Оборудование для добычи и увеличения производства неочищенной нефти и газа
Изобретение относится к оборудованию для добычи и увеличения производства неочищенной нефти и газа. Оборудование содержит: соединительный блок, соединенный с главным поршневым штоком, при этом главный поршневой шток выполняет возвратно-поступательные движения внутри главного цилиндра; поршневой блок, соединенный с соединительным блоком, при этом поршневой блок движется в соединении с главным поршневым штоком, чтобы добывать дополнительное количество добываемых объектов; цилиндровый блок создает давление для поднятия добываемых объектов на земную поверхность, когда поршневой блок выполняет возвратно-поступательные движения внутри поршневого блока; и блок снабжения, управляющий процессом транспортировки добываемых объектов, поднимая добываемые объекты на земную поверхность, когда поршневой блок движется вверх, и транспортируя добываемые объекты к хранилищу, когда поршневой блок движется вниз. Технический результат заключается в увеличении производства неочищенной нефти и газа. 6 з.п. ф-лы, 8 ил.
ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ
[1] Настоящее изобретение относится к оборудованию для добычи и увеличения производства неочищенной нефти и газа, а точнее к оборудованию для добычи и увеличения производства неочищенной нефти, которое способно увеличить производство неочищенной нефти и газа без применения дополнительной энергии при добыче залегающей под землей неочищенной нефти с помощью штанговой насосной скважинной установки.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
[2] Сырая неочищенная нефть является природной смесью углеводородов, которую добывают из нефтяного пласта из-под земли.
[3] В процессе фракционной дистилляции эта сырая неочищенная нефть разделяется на несколько различных фракций, таких как бензин, керосин, дизельное топливо, мазут и т.д. Каждый из этих видов топлива играет важную роль в удовлетворении многих ежедневных потребностей нашей жизни.
[4] Эта неочищенная нефть залегает под поверхностью Земли, а газовый пласт в большинстве случаев расположен в верхней части нефтяного пласта, так как он образован из газа, выработанного неочищенной нефтью.
[5] По этой причине добыча газа обычно происходит одновременно с добычей неочищенной нефти, а штанговую насосную скважинную установку используют для выкачивания этой неочищенной нефти и газа.
[6] Благодаря штанговой насосной скважинной установке с цилиндром и поршневым штоком стало возможным использовать ее для поднятия залежей неочищенной нефти и газа из-под земли на поверхность Земли при помощи поршня, выполняющего многократные возвратно-поступательные движения, передвигаясь внутри цилиндра.
[7] Выкачивание нефти при помощи штангового глубинного насоса является безопасным и традиционным способом искусственно поднимать неочищенную нефть. Самой известной в мире системой для осуществления данного процесса является система штангового глубинного насоса, в особенности, голова балансира и балансир как для применения под землей, так и на поверхности Земли.
[8] Наряду с бензиновым и дизельным двигателем другими компонентами системы, используемыми на земной поверхности, обычно являются первичный привод для выработки вращательной энергии, редуктор для достижения необходимой скорости и крутящего момента, механические соединения, такие как балансир для изменения движения с вращательного типа на поршневой, сальниковый шток для соединения балансира с колонной насосных штанг и устьевой тройник для завершения процесса набивки нефти внутри скважины и перемещения нефти в выкидную линию для хранения и последующих процессов обработки.
[9] С другой стороны, скважинные подземные приборы включают обсадную колонну нефтяной скважины, трубопровод, расположенный внутри обсадной колонны и используемый для добычи нефти, штанговую колонну, установленную в центре трубопровода, с секциями насосной штанги для обеспечения механических соединений, необходимых между забойным насосом и сальниковым штоком, подвижный шаровой клапан, плунжер насоса, непосредственно соединенный со штанговой колонной, для проведения жидкости в трубу, закрепленный в положении цилиндр насоса, расположенный ниже уровня поверхности Земли, и насосная емкость с закрепленным в положении шаровым клапаном, всасывающим жидкость в емкость во время движения вверх.
[10] Однако часто такой тип насосных штанг считался проблематичным ввиду его неэффективности в потреблении электроэнергии, так как он сохраняет потребление определенного уровня и количества электроэнергии в течение всего процесса добычи.
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
ТЕХНИЧЕСКАЯ ПРОБЛЕМА
[11] Целью оборудования, повышающего производительность, по настоящему изобретению для добычи неочищенной нефти и газа является увеличение производительности системы с насосной штангой, разработанной для добычи большего количества нефти и газа при потреблении такого же количества электроэнергии.
[12] Целью оборудования, повышающего производительность, по настоящему изобретению для добычи неочищенной нефти и газа является обеспечение оборудования, которое можно легко закреплять и снимать с любых насосных штанг, при этом предполагается получение улучшенных технических показателей и производство большего количества продукции.
[13] Целью оборудования, повышающего производительность, по настоящему изобретению для добычи неочищенной нефти и газа является уменьшение количества электроэнергии, потребляемой штанговой насосной скважинной установкой, и повышение эффективности добычи нефти и газа.
ТЕХНИЧЕСКОЕ РЕШЕНИЕ
[14] Это оборудование, повышающее производительность, по настоящему изобретению для добычи неочищенной нефти и газа включает несколько различных блоков, таких как соединительный блок, присоединенный к главному поршневому штоку, выполняющему возвратно-поступательные движения со стороны главного цилиндра, выходящего наружу и расположенного под землей, поршневой блок, чтобы сделать возможной добычу дополнительного количества добываемых объектов, присоединенный к соединительному блоку и соединяемый главный поршневой шток во время эксплуатации, цилиндровый блок, вырабатывающий силу для поднятия объектов на земную поверхность посредством возвратно-поступательных движений внутри поршневого блока, и блок снабжения, позволяющий объектам поступать в хранилище после их поднятия на земную поверхность, задействуя при этом поршневой блок, выполняющий возвратно-поступательные движения.
