки основан на использовании потока рабочей жидкости в качестве носителя энергии к погружному гидропоршневому насосному агрегату, установленному на забое нефтедобывающей скважины.

Трехплунжерный насос высокого давления подает рабочую жидкость на блок распределительной гребенки 17 и далее по наземному трубопроводу до устьевого оборудования скважины с четырехходовым краном 6.

Из устьевого оборудования рабочая жидкость высокого давления по колонне насосно-компрессорных труб 7 подводится к гидропоршневому агрегату 8.

Энергия потока рабочей жидкости высокого давления в гидродвигателе погружного агрегата преобразуется в механическую энергию возвратно-поступательного движения поршня гидродвигателя. Поршень гидродвигателя приводит в движение плунжер насосной части агрегата 8, в результате чего насос погружного агрегата отбирает добываемую нефть из скважины и по затрубному пространству, между обсадной колонной и наружным диаметром насосно-компрессорных труб 7 поднимает на устье скважины.

Добытая продукция (нефть и отработавшая в гидродвигателе агрегата рабочая жидкость) от устья скважины по трубопроводу низкого давления поступает в трехфазный сепаратор 12, где происходит разделение на газ, нефть и пластовую воду. Нефть далее разделяется на два потока, одна ее часть поступает по трубопроводу 5 в систему сбора, а вторая - на циркуляционный насос 4 и на блок циклонной очистки 3, где производится отделение механических примесей до качества "подтоварной нефти". Затем очищенная нефть поступает на прием трехплунжерного насоса 1. В дальнейшем цикл движения рабочей жидкости повторяется и осуществляется непрерывно, обеспечивая тем самым бесперебойно работу погружного гидропоршневого насосного агрегата.

Погружной гидропоршневой насосный агрегат является наиболее сложной конструкцией всей установки, определяющей технические возможности данного способа добычи нефти. Конструктивно погружной агрегат представляет собой плунжерный скважинный насос (аналогичный штанговому насосу) и гидравличнеский скважинный двигатель объемного действия с возвратно-поступательным движением поршня, объединенные в единую сборочную конструкцию скважинного исполнения.

Особенностью данного способа добычи нефти является возможность замены отработавшего в скважине погружного агрегата на новый без подъема колонны труб. Спуск агрегата в скважину осуществляется свободным сбросом его внутрь колонны труб.

Для подъема гидропоршневого агрегата из скважины (рис.9 б) четырехходовой кран на устье скважины переключается так, чтобы рабочая жидкость с поверхности по боковому каналу поступала под нижний торец агрегата, заставляя его подниматься вверх внутри колонны труб в потоке закачиваемой жидкости. При достижении устья скважины агрегат своей верхней головкой захватывается специальным ловильным устройством, размещенном в устьевом оборудовании, и извлекается из скважины.

Такой способ замены агрегата принято называть гидравлическим, что обеспечивает резкое сокращение простоя скважины связанное с заменой агрегата. Подъем агрегата с глубины 2000 метров осуществляется в течение 35-40 минут.

10