Технология ТАР

Скопинцев С.П. skopintsev.sp@gmail.com Обводненным месторождениям – технологию ТАР! Технология адаптивного разделения нефти от воды (ТАР) заключается в следующем. В обводненную скважину на НКТ спускают насос 2 так, что вход в него располагается ниже продуктивного пласта 1. При этом нефть в скважину поступает из верхней части продуктивного интервала и собирается в межтрубном пространстве, входящая вода собирается внизу, подпирая нефтяной столб 4 и выталкивая нефть в трубопровод 6. Обратите внимание на то, что нефть и вода здесь исходно разделены! И задача состоит только в том, чтобы в процессе откачки обеих жидкостей граница раздела «нефть–вода» 7 находилась в межтрубном пространстве. Задача – стандартная, решение – тоже: надо контролировать положение границы и, меняя отбор нефти или воды, стабилизировать ее местоположение. * В предлагаемом устройстве меняют отбор нефти вентилем 5, который управляется авторегулятором 8, который адаптивно вырабатывает команды управления по сигналам датчиков места границы «нефть–вода» 9. Вода откачивется по НКТ 3 обычным образом. * Требования к скважинам: a) наличие раздельной перекачки обводненной нефти и условно-безводного сырья, (например на кустовых скважинах); b) или наличие нижележащего пласта допускающего закачку воды в пласт без подъёма воды на поверхность. Основная область применения – на обводненных месторождениях для адаптивного дистанционного управления дебитом каждой скважины с автоматической настройкой её режима работы, в т.ч. и при нестационарном режиме работы для формирования интенсификационного волнового воздействия на продуктивный пласт. Дополнения и разъяснения *…* - существенный признак изобретения. МПК 6 E21B 43/38 УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВНУТРИСКВАЖИННОГО АДАПТИВНОГО РАЗДЕЛЕНИЯ НЕФТИ ОТ ВОДЫ Изобретение относится к нефтедобывающему оборудованию для добычи нефти из малодебитных скважин путем внутрискважинного разделения нефти от воды и откачки ее погружными глубинно-насосными установками и предназначено для повышения производительности оборудования. Наиболее близким к заявленному изобретению является устройство для внутрискважинного разделения нефти от воды, включающее колонну насосно-компрессорных труб с насосом, спущенным в эксплуатационную колонну скважины, межтрубное пространство над насосом для накопления нефти (заявка на изобретение №2 531 976 МПК 6 E21B 43/38). Указанное устройство принято за аналог и прототип. Недостатками аналога и прототипа являются сложность конструкции устройства и трудоемкость настройки. Задачей изобретения является упрощение конструкции оборудования с обеспечением её адаптивного управления. Поставленная задача достигается тем, что в устройство для внутрискважинного разделения нефти от воды, включающее колонну насосно-компрессорных труб с насосом, спущенным в эксплуатационную колонну скважины, и межтрубное пространство над насосом для накопления нефти, дополнительно установлен авторегулятор ССП границы раздела «нефть–вода» в межтрубном пространстве с одним или более сенсорами и управляемый вентиль. Вентиль установлен на линии откачки нефти из межтрубного пространства и адаптивно управляется авторегулятором. Вход насоса расположен ниже продуктивного пласта. Техническим результатом, обеспечиваемым приведенной совокупностью признаков, является упрощение конструкции устройства с обеспечением качественного разделения нефти от воды за счет того, что устройство адаптивно поддерживает глубину границы раздела «нефть–вода» в заданном интервале глубин. Сущность изобретения поясняется чертежами, на которых изображено: • на фиг.1 – заявленное устройство для внутрискважинного разделения нефти от воды с откачкой воды на поверхность; • на фиг.2 – вариант устройства с откачкой воды в низлежащий пласт. Устройство работает следующим образом. В скважину из продуктивного пласта 1 поступает смесь воды с нефтью. По принципу гравитационного разделения вода направляется в нижнюю часть скважины, откуда откачивается