[15] Поршневой блок включает поршневой шток, выполняющий возвратно-поступательные движения изнутри наружу в цилиндровом блоке, прикрепленном к соединительному блоку, но отделенном от главного поршневого штока, поршень, выполненный в форме круглой пластины, выполняющий возвратно-поступательные движения внутри цилиндрового блока, и верхние и нижние стопоры - один в верхней части, а другой в нижней части поршневого штока, делающие возможным осуществление многократных возвратно-поступательных движений совместно с поршневым штоком под давлением соединительного блока.
[16] Соединительный блок включает зажим, закрепленный в верхней части главного поршневого штока, подвижную трубу, оказывающую давление на верхние и нижние стопоры, выполняя движение вокруг поршневого штока, и соединительную секцию, имеющую подвижную трубу, движущуюся по поверхности поршня подобно возвратно-поступательным движениям главного поршневого штока, соединяя подвижную трубу с зажимом.
[17] Поршень включает набивку, прилегающую к внутренней части цилиндрового блока, и покрывающую поверхность вокруг поршня.
[18] Блок снабжения включает выкачивающую трубу, соединенную с главной выкачивающей трубой и цилиндровым блоком, главный канал передвижения добываемых объектов при их поднятии, соединенный с главным цилиндром, выкачивающей трубой, соединенной с цилиндровым блоком и главной вентиляционной трубой, соединенной с главным цилиндром с целью перемещения объектов в хранилище после поднятия их на земную поверхность, и клапан, который открывается, чтобы открыть вентиляционную трубу, когда выкачивающая труба открыта, и закрывается, когда вентиляционная труба закрыта, когда поршневой блок движется вверх и вниз внутри выкачивающей и вентиляционной труб, установленных по направлениям, противоположным друг другу.
[19] Клапан имеет запорную секцию в форме куполообразной верхушки, открывающую секцию в форме треугольного дна площади поперечного сечения, и подвижную секцию, соединяющую запорную и открывающую секцию, но имеющую меньшую площадь поперечного сечения, чем у запорной и открывающей секций.
[20] Между открывающей и запорной секциями во внутренней части выкачивающей трубы расположена воздухозаборная секция клапана, установленная, чтобы сделать возможным движение подвижной секции вокруг воздухозаборного отверстия, которое имеет меньший диаметр, чем у открывающей и затворной секций. Между открывающей и запорной секциями во внутренней части вентиляционной трубы расположена секция контроля вентиляции, делающая возможным движение подвижной секции вокруг воздухозаборного отверстия, имеющего диаметр больше, чем диаметр подвижной секции и меньше, чем диаметр запорной и открывающей секций.
ПОЛОЖИТЕЛЬНЫЙ ЭФФЕКТ
[21] Это оборудование, повышающее производительность, по настоящему изобретению для добычи неочищенной нефти и газа технически влияет на повышение уровня производительности, так как использует энергию, выработанную насосной штангой.
[22] Это оборудование, повышающее производительность, по настоящему изобретению для добычи неочищенной нефти и газа технически влияет на улучшение технических показателей, так как оно легко крепится и снимается с насосной штанги.
[23] Это оборудование, повышающее производительность, по настоящему изобретению для добычи неочищенной нефти и газа имеет финансовые преимущества, так как уменьшает потребление электроэнергии и увеличивает эффективность добычи неочищенной нефти и газа.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ФИГУР
[24] Фигура 1 является иллюстрацией варианта применения оборудования, повышающего продуктивность, по настоящему изобретению для добычи неочищенной нефти и газа.
[25] Фигура 2 является иллюстрацией модели оборудования, повышающего продуктивность, по настоящему изобретению для добычи очищенной нефти и газа.
[26] Фигура 3 является иллюстрацией примера осуществления оборудования, повышающего производительность, по настоящему изобретению для добычи неочищенной нефти и газа.
[27] Фигура 4 является иллюстрацией примера осуществления оборудования, повышающего производительность, по настоящему изобретению для добычи неочищенной нефти и газа.
[28] Фигура 5 является иллюстрацией центральной секции оборудования, повышающего производительность, по настоящему изобретению для добычи неочищенной нефти и газа.
[29] Фигура 6 является иллюстрацией объекта по фигуре 5 в изометрической проекции.
[30] Фигура 7 является иллюстрацией варианта применения оборудования, повышающего производительность, по настоящему изобретению для добычи неочищенной нефти и газа.
[31] Фигура 8 является иллюстрацией другого варианта применения объекта по фигуре 7.
[32] * Описание ссылочных обозначений *
| 1 : штанговая насосная скважинная установка | 3 : поверхность Земли |
| 9 : хранилище | |
| 10 : добываемый объект | 20 : моторная система |
| 30 : главный цилиндр | 32 : главная выкачивающая труба |
| 34 : главная вентиляционная труба | |
| 40 : шатун | 50 : главный поршневой шток |
| 60 : балансир | 70 : стойка |
| 80 : опорный подшипник балансира | 90 : голова балансира |
| 100 : соединительный блок | 110 : зажим |
| 120 : подвижная труба | 130 : соединительная секция |
| 200 : поршневой блок | 210 : поршневой шток |
| 220 : поршень | 230 : верхний стопор |
| 240 : нижний стопорный стержень | 250 : набивка |
| 300 : цилиндровый блок | 310 : трубка для контроля вентиляции |
| 400 : блок снабжения | 410 : выкачивающая труба |
| 412 : выкачивающее отверстие | 415 : секция контроля выкачивания |
| 420 : вентиляционная труба | 422 : вентиляционное отверстие |
| 425 : секция контроля вентиляции | |
| 430 : клапан | 432 : запорная секция |
| 434 : открывающая секция | 436 : подвижная секция |
| 440 : дополнительная вентиляционная труба |
СПОСОБ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ
[33] Последующие части описания сопровождаются приложенными фигурами, представленными в качестве ссылок на любой возможный вариант осуществления, в частности в качестве вариантов применения изобретения. Эти примеры осуществления изложены достаточно детально, чтобы позволить специалисту в области техники понять и использовать настоящее изобретение. Примеры осуществления не являются взаимоисключающими, однако отличаются друг от друга. Например, любая отдельная фигура, структура или характеристика, представленная в отдельной части описания, в дальнейшем может относиться к примеру осуществления, представленному в другой части описания в рамках общей сущности и объема настоящего изобретения. В дополнение к этому, следует понимать, что расположение каждого элемента, раскрытого в примерах осуществления, может быть изменено без отступления от сущности и объема настоящего изобретения. Следовательно, части описания, изложенные далее, не следует понимать как ограничивающие, и объем изобретения, раскрытого в данном документе, ограничен исключительно формулой изобретения в рамках всех ее пунктов.
