Использование устройства «штуцер-клапан» в системе ППД
При разработке нефтяной залежи основным методом увеличения нефтеотдачи остается поддержание пластового давления, которое осуществляется с помощью закачки в пласт рабочего агента: пресной, сточной или пластовой воды. При закачке агента в нагнетательные скважины необходимо осуществлять регулирование его объема. Сегодня для этого применяются штуцерные устройства, которые позволяют регулировать расход воды, но не способны остановить обратное движение закачанной жидкости после прекращения закачки. В свою очередь установка на арматуру нагнетательной скважины межфланцевого обратного клапана решает данную проблему, однако возможность регулирования объема закачки при этом отсутствует.
В связи с этим было решено объединить функции штуцера и обратного клапана в одном устройстве. Новое оборудование («штуцер-клапан») отличается простотой конструкции, удобством монтажа и эффективностью применения. Сегодня изделие может использоваться в нагнетательных скважинах как ОАО «Татнефть», так ив других российских и зарубежных компаний.
Устройство «штуцер-клапан» предназначено для регулирования объема закачки рабочего агента в пласт через нагнетательные скважины, а также остановки обратного потока жидкости после завершения закачки (рис. 1). Оборудование отличается простой конструкцией и состоит всего из нескольких элементов: корпуса, штуцера с уплотнительным резиновым кольцом, пружины, манжета и гайки, которая устанавливается сверху и выполняет роль фиксирующей крышки (рис. 2).
Принцип действия устройства заключается в следующем: поток жидкости проходит через отверстия в крышке внутрь цилиндрического корпуса и давит на штуцер полую керамическую вставку с резиновым кольцом. Последняя преодолевает сопротивление пружины и перемещается в уплотнительных элементах по направлению потока до упора в цилиндрический ограничитель перемещения. За счет этого открывается цилиндрическое отверстие керамической вставкидля прохождения жидкости. Пружина служит в качестве демпфера, смягчая ударные воздействия керамической вставки на цилиндрический ограничитель перемещения при резком начале движения потока жидкости (рис. 3).
Керамическая вставка – это сменный элемент конструкции. Для обеспечения регулирования объема закачки жидкости применяются вставки с разным диаметром отверстий.
Монтаж «штуцер-клапана» также отличается простотой и удобством и не требует внесения изменений в обвязку устьевой арматуры (рис. 4). Для установки устройства между фланцами могут использоваться стандартные шпильки М20 40.
В 2013 году было изготовлено десять опытных экземпляров устройства «штуцер-клапан». Пример внедрения изделия на скважине №3307 НГДУ «Бавлынефть» (ОАО «Татнефть») показан на рис. 5.
Нагнетательные скважины данного участка разработки связаны между собой системой водоводов. Ранее при остановке насосной станции небольшой объем закачанной жидкости перераспределялся в другие скважины, подключенные к этой же кустовой насосной станции (КНС), что отрицательно сказывалось на выполнении режима закачки.
После установки «штуцер-клапана» закачка жидкости сохранилась на уровне 5 м3/ч, при этом было создано дополнительное гидравлическое сопротивление. В данном случае мы использовали штуцер с керамической насадкой и диаметром отверстий крышки 6 мм. После остановки закачки движения потока жидкости в обратном направлении зафиксировано не было, несмотря на то, что давление на устье составляло порядка 30 атмосфер. Это говорит об удовлетворительной работе обратного клапана устройства.
Для отправки комментария вам необходимо авторизоваться.