Скважинный штанговый насос

 

Изобретение м.б. использовано в нефтегазодобывающей промышленности при откачке из скважин загрязненных механическими примесями пластовых жидкостей. Цель изобретения - повышение эксплуатационной надежности штангового насоса путем улучшения сепарационной способности сепаратора за счет увеличения его объема. В цилиндре 1 расположен полый (П) 2 с нагнетательным клапаном 3 и клеткой 4 клапана 3 в его нижней части. П 2 в верхней части снабжен ниппелем (Н) 5 с центральным каналом 6 для прохода жидкости и рядом радиальных отверстий 7 на его боковой поверхности. В верхней части пары П 2 - цилиндр 1 размещен сепаратор 8, сообщающийся с каналом 6 отверстиями 7. Боковая поверхность Н 5 между рядами отверстий 7 снабжена шайбами 11. Коаксиально Н 5, связанный с П 2, установлен перфорированный кожух 13, размещенный между верхней клеткой 10 П 2 и его верхним торцом. Н 5 связан с клеткой 10. Кольцевые эластичные манжеты 9 расположены между клетками 10,4. Сепаратор 8 образован наружной поверхностью Н 5 с шайбами 11 и внутренней поверхностью кожуха 13с возможностью разделения его на ряд кольцевых камер 14, входные отверстия к-рых выполнены в виде расположенных на Н 5 рядов отверстий 7, выходные - в виде перфорации 12 на кожухе 13. 1 ил. Ё

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (si)s F 04 В 47/00

ГОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

11 б

7. 0 д

ll

/4 б

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4747610/29 (22} 12.10.89 (46) 30,10,91. Бюл, М 40 (71) Особое конструкторское бюро по проектированию нефтегазодобывающих машин и оборудования (72) Г.И.Коновалов и А.M.Èñìàèëîâ (53) 621.651(088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

hh 539161, кл. F 04 B 47/00, 1974. (54) СКВАЖИННЫЙ ШТАНГОВЫЙ НАСОС (57) Изобретение м,б. использовано в нефтегазодобывающей промышленности при откачке из скважин загрязненных механическими примесями пластовых жидкостей.

Цель изобретения — повышение эксплуатационной надежности штангового насоса путем улучшения сепарационной способности сепаратора за счет увеличения его объема.

В цилиндре 1 расположен полый (П) 2 с. нагнетательным клапаном 3 и клеткой 4 кла„„. Ж„„1687869 А1 пана 3 в его нижней части. П 2 в верхней части снабжен ниппелем (Н) 5 с центральным каналом 6 для прохода жидкости и рядом радиальных отверстий 7 на его боковой поверхности. В верхней части пары П 2— цилиндр 1 размещен сепаратор 8, сообщающийся с каналом 6 отверстиями 7. Боковая поверхность Н 5 между рядами отверстий 7 снабжена шайбами 11. Коаксиально Н 5, связанный с П 2, установлен перфорированный кожух 13, размещенный между верхней клеткой 10 П 2 и его верхним торцом. Н 5 связан с клеткой 10. Кольцевые эластичные манжеты 9 расположены между клетками 10,4. Сепаратор 8 образован наружной поверхностью Н 5 с шайбами 11 и внутренней поверхностью кожуха 13 с воз- З можностью разделения его на ряд кольцевых камер 14, входные отверстия к-рых выполнены в виде расположенных на Н 5 рядов отверстий 7, выходные — в виде перфорации 12 на кожухе 13. 1 ил.

1687869

Изобретение относится к технике добычи нефти, в частности к скважинным штанговым насосам, и может быть использовано в нефтегазодобывающей промышленности при откачке иэ скважин загрязненных механическими примесями пластовых жидкостей.

Цель изобретения — повышение эксплуатационной надежности путем улучшения сепарационной способности сепаратора эа счет увеличения его объема.

На чертеже схематично представлен скважинный штанговый насос, продольный разрез.

Скважинный штанговый насос содержит цилиндр 1, расположенный в цилиндре

1 полый плунжер 2 с нагнетательным 3 клапаном и клеткой 4 нагнетательного 3 клапана в нижней части полого плунжера 2, снабженного s своей верхней части ниппелем 5 с центральным 6 каналом для прохода жидкости и, по меньшей мере, одним рядом радиальных 7 отверстий на его боковой поверхности, размещенную в верхней час и пары плунжера 2 — цилиндр 1 сепаратор 8, сообщающийся с центральным 6 каналом ниппеля 5 посредством радиальных 7 отверстий на боковой поверхности последнего и кольцевые эластичные манжеты 9, а также верхнюю клетку 10 полого плунжера 2, Боковая поверхность ниппеля 5 между рядами его радиальных отверстий 7 снабжена шайбами 11 и установленными коаксиально ниппелю 5 и связанным с полым плунжером

2 дополнительным перфорированным отверстиям 12 и кожухом 13, размещенным между верхней клеткой 10 полого плунжера

2, и его верхним торцом (не обозначен) а кольцевые эластичные манжеты 9 располо жены на верхней и нижней клетках 10 и 4 полого плунжера 2, причем сепаратор 8 образован наружной поверхностью ниппеля 5 с шайбами 11 и внутренней поверхностью дополнительного кожуха 13 с возможностью разделения его на ряд кольцевых камер 14, входные отверстия (не обозначены) которых выполнены в виде расположенных на ниппеле 5 рядов радиальных 7 отверстий, а выходные (не обозначены) — виде отверстий 12 дополнительного перфорированного кожуха 13.