[34] На всех фигурах знаки и обозначения используются последовательно и взаимосвязано, в частности, обозначая те же самые или подобные функции, а форма, длина, площадь и высота могут быть увеличены для удобства.
[35] В дальнейшем в описании будут детально изложены предполагаемые варианты осуществления со ссылкой на приложенные фигуры, чтобы позволить специалисту, владеющему общеизвестными знаниями в данной области науки и техники, осуществить изобретение.
[36] В последующих частях описания примеры применения изложены в последовательном порядке в соответствии с конкретными технологическими элементами этого оборудования, повышающего производительность, по настоящему изобретению для добычи залегающих под землей неочищенной нефти и газа с использованием, например, штанговой насосной скважинной установки.
[37] Фигура 1 является иллюстрацией примера осуществления оборудования, повышающего производительность, по настоящему изобретению для добычи неочищенной нефти и газа.
[38] Фигура 2 является иллюстрацией модели оборудования, повышающего продуктивность по настоящему изобретению для добычи очищенной нефти и газа.
[39] Согласно фигуре 1 и фигуре 2 штанговая насосная скважинная установка 1 используется для добычи объектов 10 - неочищенной нефти и газа.
[40] Что касается добываемых объектов 10, то неочищенная нефть залегает под поверхностью Земли, а газ образуется под землей в верхней части нефтяного пласта.
[41] Штанговая насосная скважинная установка 1 включает главный цилиндр 30, выходящий наружу из-под поверхности 3 Земли, и главный поршневой шток 50, выполняющий многократные возвратно-поступательные движения внутри главного цилиндра 30 для создания давления для поднятия добываемых объектов 10 на земную поверхность.
[42] В дополнение к этому, штанговая насосная скважинная установка 1 включает шатун 40, передающий вращательные движения, осуществляемые под воздействием энергии от моторной системы 20, балансир 60, соединенный с шатуном 40, и стойку 70 балансира, на которой установлен балансир 60.
[43] Кроме того, штанговая насосная скважинная установка 1 включает опорный подшипник 80 балансира, делающий возможным размещение балансира 60 на вершине стойки 70 балансира и осуществление им качательных движений на стойке 70 балансира, и голову 90 балансира, делающую возможным соединение главного поршневого штока 50 с балансиром 60 и выполнение им возвратно-поступательных движений.
[44] Более того, штанговая насосная скважинная установка 1 способствует выкачиванию добываемых объектов 10 из-под поверхности 3 Земли посредством выкачивающей силы, созданной возвратно-поступательными движениями главного поршневого штока 50 внутри главного цилиндра 30, и с целью выполнения данной задачи, главная выкачивающая труба 32 соединена с главным цилиндром 30.
[45] Кроме того, добываемые объекты 10 будут перемещены в хранилище 9, расположенное на земной поверхности, посредством давления, оказанного движением вниз главного поршневого штока 50 внутри главного цилиндра 30, с целью выполнения данной задачи, главная вентиляционная труба 34 соединена с главным цилиндром 30.
[46] Это оборудование, повышающее производительность, по настоящему изобретению для добычи нефти и газа предназначено для повышения производительности, что заключается в дополнительных добываемых объектах и должно быть осуществлено с использованием энергосистемы штанговой насосной скважинной установки, соединенной с главным поршневым штоком 50.
[47] С целью выполнения данной задачи, соединительный блок 100 выполнен на главном поршневом штоке 50.
[48] Поршневой блок 200 установлен соединенным с соединительным блоком 100 и с возможностью выполнять движения совместно с главным поршневым штоком 50, чтобы обеспечить добывание объектов 10.
[49] Кроме того, цилиндровый блок 300 установлен с возможностью оказывать давление для поднятия добываемых объектов 10 совместно с возвратно-поступательными движениями поршневого блока 200.
[50] В дополнение к этому, цилиндровый блок 300 включает блок 400 снабжения для обеспечения транспортировки добываемых объектов 10 в хранилище 9, когда они подняты на земную поверхность под воздействием силы поршневого блока 200, выполняющего возвратно-поступательные движения.
[51] Соединительный блок 100 используется, чтобы обеспечить движение поршневого блока 200, когда главный поршневой шток 50 выполняет многократные возвратно-поступательные движения, так как он соединен с поршневым блоком 200 с одной стороны и с главным поршневым штоком 50 с другой стороны.
[52] В дополнение к этому, поршневой блок 200 используется, чтобы создавать давление для перемещения добываемых объектов 10 в хранилище 9 после их поднятия посредством возвратно-поступательных движений главного поршневого штока 50 внутри цилиндрового блока 300.
[53] Кроме того, блок 400 снабжения установлен в форме трубопровода и соединен с цилиндровым блоком 300, главной выкачивающей трубой 32 главного цилиндра 30 и главной вентиляционной трубой 34, и предполагается, что он будет перемещать объекты через главную вентиляционную трубу 34, после того как их дополнительное количество поднято на земную поверхность из-под земли под воздействием давления, оказанного движением поршневого блока 200 внутри цилиндрового блока 300.
[54] При внимательном изучении фигуры 2, становится ясным, что соединительный блок 100 включает зажим 110, установленный в верхней части главного поршневого штока 50, и подвижную трубу 120 в форме пояса, движущуюся вслед за движением поверхности поршневого штока 210, когда главный поршневой шток 50 выполняет движения.
[55] В дополнение к этому, соединительный блок 100 соединяет подвижную трубу 120 и зажим 110 и включает соединительную секцию 130 для обеспечения выполнения движений подвижной трубой 120 вокруг поверхности поршня 220, когда главный поршневой шток 50 выполняет возвратно-поступательные движения.
