Скважинная штанговая насосная установка

Изобретение относится к области нефтедобывающей промышленности и может быть использовано для освоения и эксплуатации нефтяных скважин. Скважинная штанговая насосная установка содержит привод 1, колонну насосно-компрессорных труб 2, тяговый орган, цилиндр с всасывающим клапаном 10, размещенный в цилиндре плунжер 5 с нагнетательным клапаном 6, радиальный канал, сообщающий полость цилиндра с затрубным пространством 11. Привод 1 выполнен реверсивным длинноходовым. Тяговый орган составлен из гибкого тягового элемента 3, связанного с приводом 1, и колонны штанг 4, связанной с одноступенчатым полым плунжером 5. Цилиндр выполнен одноступенчатым в виде колонны цилиндров, заглушенной в нижнем конце. Клапан 10 установлен между нижней и верхней частями 7 и 8 колонны цилиндров и выполнен боковым, сообщающим полость колонны цилиндров с пространством 11. Изобретение направлено на повышение эффективности работы скважинной штанговой насосной установки. 1 ил.

 

Изобретение относится к области нефтедобывающей промышленности и может быть использовано для освоения и эксплуатации нефтяных скважин.

Известна длинноходовая глубинно-насосная установка (см. патент RU №128904, F04B 47/02, опубл. 10.06.2013), содержащая колонну насосно-компрессорных труб, корпус, в котором в опорно-подшипниковых узлах установлен вал со звездочкой, вал соединен с приводом звездочки, на звездочку надета круглозвенная цепь, одна ветвь цепи спущена в колонну насосно-компрессорных труб и соединена с колонной штанг, а вторая ветвь цепи свободно размещена в корпусе.

Установка позволяет эксплуатировать скважину с длинным ходом плунжера. Недостатком установки является отсутствие возможности проводить имплозионное воздействие на скважину.

Известен скважинный штанговый насос (см. патент RU №2138687, F04B 47/00, опубл. 27.09.1999), содержащий цилиндр и полый дифференциальный плунжер с нагнетательным клапаном, меньшая по сечению ступень которого образует с цилиндром кольцевую полость, снабжена всасывающим клапаном и сквозным радиальным каналом, дифференциальный плунжер снабжен перегородкой, разделяющей большую и меньшую по сечениям полости, и сквозным каналом, сообщающим полость большей по сечению ступени с кольцевой полостью.

Насос позволяет эксплуатировать и проводить имплозионное воздействие на скважину. Недостатком является низкая эффективность работы насоса, связанная с необходимостью изменения точки подвеса колонны штанг при переходе с режима откачки на режим имплозионной обработки, расположение всасывающего клапана в меньшей по сечению ступени плунжера создает большое гидравлическое сопротивление при имплозионной обработке.

Известен скважинный штанговый насос (см. патент RU №2136964, F04B47/00, опубл. 10.09.1999), содержащий двухступенчатый цилиндр с всасывающим клапаном и размещенный в цилиндре полый двухступенчатый плунжер с нагнетательным клапаном, полость цилиндра ступени с меньшим диаметром в верхней части сообщена с затрубным пространством. Указанный скважинный штанговый насос по технической сущности и достигаемому результату наиболее близок к предлагаемой скважинной штанговой насосной установке, его можно взять в качестве прототипа.

Насос позволяет эксплуатировать и проводить имплозионное воздействие на скважину. Недостатком прототипа является низкая эффективность работы насоса, связанная с небольшим объемом зоны разряжения под плунжером при ходе его вверх и сообщении верхней части полости цилиндра ступени с меньшим диаметром с затрубным пространством.

Техническим результатом заявляемого изобретения является повышение эффективности работы скважинной штанговой насосной установки.

Поставленный технический результат решается описываемой скважинной штанговой насосной установкой, содержащей привод, колонну насосно-компрессорных труб, тяговый орган, цилиндр с всасывающим клапаном, размещенный в цилиндре полый плунжер с нагнетательным клапаном, радиальный канал, сообщающий полость цилиндра с затрубным пространством.

Новым является то, что привод выполнен реверсивным длинноходовым, тяговый орган составлен из гибкого тягового элемента, связанного с реверсивным длинноходовым приводом, и колонны штанг, связанной с одноступенчатым плунжером, цилиндр выполнен одноступенчатым в виде колонны цилиндров, заглушенной в нижнем конце, всасывающий клапан установлен между нижней и верхней частями колонны цилиндров и выполнен боковым, сообщающим полость колонны цилиндров с затрубным пространством.

Совокупность отличительных признаков предлагаемой скважинной штанговой насосной установки позволяет решить поставленную задачу.

На рисунке схематично показана скважинная штанговая насосная установка.

Скважинная штанговая насосная установка содержит реверсивный длинноходовой привод 1, колонну насосно-компрессорных труб 2, тяговый орган, составленный из гибкого тягового элемента 3 (например, круглозвенной цепи), связанного (например, с звездочкой) с реверсивным приводом 1, и колонны штанг 4, связанной с одноступенчатым полым плунжером 5 с нагнетательным клапаном 6, одноступенчатую колонну цилиндров, составленную из нижней 7 и верхней 8 частей, заглушенную в нижнем конце заглушкой 9, боковой всасывающий клапан 10, установленный между нижней 7 и верхней 8 частями колонны цилиндров.

