Глубинно-насосная установка

 

Изобретение м.б. использовано при механизированной добыче нефти. Цель изобретения - снижение металлоемкости и энергетических затрат. В скважине 1 в нижней части колонны 2 насосно-компрессорных труб расположен цилиндр 3 погружного насоса . На устье 4 размещен кинематически связанный с механическим приводом 5 проточный плунжер 6 с нагнетательным клапаном 7. Под плунжером 6 образуется рабочая камера 8. Коаксиально колонне 2 размещена дополнительная колонна 9 труб с образованием между ними кольцевой полости (П) 10, изолированной в нижней части от затрубного пространства 11 пакером 12. Камера 8 сообщена с пространством 11 через установленный в цилиндре 3 ниже статического уровня жидкости всасывающий клапан 13 и через нагнетательный клапан 7 и внутреннюю П 14 с магистралью 15. В нижней части цилиндра 3 выполнено перепускное отверстие 16. Между клапано.м 13 и плунжером 6 расположен порщень 17 с полым щтоком 18 с возможностью его сообщения с камерой 8. Шток 18 снабжен кольцевой уплотнительной диафрагмой 19 с нагнетательным клапаном 20. Диафрагма 19 жестко соединена с цилиндром 3 с образование.ч над и под порщнем 17 двух камер 21 и 22 переменного объема. Камера 8 сообщена с пространством 11 каналом 23 через ка.меру 21 и клапан 20. Камера 22 сообщена через отверстие 16 и П 10 с атмосферой . П 10 заполнена жидкостью выще уровня верхнего положения плунжера 6, что приводит к уменьщению расхода металла на колонну щтанг и связанному с этим снижению затрат на перемещение плунжера. I ил. и сл

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU,» 1413239 A 1 (511 4 E 21 B 43/00, F 04 В 47/00

11т

» i rr (ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPGHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4157012/25-06 (22) 04.12.86 (46) 30.07.88. Бюл. ¹ 28 (75) А. Х. Мехтиев (53) 621. 651 (088. 8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 1035283, кл. F 04 В 47/02, 1982. (54) ГЛУБИННО-НАСОСНАЯ УСТАНОВКА (57) Изобретение м.б. использовано при механизированной добыче нефти. Цель изобретения — снижение металлоемкости и энергетических затрат. В скважине 1 в нижней части колонны 2 насосно-ком прессорных труб расположен цилиндр 3 погружного насоса. На устье 4 размещен кинематически связанный с механическим приводом 5 проточный плунжер 6 с нагнетательным клапаном 7. Под н 6 образуется рабочая камера 8. Коаксиально колонне 2 размещена дополнительная колонна 9 труб с образованием между ними кольцевой полости (П) 10, изолированной в нижней части от затрубного пространства 11 пакером 12.

Камера 8 сообщена с пространством 11 через установленный в цилиндре 3 ниже статического уровня жидкости всасывающий клапан 13 и через нагнетательный клапан 7 и внутреннюю П 14 с магистралью 15. В нижней части цилиндра 3 выполнено перепускное отверстие 16. Между клапаном 13 и плунжером 6 расположен поршень 17 с полым штоком 18 с возможностью его сообщения с камерой 8. Шток 18 снабжен кольцевой уплотнительной диафрагмой 19 с нагнетательным клапаном 20. Диафрагма

19 жестко соединена с цилиндром 3 с образованием над и под поршнем 17 двух камер 21 и 22 переменного объема. Камера 8 сообщена с пространством 11 каналом 23 через камеру 21 и клапан 20. Камера 22 сосбшена через отверстие 16 и П 10 с атмосферой. П 10 заполнена жидкостью выше уровня верхнего положения плунжера 6, что приводит к уменьшению расхода металла на колонну штанг и связанному с этим снижению затрат на перемещение плунжера. 1 ил.

141323

Изобретение относится к технике механизированной добычи нефти.

Целью изобретения является снижение металлоемкости и энергетических затрат.

На чертеже представлена принципиальная схема глубинно-насосной установки.

Глубинно-насосная установка содержит расположенный в скважине 1 в нижней части колонны 2 насосно-компрессорных труб цилиндр 3 погружного насоса, в котором размещен кинематически связанный с установленным на устье 4 скважины 1 механическим приводом 5 проточный плунжер 6 с нагнетательным клапаном 7 с образованием под плунжером 6 рабочей камеры 8.

Коаксиально колонне 2 насосно-комирессорных труб в скважине 1 размещена доно. нительная колонна 9 труб с образоваIll!Ex! между ними кольцевой полости 10, изолированной в нижней части от затрубного пространства 11 пакером 12.

Рабочая камера 8 сообщена с затрубным пространством 11 через установленный в цилиндре 3 ниже статического уровня перекачиваемой жидкости всасывающий клапан 13 и через нагнетательный клапан 7 плунжера 6 и внутреннюю полость 14 колон- 25 ны 2 насосно-компрессорных труб — с нагнетательной магистралью 15.

Б нижней части цилиндра 3 выполнено перепускное отверстие 16, а между всасы«ающим клапаном 13 и плунжером б расположен поршень 17 с полым штоком 18, ЗО установленным со стороны плунжера 6 с возможностЪю его сообщечия с рабочей камерой 8 и снабженным кольцевой уплотнительной диафрагмой 19, имеющей дополнительный нагнетательный клапан 20.

Диафрагма 19 жестко соединена с цилиндром 3 с образованием над и под поршнем 7 двух камер 21 и 22 переменного об нема. ! lлунжер 6 расположен в цилиндре 3 выше статического уровня перекачиваемой 40 ж пдкостн.