[56] Зажим 110 может быть выполнен из множества различных материалов во множестве различных форм с получением плотного соединения с главным поршневым штоком 50. Наилучшим способом их соединения является покрытие верха главного поршневого штока 50 металлом в форме пластины, а затем использование болтов и гаек, чтобы сделать возможным закрепление соединения.
[57] Один конец соединительной секции 130 соединен с зажимом 110, а другой конец соединительной секции соединен с подвижной трубой 120.
[58] Подвижная труба 120 движется вокруг поверхности поршневого штока 210, когда зажим 110 выполняет возвратно-поступательные движения совместно с движениями главного поршневого штока 50.
[59] На этом этапе подвижная труба 120 отделена от поршневого штока 210 и выполняет возвратно-поступательные движения вслед за поверхностью, оказывающей давление на верхние и нижние стопоры 230 и 240, обуславливая выполнение возвратно-поступательных движений поршневым штоком 210.
[60] Более детальные части описания будут касаться движений и взаимодействия верхних и нижних стопоров 230 и 240, установленных на подвижной трубе 120 и поршневом штоке 210.
[61] С другой стороны, поршневой блок 200 включает поршневой шток 210, выполняющий возвратно-поступательные движения изнутри наружу и отделенный от главного поршневого штока 50, но соединенный с соединительным блоком 100 внутри цилиндрового блока 300.
[62] В дополнение к этому, поршневой блок 200 включает поршень 220 в форме круглой пластины, выполняющий возвратно-поступательные движения внутри цилиндрового блока 300 на самой нижней части поршневого штока 210.
[63] Поршневой блок 200 включает верхний и нижний стопоры 230 и 240, способствующие возвратно-поступательным движениям поршневого штока 210 внутри цилиндрового блока 300 под воздействием давления соединительного блока в верхней и нижней частях поршневого штока 210.
[64] В особенности, поршень 220 включает набивку 250, присоединенную к внутренней части цилиндрового блока 300, покрывая поверхность поршня 220.
[65] Предполагается, что поршневой шток 210, поршень 220 и верхний и нижний стопоры 230 и 240 выполнены из ФАП (фиброармированного пластика), который является легче металлических материалов, и который легче установить и снять, ввиду его высокого уровня пластичности и устойчивости к коррозии.
[66] В дополнение к этому, подвижная труба 120 движется вверх и вниз, не подвергаясь препятствиям со стороны каких-либо элементов во время движения, так как она отделена от поверхности поршневого штока 210 между верхним и нижним стопорами 230 и 240, когда главный поршневой шток 50 выполняет движения.
[67] Таким образом, поршневой шток 210 способен только выполнять движение вверх, когда подвижная труба 120 присоединена к верхнему стопору 230, и движение вверх/вниз, когда она присоединена к нижнему стопору 240.
[68] В дополнение к этому, расстояние между верхним и нижним стопорами 230 и 240 в поршневом блоке 200 может быть разным ввиду разных вариантов установки отдельными пользователями с разными требованиями.
[69] Более того, цилиндровый блок 300 выполнен для создания необходимого давления для поднятия добываемых объектов 10 на земную поверхность, когда поршень 220 выполняет возвратно-поступательные движения внутри поршневого блока 200.
[70] Цилиндровый блок 300 установлен выше поверхности Земли и создает давление для выкачивания добываемых объектов 10 на земную поверхность, и посредством соединительного блока 100 способствует поршню 220 в выполнении движений совместно с поршневым штоком 210, когда главный поршневой шток 50 выполняет многократные возвратно-поступательные движения.
[71] На этом этапе предполагается, что цилиндровый блок 300 обеспечен другими компонентами (не показаны) на поверхности 3 Земли, а поршневой блок 200 обеспечен цилиндровым блоком 300.
[72] В дополнение к этому, внутренняя часть цилиндрового блока 300 уплотнена и не имеет активных потоков воздуха, что может привести к возможным трудностям в выполнении возвратно-поступательных движений поршня 220. С целью решения данной проблемы, установлена трубка 310 для контроля вентиляции, и она соединена с верхней и нижней частями цилиндрового блока 300 с наружной стороны цилиндрового блока 300.
[73] Трубка 310 для контроля вентиляции выполнена для обеспечения плавного выполнения поршнем 220 возвратно-поступательных движений, не подвергая его сопротивлению воздуха внутри цилиндрового блока 300.
[74] Трубка 310 для контроля вентиляции установлена для обеспечения выхода воздуха в верхней секции поршня 220 из цилиндрового блока 300, когда поршень 220 движется вверх внутри цилиндрового блока 300.
[75] Кроме того, трубка 310 для контроля вентиляции установлена, чтобы позволить воздуху в нижней части поршня 220 проходить в верхнюю часть цилиндрового блока 300 после выхода из нижней части поршня 220, когда поршень 220 движется вниз внутри цилиндрового блока 300.
[76] С другой стороны, предполагается, что выкачивающая сила цилиндрового блока 300 имеет дополнительную величину, созданную штанговой насосной скважинной установкой 1. Для выполнения данной задачи, установлен блок 400 снабжения для соединения цилиндрового блока 300 и главного цилиндрового блока 30.
[77] Другими словами, блок 400 снабжения выполнен для обеспечения перемещения добываемых объектов 10 в хранилище 9, как только они подняты на земную поверхность, когда поршневой блок 200 движется вверх и вниз внутри цилиндрового блока 300.
[78] Здесь блок 400 снабжения соединяет цилиндровый блок 300, главную выкачивающую трубу 32 главного цилиндра 30 и главную вентиляционную трубу 34.
[79] Таким образом, давление, созданное цилиндровым блоком 300, обеспечивает транспортировку дополнительного количества объектов 10 в главный цилиндр 30 через главную выкачивающую трубу 32 и главную вентиляционную трубу 34.
