Струйные аппараты спускают в скважину на расчетную глубину на колонне НКТ вместе с пакером, опрессовочным седлом, циркуляционным клапаном и фильтром-хвостовиком (рис. 3.14). Пакер при необходимости устанавливают над испытуемым пластом.
Аналогичность поверхностного (наземного) оборудования установок струйных насосов и гидропоршневых насосных установок обеспечивает быстрый перевод скважин с работы гидропоршневого насоса на струйный насос и наоборот при изменении динамического уровня, и продуктивности пласта.
Циркуляционный клапан (рис. 3.15) располагают выше места установки струйного аппарата на одну трубу колонны НКТ, а опрессовочное гнездо над циркуляционным клапаном.
С помощью насосных агрегатов (ЦА-320, ЦА-400, 4АН-700 и др.), установленных непосредственно на устье скважины, рабочая жидкость подается по колонне НКТ к струйному насосу. Вытекая с большой скоростью (200—280 м/с) из насадки и эжектора, рабочая жидкость инжектирует жидкость из подпакерной зоны. В камере смешения струйного насоса происходят энергообмен между потоками рабочей и инжектируемой жидкостей и выравнивание профилей скорости по сечению камеры смешения. Смешанный поток поступает в диффузор, где кинетическая энергия преобразуется в потенциальную энергию статического давления. Жидкость, выходящая их диффузора струйного насоса, движется к устью скважины по затрубному пространству.
Устройства УОС-1 (УОС-1 М), УЭОС-1, УСДП-1 применяются для создания длительно действующей на пласт депрессии, а также для воздействия на пласт в режиме
Струйные аппараты УЭОС-1 и УСДП-1 позволяют закачать кислоту в ПЗП, а затем откачать из пласта, в технологически установленное время, продукты реакции кислоты с породой с последующим циклическим воздействием на ПЗП путем создания многократных депрессий — репрессий.
Струйные насосы УОС-1 (УОС-1М), УСДП-1 и корпус вставного аппарата УЭОС-1 устанавливаются на колонне НКТ. Вставная часть УЭОС-1 доставляется к месту установки корпуса под действием силы собственной массы и после выполнения технологических операций извлекается на поверхность с помощью каната. Установленный в нижней ее части глубинный манометр фиксирует снижение давления и числа цикуюв депрессии — репрессии в течение, всего технологического процесса. Применение УСДП-1 позволяет проверять герметичность пакера но только в начальный период, но и в любой момент технологического процесса, а благодаря попутному движению рабочей, инжектируемой и смешанной жидкостей уменьшаются потери давления в рабочих органах аппарата.
Рис. 3.14. Схема гидропоршневой (струйной) насосной установки для добычи нефти:
1 — нижний пакер; 2 — обратный клапан; 3 — гидропоршневой или струйный насосный агрегат; 4 — седло; 5 — наконечник с пакером; 6 — эксплуатационная колонна труб; 7 — четырехходовой клапан; 8 — силовой плунжерный насос триплекс; 9 — трехфазный сепаратор; 10 — циркуляционный насос; 11 — гидроциклонные очистители; 12 — контрольный клапан, регулятор потока
Рис. 3.15. Циркуляционный клапан:
1 — корпус; 2 — втулка; 3 — уплотнительное кольцо; 4 — шар; 5 — упорное кольцо; 6 — штифт депрессия — репрессия.
Гидродинамический испытатель УГКП-1 спускают на каротажном кабеле внутрь колонны НКТ до места его установки в корпусе. При этом наличие датчика давления и установленного в нижней части испытателя регулируемого обратного клапана позволяет передавать по кабелю на наземный осциллограф кривые притока и кривые восстановления давления (КВД)либо сведения о давлении на пласт при воздействии на него многократными депрессиями — репрессиями. Возможность получения КВД непосредственно на устье скважины до и после технологического воздействия на ПЗП многократными депрессиями — репрессиями либо другими методами (кислота, 11ЛВ, топло, ультразвук и т.п.) позволяет оценивать изменение фильтрационных свойств пород в призабойной зоне и степень их очистки.
Таким образом, вся гамма струйных аппаратов позволяет создавать депрессию на пласт, обеспечивать выдержку во времени на приток при заданной депрессии и также быстро восстанавливать гидростатическое давление на пласт. Под понятием быстро подразумевается снижение давления в камере инжекции от гидростатического до вакуума за время от нескольких секунд до 1 —2 мин.
Струйные насосы могут применяться при освоении скважин по окончании бурения, при очистке ПЗП добывающих и нагнетательных скважин, а также при комплексном применении метода создания циклических депрессий — репрессий в сочетании с другими методами воздействия на пласт.
Жидкостно-газовые эжекторы могут применяться в различных областях техники, в том числе в нефтегазодобывающей промышленности для утилизации низконапорных газов, для перекачки и компримирования попутных нефтяных газов в нефтепромысловой системе сбора, подготовки и транспорта продукции скважин. Изотермический коэффициент полезного действия ЭЖГ 0,4 достигнут за счет оптимизации геометрических параметров.
Применение струйных насосов наиболее рационально в наклонно направленных скважинах и скважинах со значительным содержанием в продукции коррозионно-активных веществ, механических примесей, при средней глубине динамического уровня (до 1500 м) и из скважин со средними и высокими дебитами.
К недостаткам струйных насосов можно отнести относительно низкий КПД, необходимость погружения насосов на большую глубину (не менее 20 % от динамического уровня в скважине), уменьшение подачи насоса при откачке жидкости с большим содержанием свободного газа.
Направлениями развития этого вида оборудования являются повышение энергетических показателей струйных насосов, обеспечение автоматического перехода с режима на режим при изменении условий эксплуатации, создание струйных насосов для работы на многофазных смесях в многопластовых скважинах.