насосом 2 в линию откачки воды 3 или в низлежащий пласт. Глобулы нефти всплывают (нефть легче воды) в столбе воды вверх и, сливаясь, накапливаются в межтрубном пространстве 4. Под действием выталкивающего давления через управляемый вентиль 5 накапливаемая нефть поступает в линию откачки нефти 6. При этом в межтрубном пространстве формируется граница раздела «нефть–вода» 7. Авторегулятор ССП границы раздела «нефть–вода» 8 определяет глубину границы раздела «нефть–вода» и, регулируя вентилем объем откачиваемой нефти, адаптивно поддерживает местоположение границы в заданном интервале глубин. Когда авторегулятор ССП имеет два разноглубинных сенсора 9 воды или нефти («нефть–вода»), регулирование происходит следующим образом:  если оба сенсора показывают нефть, то авторегулятор приоткрывает управляемый вентиль, увеличивая отбор нефти;  если оба сенсора не показывают нефть, то авторегулятор призакрывает вентиль, уменьшая отбор нефти;  если верхний сенсор показывает нефть, а нижний сенсор не показывает нефть, то граница «нефть–вода» находится в пределах требуемого значения глубин. Степень открытия вентиля не изменяют. Увеличивая в системе контроля число разноглубинных сенсоров, добавляют количество и местоположение интервалов глубин, в которых авторегулятор адаптивно удерживает границу раздела «нефть–вода» в пределах требуемого значения. В качестве сенсоров «нефть–вода» могут использоваться скважинные влагомеры или резистиметры, например, опускаемые на заданную глубину в скважину по межрубью. В качестве сенсоров могут быть применены устройства непосредственного измерения глубины границы раздела «нефть–вода», например, акустический эхолот, работающий по методам эхолокации, или распределенный оптоволоконный термометр, определяющий глубину по местоположению характерной термоаномалии. Алгоритм при этом – следующий. Задают рабочий интервал глубин, например, от 600 до 700 м, и измеряют авторегулятором глубину границы раздела «нефть–вода». По аналогии с вышеописанным, вентиль будет приоткрываться, если глубина раздела будет ниже 700 м и призакрываться, если глубина раздела будет выше 600 м. В качестве сенсора может быть применен манометр на входе в управляемый вентиль. В этом случае вентиль будет приоткрываться, если измеренное манометром давление будет выше верхнего предела, и призакрываться, если измеренное давление будет ниже нижнего предела. Авторегулятор ССП может быть реализован с помощью известных промышленных устройств, например, микроконтроллера, по описанным алгоритмам. Значения верхнего и нижнего пределов выбираются в диапазоне от устья скважины до входа в насос эмпирически на основе результатов испытаний скважин, полученных при разных режимах работы.   Формула Устройство для внутрискважинного разделения нефти от воды, включающее колонну насосно-компрессорных труб с насосом, спущенным в эксплуатационную колонну скважины, межтрубное пространство над насосом для накопления нефти, отличающееся тем, что, в устройство дополнительно установлен авторегулятор ССП границы раздела «нефть–вода» в межтрубном пространстве с одним или более сенсорами и управляемый вентиль, при этом вентиль установлен на линии откачки нефти из межтрубного пространства и адаптивно управляется выходным сигналом авторегулятора ССП границы раздела «нефть–вода», а вход насоса расположен ниже продуктивного пласта.   Реферат Устройство для внутрискважинного разделения нефти от воды, включающее колонну насосно-компрессорных труб с насосом, спущенным в эксплуатационную колонну скважины, межтрубное пространство над насосом для накопления нефти, отличающееся тем, что, в устройство дополнительно установлен авторегулятор ССП границы раздела «нефть–вода» в межтрубном пространстве с одним или более сенсорами и управляемый вентиль, при этом вентиль установлен на линии откачки нефти из межтрубного пространства и адаптивно управляется выходным сигналом авторегулятора ССП границы раздела «нефть–вода», а вход насоса расположен ниже продуктивного пласта.   Фиг. 1.   Фиг. 2.