[80] Для выполнения этой задачи блок 400 снабжения имеет главную выкачивающую трубу 32, соединенную с главным цилиндром 30 и транспортирующую добываемые объекты 10, выкачанные и поднятые на поверхность Земли, и выкачивающую трубу 410, соединенную с цилиндровым блоком 300.
[81] Блок 400 снабжения имеет главную вентиляционную трубу 34, соединенную с главным цилиндром 30, и выполненную в качестве канала для поднятия добываемых объектов 10 для доставки в хранилище 9, и вентиляционную трубу 420, соединенную с цилиндровым блоком 300.
[82] Блок 400 снабжения дополнительно содержит клапан 430. Клапан 430 установлен внутри выкачивающей трубы 410 и вентиляционной трубы 420 напротив друг друга в противоположных направлениях. Клапан 320 открывает вентиляционную трубу 420, когда выкачивающая труба 410 закрыта, и клапан закрывает вентиляционную трубу 420, когда выкачивающая труба 410 открыта, когда поршневой блок 200 движется вверх и вниз.
[83] В заключение необходимо отметить, что блок 400 снабжения дополнительно включает дополнительную вентиляционную трубу 440. Дополнительная вентиляционная труба 440 установлена для соединения с каналом выкачивающей трубы 410, и чтобы вентиляционная труба 420 не подвергалась каким-либо движениям, созданным поршневым блоком 200, когда количество поднятых добываемых объектов 10 превышает объем внутренней части цилиндра 300.
[84] Таким образом, выкачивающая труба 410 выполнена в качестве канала для дополнительной передачи выкачивающей силы цилиндрового блока 300 в главную выкачивающую трубу 320, когда добываемые объекты 10 подняты через главную выкачивающую трубу 32 под воздействием выкачивающей силы, созданной главным цилиндром 30.
[85] Вентиляционная труба 420 служит в качестве канала для добываемых объектов 10, имеющего силу воздушного потока, и транспортирует объекты в хранилище 9 через главную вентиляционную трубу 34, как только объекты 10 перемещены на земную поверхность под воздействием силы воздушного потока, переданной в главную выкачивающую трубу 34 из цилиндрового блока 300.
[86] В дополнение к этому, дополнительная выкачивающая труба 440 служит в качестве первичного канала для перемещения добываемых объектов 10 в вентиляционную трубу 420, когда объекты 10 в избыточном количестве подняты на земную поверхность, и их количество превышает объем цилиндрового блока 300.
[87] Более детальное описание клапана 430 изложено далее.
[88] Фигура 3 является иллюстрацией примера осуществления оборудования, повышающего производительность, по настоящему изобретению для добычи неочищенной нефти и газа.
[89] Фигура 4 является иллюстрацией примера осуществления оборудования, повышающего производительность, по настоящему изобретению для добычи неочищенной нефти и газа.
[90] Согласно фиг. 3 и 4, связанным с фиг. 1 и 3, на фигуре 3 изображено движение соединительного блока 100, поршневого блока 200, цилиндрового блока 300 и блока 400 снабжения, когда главный поршневой шток 50 движется вниз.
[91] На фигуре 4 изображено движение соединительного блока 100, поршневого блока 200, цилиндрового блока 300 и блока 400 снабжения, когда главный поршневой шток 50 движется вверх.
[92] Когда главный поршневой шток 50 движется вниз внутри главного цилиндра 30, добываемые объекты 10, поднятые на поверхность 3 Земли, будут перемещаться в хранилище 9 через главную вентиляционную трубу 34, соединенную с главным цилиндром 30, как изображено на фигуре 3.
[93] Как описано выше, соединительный блок 100 включает зажим 110, присоединенный к главному поршневому штоку 50, подвижную трубу 120, отделенную от поверхности поршневого штока 210 и движущуюся вокруг поверхности поршневого штока 210, и соединительную секцию 130, соединяющую зажим 110 и подвижную трубу 120, и имеющую подвижный трубопровод 120, выполняющий движение, когда зажим 110 выполняет движения.
[94] Поршневой блок 200 включает поршневой шток 210, движущийся вверх и вниз изнутри наружу цилиндрового блока 300, и поршень 220 в форме круглой пластины, установленной в самой нижней части поршневого штока 210, движущегося вверх и вниз.
[95] Поршневой блок 200 дополнительно включает верхний и нижний стопоры 230 и 240, установленные в верхней и нижней частях поршневого штока 210 и способствующие возвратно-поступательным движениям поршневого штока 210 внутри цилиндрового блока 200 под воздействием давления соединительного блока 100.
[96] Блок 400 снабжения включает выкачивающую трубу 410 и вентиляционную трубу 420.
[97] Блок 400 снабжения дополнительно включает клапан 430, установленный внутри выкачивающей трубы 410 и вентиляционной трубы 420 напротив друг друга в противоположных направлениях. Клапан 430 открывает вентиляционную трубу 420, когда выкачивающая труба 410 закрыта, и клапан закрывает вентиляционную трубу 420, когда выкачивающая труба 410 открыта, когда поршневой блок 200 движется вверх и вниз.
[98] Более того, блок 400 снабжения включает дополнительную вентиляционную трубу 440, способствующую первоначальному перемещению добываемых объектов 10 в вентиляционную трубу 420, когда они подняты на землю, для транспортировки их в цилиндровый блок 300.
[99] Когда главный поршневой шток 50 движется вниз внутри главного цилиндра 30, зажим 110 соединительного блока 100, соединенного с главным поршневым штоком 50, движется вниз вместе с ним.
[100] По мере движения зажима 110 вниз, соединительная секция 130 и подвижный трубопровод 120 также движутся вниз. Подвижный трубопровод 120 выполняет движения вслед за поверхностью поршневого штока 210 и размещается вблизи с нижним стопором 240, который выполнен в нижней части поршневого штока 210.
[101] Когда зажим 110 движется вниз, нижняя часть подвижного трубопровода 120 оказывает давление на верхнюю часть верхнего стопора 240, и поршень 220, расположенный в нижней части поршневого штока 210, движется вниз внутри цилиндрового блока 300.
