Гидропакерный автоматический поршень

Широкое применение на промыслах нашей страны по­лучила эксплуатация скважин гидропакерным автоматиче­ским поршнем (рис. 4.14). Для этого в скважину спускают насосно-компрессорные трубы (НКТ) с нижним 8 и верхним 1 амортизаторами, а на выкидной линии 3 устанавливают ав­томатический клапан-отсекатель 2. В подъемные трубы при закрытом клапане-отсекателе 2 бросают поршень 7 (рис. 4.14, а), который садится на нижний амортизатор. Диаметр поршня на 2-4 мм меньше внутреннего диаметра НКТ 6. При закрытом клапане-отсекателе происходит приток жидкости из пласта в скважину, причем газ в основном скапливается в межтрубном пространстве 5, где давление нарастает быстрее, чем в НКТ. Для увеличения притока газа в межтрубное пространство к нижнему амортизатору подвешивают хвостовик 9 длиной 10-15 м, диаметр которого меньше диаметра НКТ. При этом приток газа в межтрубное пространство на 80-90% больше, чем в подъ­емные трубы.

Когда межтрубное давление достигает заданной величины, по команде датчика 4, установленного в межтрубном простран­стве, с помощью автоматического устройства открывается клапан 2 и газ направляется в подъемные трубы. Жидкость из межтрубного пространства через зазоры между НКТ и поршнем вытесняется в подъемные трубы выше поршня. Под действием напора газа и жидкости поршень 7 поднимается по подъем­ным трубам, перемещая накопившуюся жидкость над собой

Рис. 4.14. Схема работы скважины с применением гидропакерного поршня.

Положение поршня: а - в начале процесса, б - в процессе подъема жидкости, в - в конце процесса к устью скважины (рис. 4.14, б). При движении поршня вверх часть жидкости через зазор стекает под поршень. Эта жидкость препятствует прорыву газа из кольцевого пространства в подъ­емные трубы, выполняя, таким образом, роль гидравлического пакера. Другая часть жидкости выталкивается поршнем через клапан-отсекатель в выкидные трубы. Затем поршень подходит к буферной камере, ударяется о верхний амортизатор 1 и под действием автоматического устройства клапан-отсекатель 2 за­крывается. Поскольку в момент закрытия клапана-отсекателя давление в подъемных трубах примерно равно давлению в вы­кидной линии, поршень под действием силы тяжести падает до нижнего амортизатора, и цикл повторяется (рис. 4.14, в).

Для увеличения гидравлического сопротивления, а также предупреждения прорыва газа в зазор на внешней стенке плун­жера сделаны кольцевые канавки.

Периодическая эксплуатация скважины, оборудованной гидропакерным автоматическим поршнем, может происходить как за счет энергии газа, выделяющегося из пласта, так и за счет энергии газа, подаваемого в скважину с поверхности.