Рабочая камера 8 сообщена с затрубным пространством 11 при помощи обводного канала 23 через верхнюю камеру 21 переменного объема и дополнительный нагнетател ь н ы и кл а и а н 20.

Нижняя камера 22 переменного объема сообщена через перепускное отверстие 16

IIèëèíäðà 3 и кольцевую полость 10 с атмосферой, а кольцевая полость 10 заполнена жидкостью (не показана) выше уровня край-5О него верхнего положения плунжера б.

Глубинно-насосная установка работает следукнцим образом.

Перед пуском установки в работу осуществляется заполнение жидкостью внутренней полости 14 колонны 2 НВсосНо-компрессорных труб и кольцевой полости 10, причем последняя заполняется жидкостью

2 выше уровня крайнего верхнего положения плунжера 6, внутренняя полость 14 колонны 2 насосно-компрессорных труб над плунжером 6 сообщена с нагнетательной магистралью 15, а плунжер б находится в его нижнем положении.

Г1ри перемещении плунжера 6 вверх нагнетательный клапан 7 закрывается, при этом давление, действующее на поршень 17 со стороны нижней камеры 22 переменного объема, вследствие понижения давления в рабочей камере 8 становится меньше давления со стороны верхней камеры 21 переменного объема, и происходит перемещение поршня 17 в цилиндре 3 вверх совместно с плунжером 6.

При перемещении поршня 17 вверх происходит вытеснение перекачиваемой жидкости из верхней камеры 21 переменного объема через дополнительный нагнетательный клапан 20 в рабочую камеру 8 при закрытом всасывающем клапане 13 и поступление жидкости в нижнюю камеру 22 переменного объема из кольцевой полости 10.

Гlосле достижения плунжером 6 его крайнего верхнего положения происходит изменение направления движения плунжера 6 в цилиндре 3, при этом нагнетательный клапан 7 открывается, жидкость из рабочей камеры 8 перетекает в расположенную над плунжером 6 внутреннюю полость 14 колонHbl 2 насосно-ком прессорных труб, давление, действующее на поршень 17 со стороны нижней камеры 22 переменного объема, вследствие повышения давления в рабочей камере 8 и понижения уровня жидкости в кольцевой полости 10 становится меньше давления со стороны верхней камеры 21 геременного объема, в результате чего происходит перемещение поршня 17 в цилиндре

3 вниз совместно с плунжером 6.

Г1ри перемещении поршня 17 вниз происходит поступление перекачиваемой жидкости в верхнюю камеру 21 переменного объема через всасывающий клапан 13 при закрытом дополнительном клапане 20 и вытеснение жидкости из нижней камеры 22 переменного ооъема в кольцевую полость 10, Высота возможного расположения плунжера 6 над статическим уровнем перекачиваемой жидкости в скважине 1 в основном определяется глубиной эксплуатации скважины 1, ее забойным давлением, диаметрами основной и дополнительной колонн 2 и 9, высотой заполнения кольцевой полости 10 жидкостью и условием обеспечения неразрывности столба перекачиваемой жидкости в рабочей камере 8.

Расположение плунжера выше статического уровня перекачиваемой жидкости приводит в целом к уменьшению расхода металла на колонну штанг и связанному с

14 этим снижению энергетических затрат на перемещение плунжера с колонной штанг.

Формула изобретения

Глубинно-насосная установка, содержащая расположенный в скважине в нижней части колонны насосно-компрессорных труб цилиндр погружного насоса, в котором размещен кинематически связанный с установленным на устье скважины механическим приводом проточный плунжер с нагнетательным клапаном с образованием под плунжером рабочей камеры, и размещенную в скважине коаксиально колонне насосно-компрессорных труб дополнительную колонну труб с образованием между ними кольцевой полости, изолированной в нижней части от затрубного пространства пакером, причем рабочая камера сообщена с затрубным пространством через установленный в цилиндре ниже статического уровня перекачиваемой жидкости всасывающий клапан и через нагнетательный клапан плунжера и внутреннюю полость колонны насосно-компрессорных труб — с нагнетательной маги13239

4 стралью, а в нижней части цилиндра выполнено перепускное отверстие, отличающаяся тем, что, с целью снижения металлоемкости и энергетических затрат, установка дополнительно содержит расположенный в цилиндре между всасывающим I àïàíîì и плунжером поршень с полым штоком, уста-. новленный со стороны плунжера с возможностью его сообщения с рабочей камерой, снабженный кольцевой уплотнительной диафрагмой, имеющей дополнительный нагнетательный клапан, причем диафрагма жестко соединена с цилиндром с образованием над и под поршнем двух камер переменного объема, плунжер расположен в цилиндре

15 выше статического уровня перекачиваемой жидкости, рабочая камера сообщена с затрубным пространством при помощи обводного канала через верхнюю камеру переменного объема и дополнительный нагнетательный клапан диафрагмы, нижняя камера переменного объема сообщена через перепускное отверстие цилиндра и кольцевую полость с атмосферой, а кольцевая полость заполнена жидкостью выше уровня крайнего верхнего положения плунжера.

Составитель М. Ращепкин

Редактор М. Циткина Техред И. Верес Корректор Л. Патай

Заказ 3750, 32 Тираж 531 Подписное

ВН!!ИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открыл

1 13035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб.. д. 4 5

Производственно-полиграфическое предприятие,:. УжiriI ; Ппоек-ii;.ÿ. 4 .