[102] Поскольку давление создано, когда поршень 220 движется вниз внутри цилиндрового блока 300, добываемые объекты 10 перемещаются в главную вентиляционную трубу 34, проходя через вентиляционную трубу 420.
[103] Здесь добываемые объекты 10, перемещенные в главную вентиляционную трубу 34 через вентиляционную трубу 420, перемещаются в хранилище 9 через главную вентиляционную трубу 34.
[104] В этот момент клапан 430 в вентиляционной трубе 420 будет открыт, а клапан 430 в выкачивающей трубе 410 будет закрыт.
[105] После того как добываемые объекты 10 помещены в хранилище 9, главный поршневой шток 50 движется вверх.
[106] В то время как поршень 200 движется вверх внутри цилиндрового блока 300, трубка 310 для контроля вентиляции в цилиндровом блоке 300 установлена, чтобы позволить воздуху выходить из верхней части поршня 220 внутри цилиндрового блока и затем заходить обратно в цилиндровый блок 300.
[107] Когда поршень 200 движется вниз внутри цилиндрового блока 300, трубка 310 для контроля вентиляции установлена, чтобы позволить воздуху выходить из нижней части поршня 220 внутри цилиндрового блока 300 и затем заходить обратно в цилиндровый блок 300.
[108] Как изображено на фигуре 4, когда главный поршневой шток 50 движется вверх внутри главного цилиндра 30, зажим 110 соединительного блока 100, соединенного с главным поршневым штоком 50, также движется вверх.
[109] Когда зажим 110 движется вниз, соединительная секция 130 и подвижный трубопровод 120 также движутся вниз. Подвижный трубопровод 120 движется вверх вслед за поверхностью поршневого штока 210 и затем размещается вблизи верхнего стопора 230, который размещен в верхней части поршневого штока 210.
[110] Затем, когда зажим 110 продолжает движение вверх, верхняя часть подвижного трубопровода 120 оказывает давление на нижнюю часть верхнего стопора 240, и поршень 220, выполненный в нижней части поршневого штока 210, движется вверх внутри цилиндрового блока 300.
[111] Благодаря давлению, которое создано от движения поршня 220 вверх внутри цилиндрового блока 200, добываемые объекты 10 могут быть подняты на землю, и эти добываемые объекты 10 проходят через главную выкачивающую трубу 32 и перемещаются в цилиндровый блок 300, проходя через выкачивающую трубу 410.
[112] Когда количество добываемых объектов 10, поднятых на землю и проходящих в цилиндровый блок 300, является избыточным, объекты 10 перемещаются в дополнительную вентиляционную трубу 440 для дополнительной транспортировки в вентиляционную трубу 420.
[113] Когда поршневой шток 210 движется вверх, и добываемые объекты 10 поднимаются на землю, клапан 430 в вентиляционной трубе 420 будет закрыт, а клапан 430 в выкачивающей трубе 410 будет открыт.
[114] Когда поршневой шток 210 передвинулся вверх под давлением подвижного трубопровода 120, и главный поршневой шток 50 опять движется вверх, подвижный трубопровод 120 также опять движется вниз вслед за поверхностью поршневого штока 210 и оказывает давление на нижний стопор 240.
[115] Следовательно, когда главный поршневой шток 50 движется вниз внутри главного цилиндра 30, и добываемые объекты 10 транспортируются в хранилище 9 через главную вентиляционную трубу 34, поршневой шток 210 также движется вниз, и добываемые объекты 10 могут быть транспортированы в хранилище 9, проходя через вентиляционную трубу 420.
[116] И наоборот, когда главный поршневой шток 50 движется вверх внутри главного цилиндра 30, и добываемые объекты 10 подняты на земную поверхность через главную выкачивающую трубу 32, поршневой шток 210 движется вверх, и дополнительное количество объектов 10 поднимается через выкачивающую трубу 410.
[117] Таким образом, поршневой шток 210 имеет индивидуальный цикл, соответствующий циклу возвратно-поступательных движений главного поршневого штока 50.
[118] Фигура 5 является иллюстрацией центральной секции оборудования, повышающего производительность, по настоящему изобретению для добычи неочищенной нефти и газа.
[119] Фигура 6 является иллюстрацией объекта по фигуре 5 в изометрической проекции.
[120] Фигура 7 является иллюстрацией примера осуществления оборудования, повышающего производительность, по настоящему изобретению для добычи неочищенной нефти и газа.
[121] Фигура 8 является иллюстрацией другого примера осуществления объекта по фигуре 7.
[122] Согласно фигурам 5-8 и фигурам 1 и 2, клапан 430 включает запорную секцию 432, имеющую куполообразную форму и открывающую секцию 434, имеющую треугольную форму в поперечном разрезе, выполненную в нижней части запорной секции 432.
[123] Клапан 430 дополнительно включает подвижную секцию 436, соединяющую запорную секцию 432 и открывающую секцию 434. Площадь поперечного разреза подвижной секции 436 является меньшей, чем у запорной секции 432 и открывающей секции 434.
[124] Здесь клапан 430 установлен внутри выкачивающей трубы 410 и вентиляционной трубы 420 соответственно. Клапан 430 в вентиляционной трубе 420 будет закрыт, когда выкачивающая труба 410 открыта. Клапан 430 в вентиляционной трубе 420 будет открыт, когда выкачивающая труба 410 закрыта.
[125] Когда поршневой шток 210 движется вниз, клапан в выкачивающей трубе 420 будет открыт, чтобы выкачивать и поднимать добываемые объекты 10 на землю, и клапан 430 в вентиляционной трубе 420 будет закрыт, как описано выше.
[126] Таким же образом, когда поршневой шток 210 движется вниз, клапан 430 в выкачивающей трубе 410 будет закрыт, и клапан 430 в вентиляционной трубе 420 будет открыт, чтобы транспортировать добываемые объекты 10, которые были подняты на землю, в хранилище 9.
[127] На фигуре 7 изображено движение клапана 430 в выкачивающей трубе 410, когда поршневой шток 210 движется вверх.
