Скважинная насосная установка

 

Установка предназначена для нефтедобычи. Установка содержит колонну насосно-компрессорных труб и установленный на ней насос. Трубы выполнены из полимерного материала с многослойным высокопрочным перфорированным каркасом, размещенным внутри стенок труб вдоль их образующих. Насос выполнен из полимерного материала, армированного высокопрочным каркасом. Рабочие поверхности труб и насоса выполнены с шероховатостью от Ra 1,0 до Ra 0,25, а предел прочности материала, использованного для изготовления каркасов, не менее 1000 МПа. В результате повышается коррозионная стойкость основных элементов установки, снижаются гидравлические потери. 2 ил.

Изобретение относится к области нефтедобычи и может быть использовано при перекачке вязких жидкостей и жидкостей с твердыми примесями.

Известна скважинная насосная установки, содержащая колонну насосно-компрессорных труб с окнами для подвода активной среды и насос, диффузор которого выполнен составным, последняя часть которого установлена с возможностью осевого перемещения, что обеспечивает расширение диапазона ее использования [1] (прототип).

Эта установка позволяет использовать ее для перекачки различных видов жидкостей, однако имеет сложную конструкцию и не обеспечивает возможность длительного ее использования без очистки от отложений на рабочих поверхностях, например, парафинистых составляющих при добыче и перекачке нефти или других высоковязких жидкостей, а также имеет низкую коррозионную стойкость собственно насосно-компрессорных труб и насоса.

Кроме того при перекачке высоковязких жидкостей имеет место повышенный расход энергии за счет гидравлических потерь на трение.

Известна скважинная насосная установка для добычи высоковязкой нефти, имеющая дополнительную колонну труб, емкость и насос для подачи под давлением маловязкой жидкости в полость дополнительной колонны труб [2].

Это устройство обеспечивает подъем высоковязкой нефти, но значительно усложняет оборудование установки и снижает надежность его работы.

Кроме того, остается высокой вероятность парафинизации труб и рабочих поверхностей насоса, что снижает производительность установки и требует специальных средств для ее очистки и депарафинизации и, конечно, частой замены основных элементов установки из-за их низкой коррозионной стойкости.

Задача, решаемая предлагаемым изобретением, заключается в повышении коррозионной стойкости основных элементов установки: насосно-компрессорных труб и насоса, снижения их парафинизации и уменьшения энергетических расходов за счет понижения гидравлических потерь при подъеме нефти из скважин.

Эта задача решается за счет того, что в скважинной насосной установке насосно-компрессорные трубы и рабочие элементы насоса выполнены из полимерных материалов, например полистирола, полиэтилена, полипропилена и др., имеющих высокую коррозионную стойкость, низкую адгезионную характеристику по отношению к парафинистым составляющим нефти, армированных высокопрочным многослойным каркасом, например из стекловолокнистых, углеродистых или металлических перфорированных лент (полос) с пределом прочности не менее 1000 МПа.

Снижение гидравлических потерь на трение и парафинизации рабочих поверхностей насосно-компрессорных труб и насоса обеспечивается высокой чистотой рабочих поверхностей, имеющих шероховатость от Ra1,0 до Ra0,25 и низкой адгезионной характеристикой полимеров.

На фиг. 1 изображена скважинная насосная установка со струйным спускаемым аппаратом.

На фиг. 2 изображена скважинная насосная установка со штанговым насосом.

Скважинная насосная установка состоит из насосно-компрессорной трубы и насоса, выполненных из полимерного материала, армированного многослойным перфорированным каркасом из высокопрочного материала с пределом прочности не менее 1000 МПа. Рабочие поверхности насосно-компрессорных труб и насоса и имеют шероховатость от Ra1,0 до Ra0,25 и низкую адгезионную характеристику, что позволяет облегчить, упростить и удешевить конструкцию.

Примеры конкретного выполнения: Пример 1 (фиг. 1) Скважинная насосная установка содержит подъемную трубу 1, выполненную из армированной полимерной трубы, установленный в ней струйный насос 2, рабочие поверхности А которых выполнены из полимерного армированного материала 3.

Труба 1 размещена в трубе 4, которая также может быть выполнена из полимерного армированного материала, что обеспечит высокую долговечность скважинной установки.

Армирование 5 выполнено не менее чем в два слоя из перфорированных, скрепленных между собой полос (лент) с пределом прочности не менее 1000 МПа, размещенных вдоль образующей внутри стенок трубы, а чистота рабочих поверхностей А полимерного покрытия труб и насоса выполнена с шероховатостью от Ra1,0 до Ra0,25.

Пример 2 (фиг. 2) Скважинная насосная установка содержит колонну 6, выполненную из армированной полимерной трубы, скважинный насос 7 трубчатые элементы которого выполнены из армированных полимерных труб рабочие поверхности А которых имеют шероховатость от Ra1,0 до Ra0,25. Арматура 5 выполнена не менее чем в два слоя из перфорированных полос (лент) с пределом прочности не менее 1000 МПа, скрепленных между собой и размещенных вдоль образующей внутри стенок полимерной трубы.

Низкая теплопроводность полимерных армированных труб, их высокая коррозионная стойкость, а также низкая адгезионная характеристика полимера наряду с высокой чистотой рабочих поверхностей обеспечивают постоянство температурного режима скважинной установки по всей ее высоте, обеспечивает надежность и долговечность работы скважинной насосной установки при значительном снижении ее веса и упрощении конструкции.

Источники информации 1. Авторское свидетельство СССР 1236195, МПК 6 F 04 F 5/02.

2. Авторское свидетельство СССР 1270414, МПК 6 F 04 B 47/00.

Формула изобретения

Скважинная насосная установка, содержащая колонну насосно-компрессорных труб и установленный на ней насос, отличающаяся тем, что трубы выполнены из полимерного материала с многослойным, не менее двух слоев, высокопрочным перфорированным каркасом, размещенным внутри стенок труб вдоль их образующих, насос выполнен из полимерного материала, армированного высокопрочным перфорированным каркасом, рабочие поверхности труб и насоса выполнены с шероховатостью от Ra 1,0 до Ra 0,25, а предел прочности материала, использованного для изготовления каркасов, не менее 1000 МПа.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2