Скважинная штанговая насосная установка
Владельцы патента RU 2655485:
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Уфимский государственный нефтяной технический университет" (RU)
Изобретение относится к технике добычи нефти и, в частности, к скважинным штанговым насосным установкам. Технический результат - снижение металлоемкости пневмокомпенсатора и повышение эффективности его работы в холодных погодных условиях. Устройство содержит штанговый насос, колонну насосных труб и штанг и устьевой пневмокомпенсатор. Упомянутый пневмокомпенсатор состоит из двух полусфер. Они скреплены между собой шпильками и установлены в герметичную теплоизолированную от окружающей среды камеру. Внутри камеры пробурена скважина глубиной, превышающей глубину промерзания грунта. Скважина закрыта металлической решеткой. Корпус камеры имеет откидную крышку. Рабочая полость пневмокомпенсатора сообщена с затрубным пространством скважины через пружинный предохранительный клапан. 2 ил.
Изобретение относится к области добычи нефти, в частности к установкам скважинных штанговых насосов.
Известна скважинная штанговая насосная установка, содержащая насос, колонны насосных труб и штанг, компенсатор, выполненный в виде патрубка, коаксиально установленного относительно колонны насосных труб и образующего с ней камеру, сообщенную с внутренней полостью насосных труб через отверстия в насосной трубе (RU 2418941, 12.01.2010).
Недостатком указанного технического решения является уменьшенный объем рабочей камеры вследствие ограниченного поперечного сечения скважины.
Наиболее близкой по конструкции известна штанговая скважинная насосная установка, которая содержит насос, колонну насосных труб и штанг и пневмокомпенсатор с эластичной перегородкой. Пневмокомпенсатор размещен на устье скважины, нижняя часть пневмокомпенсатора выполнена в форме цилиндра с вкладышем во внутренней части, образующим шарообразную рабочую камеру вместе с верхней полусферой, при этом цилиндр и полусфера закреплены между собой шпильками, причем нижняя половина рабочей камеры сообщена с выкидной линией насосной установки (RU 164585, 10.09.2016).
Недостатком указанного технического решения является металлоемкость устьевого пневмокомпенсатора из-за установки дополнительного элемента - вкладыша для образования шарообразной рабочей камеры, а также уменьшение эффективности работы газовой камеры пневмокомпенсатора в холодное время года.
Задачей изобретения является уменьшение металлоемкости устьевого пневмокомпенсатора за счет изменения нижней части корпуса и увеличение эффективности его работы в холодное время года путем установки в камеру с пробуренной небольшой скважиной (шурфом) для поступления тепла из-под земли.
Указанная задача решается тем, что в штанговой скважинной насосной установке, содержащей насос, колонну насосных труб и штанг и устьевой пневмокомпенсатор, согласно предлагаемому техническому решению нижняя часть корпуса выполнена в форме полусферы, пневмокомпенсатор установлен в камеру, внутри которой пробурена скважина глубиной превышающей глубину промерзания грунта, причем скважина закрыта металлической решеткой, а корпус камеры имеет откидную крышку, рабочая полость пневмокомпенсатора сообщена с затрубным пространством скважины через пружинный предохранительный клапан.
На фиг. 1 схематично представлен общий вид скважинной штанговой насосной установки. На фиг. 2 представлено устройство устьевого пневмокомпенсатора.
Скважинная штанговая насосная установка включает в себя наземное оборудование, к которому относится станок - качалка 1, устьевая арматура 2, устьевой пневмокомпенсатор 3, соединенный с выкидной линией 4, скважина (шурф) 5 для подачи тепла из-под земли, пружинный предохранительный клапан 6, металлическая решетка 7, изолирующая камера 8, утеплитель 9, и подземное оборудование, включающее колонну насосных труб 10, колонну штанг 11, глубинный насос 12.
Устьевой пневмокомпенсатор 3 (фиг. 2) состоит из нижней 13 и верхней 14 полусфер, которые скреплены между собой шпильками 15. Шарообразная рабочая камера содержит эластичную диафрагму 16. На верхнюю полусферу крепится крышка 17 с помощью болтов 18. На крышке установлены вентиль 19 для закачки воздуха в диафрагму 16, манометр 20 для наблюдения давления газа в диафрагме и колпак 21 для защиты от повреждений клапана манометра, который крепится к крышке с помощью болтов. В нижней части диафрагмы 16 установлен стабилизатор 22. Стабилизатор крепится к сердечнику 23 с помощью болта.
Установка работает следующим образом.
Перед вводом устьевого пневмокомпенсатора в эксплуатацию через вентиль 19 производится закачка газа, например азота, компрессором в диафрагму 16. После закачки газа до расчетного давления вентиль закрывается.
При росте давления в выкидной линии 4 пневмокомпенсатор через отвод часть жидкости принимает в рабочую камеру, сжимая газ в диафрагме 16. При снижении давления в выкидной линии диафрагма 16 выталкивает принятую жидкость обратно в нагнетательную линию за счет сжатого газа. Скважина (шурф) 5 предназначена для передачи теплого воздуха из-под земли в изолирующую камеру 8, которая необходима для поддержания постоянной окружающей температуры пневмокомпенсатора. Изолирующая камера 8 имеет откидную крышку 17 для открытия камеры во время проведения контроля работы и ремонта пневмокомпенсатора 3. Для предотвращения падения человека в скважину (шурф) 5 во время проведения контроля работы и ремонта пневмокомпенсатора 3 она накрывается металлической решеткой 7.
В случае резких скачков давления в устьевом пневмокомпенсаторе 3 пружинный предохранительный клапан 6 позволит сбросить часть жидкости в затрубное пространство.
Изменение нижней части корпуса пневмокомпенсатора позволит уменьшить металлоемкость, а его установка в камеру с пробуренной небольшой скважиной увеличит эффективность работы пневмокомпенсатора в холодное время года.
Скважинная штанговая насосная установка, содержащая насос, колонну насосных труб и штанг, плунжерный насос и пневмокомпенсатор с эластичной диафрагмой, размещенный на устье скважины, отличающаяся тем, что нижняя часть корпуса пневмокомпенсатора выполнена в форме полусферы, и пневмокомпенсатор установлен в герметичной теплоизолированной от окружающей среды камере, внутри которой пробурена скважина глубиной, превышающей глубину промерзания грунта, причем скважина закрыта металлической решеткой, а корпус камеры имеет откидную крышку, рабочая полость пневмокомпенсатора сообщена с затрубным пространством скважины через пружинный предохранительный клапан.