[128] Согласно фигуре 7, секция контроля выкачивания 415 обеспечена между запорной секцией 432 и открывающей секцией 434 в выкачивающей трубе 410. Секция контроля выкачивания 415 имеет выкачивающее отверстие 412, которое имеет диаметр меньше, чем у открывающей секции 434 и запорной секции 432, но больше, чем у подвижной секции 436, чтобы обеспечить движение подвижной секции 436 вокруг выкачивающего отверстия 412.
[129] Секция контроля вентиляции 425 обеспечена между запорной секцией 432 и открывающей секцией 434 в вентиляционной трубе 420. Секция контроля вентиляции 415 имеет вентиляционное отверстие 412, которое имеет диаметр меньше, чем у открывающей секции 434 и запорной секции 432, но больше, чем у подвижной секции 436, чтобы обеспечить движение подвижной секции 436 вокруг вентиляционного отверстия 412.
[130] Другими словами, когда поршневой шток 210 движется вверх внутри цилиндрового блока 300, добываемые объекты 10, которые, как предполагается, подняты на землю через главную выкачивающую трубу 32, будут перемещены в цилиндровый блок 300 через выкачивающую трубу 410.
[131] Когда добываемые объекты транспортированы в выкачивающую трубу 410 посредством выкачивающей силы цилиндрового блока 300, подвижная секция 436 клапана 430 в выкачивающей трубе 410 движется вверх от выкачивающего отверстия 412, и верхняя часть открывающей секции 434 будет расположена вблизи к нижней части секции 415 контроля воздухозабора.
[132] Имея площадь поперечного сечения треугольной формы, открывающая секция 434 не может полностью закрывать выкачивающее отверстие 412, но может сделать возможным перемещение добываемых объектов 10 через незакрытую поверхность отверстия в цилиндровый блок 300.
[133] Здесь клапан 430, выполненный в вентиляционной трубе 420, расположен в противоположном направлении к клапану 430, выполненному в выкачивающей трубе 410.
[134] Таким образом, клапан 430, выполненный в вентиляционной трубе 420, движется вверх под воздействием выкачивающей силы цилиндрового блока 300. Подвижная секция 436 движется вверх через вентиляционное отверстие 422, и верхняя часть запорной секции 432 присоединена к нижней части секции 425 контроля вентиляции.
[135] Запорная секция 432 имеет куполообразную форму и площадь поперечного сечения круглой формы. Таким образом, запорная секция 432 полностью закрывает вентиляционное отверствие 422, и добываемые объекты 10, которые, как предполагается, транспортированы в хранилище 9, будут оставлены в вентиляционной трубе.
[136] Когда поршневой шток 210 движется вверх, клапан 430, выполненный в выкачивающей трубе 410, будет открыт, и вентиляционная труба 420 будет полностью закрыта.
[137] Трубка 310 для контроля вентиляции в цилиндровом блоке 300 установлена, чтобы позволить воздуху выходить из верхней части поршня 220 в цилиндровом блоке 300 и затем заходить в нижнюю часть цилиндрового блока 300, когда поршень 220 в цилиндровом блоке 300 движется вверх.
[138] Трубка 310 для контроля вентиляции в цилиндровом блоке 300 установлена, чтобы позволить воздуху выходить из нижней части поршня 220 в цилиндровом блоке 300 и затем заходить в верхнюю часть цилиндрового блока 300, когда поршень 220 в цилиндровом блоке 300 движется вниз.
[139] Альтернативно, движение клапана 430, выполненного в вентиляционной трубе 420 изображено на фигуре 8, где поршневой шток 210 движется вниз.
[140] Согласно фигуре 8, когда поршневой шток 210 движется вниз в цилиндровый блок 300, добываемые объекты 10, которые были подняты на землю через главную выкачивающую трубу 32, перемещаются в хранилище 9, проходя через вентиляционную трубу 420 и главную вентиляционную трубу 34.
[141] Когда добываемые объекты 10, которые перемещены в цилиндровый блок 300 под воздействием силы воздушного потока цилиндрового блока 300, сжаты и перемещены в вентиляционную трубу 420, подвижная секция 436 клапана 430, выполненная в вентиляционной трубе 420, движется вниз в вентиляционной трубе 422, и нижняя часть открывающей секции 434 будет присоединена к верхней части секции 425 контроля вентиляции.
[142] Имея площадь поперечного сечения треугольной формы, открывающая секция 434 не может полностью закрывать вентиляционное отверстие 412, но может сделать возможным перемещение добываемых объектов 10 через незакрытую поверхность отверстия в главное вентиляционное отверстие 34.
[143] Здесь клапан 430, выполненный в выкачивающей трубе 410, расположен в противоположном направлении к клапану 430, выполненному в вентиляционной трубе 420.
[144] Таким образом, клапан 430, выполненный в выкачивающей трубе 410 движется вниз под давлением цилиндрового блока 300. Подвижная секция 436 движется вниз через выкачивающее отверстие 412, и нижняя часть запорной секции 432 присоединена к верхней части секции 415 контроля выкачивания.
[145] Запорная секция 432 имеет куполообразную форму и площадь поперечного сечения круглой формы. Таким образом, запорная секция 432 полностью закрывает выкачивающее отверстие 412 и полностью предотвращает движение добываемых объектов 10 из выкачивающего отверстия 410 в главное выкачивающее отверстие 32.
[146] Когда поршневой шток 210 движется вверх, клапан 430, выполненный в выкачивающей трубе 410, будет надежно закрыт, и клапан 430, выполненный в вентиляционной трубе 420, будет открыт. Таким образом, добываемые объекты 10 могут транспортироваться и храниться в хранилище 9 при помощи вентиляционной трубы 420 и главной вентиляционной трубы 34.
[147] Имея данные конструкции, станет возможным производство больших объемов неочищенной нефти и газа, используя энергию насосной штанги для добычи неочищенной нефти и газа.
[148] Производительность может быть увеличена при помощи легкой установки и съема насосной штанги на оборудовании.