В нижней части цилиндра 1 установлен всасывающий 14 клапан. Полый плунжер 2 связан с приводом (не показан) через колонну насосных штанг 15, Верхняя клетка 10 полого плунжера имеет каналы 16 для подачи откачиваемой из скважины не показана) пластовой жидкости в колонну насосных труб (не показана). Между внутренней поверхностью цилиндра 1 и дополнительным

10

15 сывания, в рабочий зазор пары полый . плунжер 2 цилиндр 1 устремляется часть откачиваемой жидкости, так называемая утечка.

55 перфорированным кожухом 13 образована полость 17.

Описанный скважинный штанговый насос работает следующим образом.

При ходе полого плунжера 2 вверх нагнетательный 3 клапан под воздействием перепада давлений закрывается, а всасывающий 14 клапан открывается и в полость цилиндра 1 между клапанами всасывается очередная порция откачиваемой пластовой жидкости.

Под воздействием упомянутого выше перепада давлений, равного разности между давлением нагнетания и давлением всаПри ходе полого плунжера 2 вниз всасывающий 14 клапан закрывается и откачиваемая пластовая жидкость прокачивается через нагнетательный 3 клапан полого плунжера 2, центральный канал 6 ниппеля 5 и каналы 16 верхней клетки 10 полого плунжера в колонну насосных труб.

При откачке из скважины загрязненной механическими примесями жидкости кольцевые эластичные манжеты 9 препятствуют прямому попаданию этой жидкости в рабочий зазор пары полый плунжер — цилиндр.

Ввиду этого препятствия утечка попадает в рабочий зазор только через кольцевые камеры 14 сепаратора 8 через ряды отверстий

7 и 12 и полость 17.

Из центрального канала 6 ниппеля 5 весь объем утечки через ряд отверстий 7 равно распределяется между кольцевыми камерами 14 ввиду их параллельного "включения".

В процессе работы насоса в каждой кольцевой камере 14 сепаратора 8 устанавливается такое распределение фаэ, при котором концентрация механических примесей за счет сепарации выше у рядов отверстий 7, т,е. в нижней части камер. Величина концентрации колеблется около своего среднего значения за счет поступлений новых порций механических примесей при ходе полого плунжера 2 вверх и их эжекционного отсоса в центральный канал 6 ниппеля 5 при ходе полого плунжера 2 вниз вследствие падения гидродинамической составляющей напора при повышении скорости потока в упомянутом канале.

Формула изобретения

Скважинный штанговый насос, содержащий цилиндр. расположенный в цилиндре полый плунжер с нагнетательным клапаном и клеткой клапана в его нижней части, снабженный в своей верхней части нип1687869

Составитель Э.Гинзбург

Техред М.Моргентал Корректор М.Демчик

Редактор М.Товтин

Заказ 3691 Тираж Подписное, ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 пелем с централъным каналом для прохода жидкости и по меньшей мере одним рядом радиальных отверстий на его боковой поверхности, размещенный в верхней части плунжер-цилиндр сепаратор, сообщающий- 5 ся с центральным клапаном ниппеля посредством радиальных отверстий на боковой поверхности последнего, и кольцевые эластичные манжеты, а также верхнюю клетку полого плунжера, о т л и ч а ю щ и й- 10 с я тем, что, с целью повышения эксплуатационной надежности путем улучшения сепарационной способности сепаратора за счет увеличения его обьема, боковая поверхность ниппеля между рядами его радиаль- 15 ных отверстий снабжена шайбами. и установленным коаксиально ниппелю и связанным с полым плунжером дополнительным перфорированным кожухом, размещенным между верхней клеткой полого плунжера и его верхним торцом, ниппель связан с верхней клеткой полого плунжера, а кольцевые эластичные манжеты расположены на верхней и нижней клетках полого плунжера, причем сепаратор образован наружной поверхностью ниппеля с шайбами и внутренней поверхностью дополнительного кожуха с возможностью разделения его на ряд кольцевых камер, входные отверстия которых выполнены в виде расположенных на ниппеле рядов радиальных отверстий, а выходные — в виде перфорации на кожухе.