[149] При этом становится возможным увеличение эффективности добычи неочищенной нефти и газа и уменьшение потребления электроэнергии штанговой насосной скважинной установкой.
[150] Хотя предпочтительный вариант осуществления настоящего изобретения, приведенный в качестве примера, описан выше, настоящее изобретение не ограничивается вышеуказанным конкретным вариантом осуществления, приведенным в качестве примера. Иными словами, специалисту в данной области техники следует принять во внимание, что многочисленные изменения и модификации настоящего изобретения могут быть выполнены, не выходя за пределы сущности и объема прилагаемой формулы, и эквиваленты всех допустимых изменений и модификаций также включены в объем настоящего изобретения.
1. Оборудование для добычи и увеличения производства неочищенной нефти и газа, содержащее:
соединительный блок, соединенный с главным поршневым штоком, при этом главный поршневой шток выполняет возвратно-поступательные движения вверх и вниз внутри главного цилиндра, при этом главный цилиндр установлен под землей и выступает наружу, чтобы обеспечить добывание добываемых объектов;
поршневой блок, соединенный с соединительным блоком, причем поршневой блок движется в соединении с главным поршневым штоком, чтобы добывать дополнительное количество добываемых объектов;
цилиндровый блок, создающий давление для поднятия добываемых объектов на земную поверхность, когда поршневой блок выполняет возвратно-поступательные движения вверх и вниз внутри поршневого блока; и
блок снабжения, обеспечивающий процесс транспортировки добываемых объектов посредством поднятия добываемых объектов на земную поверхность, когда поршневой блок движется вверх, и транспортировки добываемых объектов в хранилище, когда поршневой блок движется вниз.
2. Оборудование для добычи и увеличения производства неочищенной нефти и газа по п.1, отличающееся тем, что поршневой блок содержит:
поршневой шток, соединенный с соединительным блоком, но отделенный от главного поршневого штока, при этом поршневой шток выполняет возвратно-поступательные движения вверх и вниз внутри цилиндрового блока, выступающего наружу;
поршень, выполненный в самой нижней части поршневого штока в форме круглой пластины и выполняющий возвратно-поступательные движения внутри цилиндрового блока; и
верхние и нижние стопоры, установленные в верхней и нижней частях поршневого штока, способствующие возвратно-поступательным движениям вверх и вниз поршневого штока внутри цилиндрового блока под давлением соединительного блока.
3. Оборудование для добычи и увеличения производства неочищенной нефти и газа по п.2, отличающееся тем, что соединительный блок содержит:
зажим, установленный в верхней части главного поршневого штока;
подвижный трубопровод в форме пояса, охватывающий поршневой шток, при этом подвижный трубопровод выполняет движения вслед за поверхностью поршневого штока, когда поршневой шток выполняет движения и оказывает давление на верхние и нижние стопоры; и
соединительную секцию, соединяющую зажим и подвижный трубопровод, при этом соединительная секция способствует движению подвижного трубопровода на поверхности поршня, когда главный поршневой шток выполняет возвратно-поступательные движения вверх и вниз.
4. Оборудование для добычи и увеличения производства неочищенной нефти и газа по п.2, отличающееся тем, что поршень содержит набивку, присоединенную к внутренней части цилиндрового блока, покрывая поверхность поршня.
5. Оборудование для добычи и увеличения производства неочищенной нефти и газа по п.1, отличающееся тем, что блок снабжения содержит:
выкачивающую трубу, соединенную с главным цилиндром, причем выкачивающая труба соединяет цилиндровый блок и главную выкачивающую трубу, таким образом, транспортируя добываемые объекты на земную поверхность через главную выкачивающую трубу и цилиндровый блок;
вентиляционную трубу, соединенную с главным цилиндром, при этом вентиляционная труба соединяет цилиндровый блок и главную вентиляционную трубу, таким образом, транспортируя добываемые объекты на земную поверхность в хранилище;
клапаны, установленные внутри выкачивающей трубы и вентиляционной трубы напротив друг друга в противоположных направлениях, при этом клапан, выполненный в вентиляционной трубе, закрывает вентиляционную трубу, когда клапан, выполненный в выкачивающей трубе, открывает выкачивающую трубу, и клапан, выполненный в вентиляционной трубе, открывает вентиляционную трубу, когда клапан, выполненный в выкачивающей трубе, закрывает выкачивающую трубу, когда поршневой блок движется вверх и вниз; и
дополнительную вентиляционную трубу, соединяющую вентиляционную трубу и выкачивающую трубу и не подверженную каким-либо движениям, производимым поршневым блоком, когда количество поднятых добываемых объектов превышает объем цилиндрового блока.
6. Оборудование для добычи и увеличения производства неочищенной нефти и газа по п.5, отличающееся тем, что клапан содержит:
запорную секцию, имеющую куполообразную верхнюю часть;
открывающую секцию, имеющую поперечное сечение треугольной формы, выполненную в нижней части запорной секции; и
подвижную секцию, соединяющую запорную секцию и открывающую секцию, при этом площадь поперечного сечения подвижной секции меньше площади поперечного сечения запорной секции и открывающей секции.
7. Оборудование для добычи и увеличения производства неочищенной нефти и газа по п.6, отличающееся тем, что дополнительно содержит:
секцию контроля выкачивания, выполненную внутри выкачивающей трубы, при этом секция контроля выкачивания выполнена между запорной секцией и открывающей секцией выкачивающей трубы, и секция контроля выкачивания имеет выкачивающее отверстие, диаметр которого меньше диаметра открывающей секции и запорной секции, но больше диаметра подвижной секции, чтобы обеспечить движение подвижной секции вокруг выкачивающего отверстия; и
секцию контроля вентиляции, выполненную внутри вентиляционной трубы, при этом секция контроля вентиляции выполнена между запорной секцией и открывающей секцией вентиляционной трубы, и секция контроля вентиляции имеет вентиляционное отверстие, диаметр которого меньше диаметра открывающей секции и затворной секции, но больше диаметра подвижной секции, чтобы обеспечить движение подвижной секции (436) вокруг вентиляционного отверстия (422).