Скважинная штанговая насосная установка работает следующим образом.

Возможны три режима работы скважинной штанговой насосной установки: режим откачки, режим имплозионной обработки и комбинированный режим.

В режиме откачки плунжер 5 перемещается в верхней части 8 колонны цилиндров. При движении колонны штанг 4 вверх движется вверх и плунжер 5, открывается боковой всасывающий клапан 10 и скважинная жидкость из затрубного пространства 11 поступает под плунжер 5 в полость верхней части 8 колонны цилиндров. При этом жидкость, находящаяся над плунжером 5 в полости верхней части 8 колонны цилиндров, поднимается по колонне насосно-компрессорных труб 2 к устью скважины. При движении колонны штанг 4 вниз движется вниз и плунжер 5, закрывается боковой всасывающий клапан 10, открывается нагнетательный клапан 6 и жидкость из-под плунжерной полости верхней части 8 колонны цилиндров перетекает в над плунжерную полость верхней части 8 колонны цилиндров.

Далее циклы повторяются.

В режиме имплозионной обработки плунжер 5 перемещается в основном в нижней части 7 колонны цилиндров. При движении колонны штанг 4 вверх движется вверх и плунжер 5, в полости нижней части 7 колонны цилиндров под плунжером 5 создается разряжение. При этом жидкость, находящаяся в полости нижней части 7 колонны цилиндров над плунжером 5, поднимается к устью скважины. После прохождения плунжером 5 бокового всасывающего клапана 10 клапан 10 открывается и происходит резкое засасывание через клапан 10 жидкости из затрубного пространства 11 в полость нижней части 7 колонны цилиндров. При этом в затрубном пространстве 11 создается импульс разряжения. При движении колонны штанг 4 вниз движется вниз и плунжер 5, закрывается боковой всасывающий клапан 10, открывается нагнетательный клапан 6 и жидкость из-под плунжерной полости нижней части 7 колонны цилиндров перетекает в над плунжерную полость нижней части 7 колонны цилиндров.

Далее циклы повторяются. При многократном повторении обрабатывается импульсом разряжения ствол скважины и призабойная зона. При этом происходит очистка призабойной зоны и увеличение дебита скважины.

В комбинированном режиме плунжер 5 перемещается в нижней 7 и верхней 8 частях колонны цилиндров. При движении колонны штанг 4 вверх движется вверх и плунжер 5 в полости нижней части 7 колонны цилиндров под плунжером 5 создается разряжение. После прохождения плунжером 5 бокового всасывающего клапана 10 клапан 10 открывается и происходит резкое засасывание через клапан 10 жидкости из затрубного пространства 11 в полость нижней части 7 колонны цилиндров. При этом в затрубном пространстве 11 создается импульс разряжения. В процессе дальнейшего движения плунжера 5 вверх жидкость из затрубного пространства 11 через всасывающий клапан 10 поступает в полость верхней части 8 колонны цилиндров. При этом жидкость, находящаяся в полости нижней 7 и верхней 8 частей колонны цилиндров над плунжером 5, поднимается к устью скважины.

Далее циклы повторяются.

Скважинная штанговая насосная установка позволяет без смены оборудования, точки подвески колонны штанг проводить откачку, имплозионную обработку и работу в комбинированном режиме за счет изменением параметров работы реверсивного длинноходового привода 1, связанного через гибкий тяговый элемент 3 с колонной штанг 4. Выполнение колонны цилиндров одноступенчатой, установка бокового всасывающего клапана 10 между нижней 7 и верхней 8 частями колонны цилиндров при движении одноступенчатого плунжера 5 вверх в полости нижней части 7 колонны цилиндров позволяет увеличить величину разряжения и объем, в котором создается разряжение. При этом величину разряжения и объем, в котором создается разряжение, можно изменять в широком диапазоне, изменяя с помощью реверсивного длинноходового привода 1 длину хода плунжера 5 (до десятка метров) в нижней части 7 колонны цилиндров, и соответственно изменять параметры имплозионного воздействия на конкретную скважину с учетом ее характеристик. Все это повышает эффективность работы скважинной штанговой насосной установки.

Скважинная штанговая насосная установка, содержащая привод, колонну насосно-компрессорных труб, тяговый орган, цилиндр с всасывающим клапаном, размещенный в цилиндре полый плунжер с нагнетательным клапаном, радиальный канал, сообщающий полость цилиндра с затрубным пространством, отличающаяся тем, что привод выполнен реверсивным длинноходовым, тяговый орган составлен из гибкого тягового элемента, связанного с реверсивным длинноходовым приводом, и колонны штанг, связанной с одноступенчатым полым плунжером, цилиндр выполнен одноступенчатым в виде колонны цилиндров, заглушенной в нижнем конце, всасывающий клапан установлен между нижней и верхней частями колонны цилиндров и выполнен боковым, сообщающим полость колонны цилиндров с затрубным пространством.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к технологии механизированной добычи нефти, в частности к конструкции технических средств, обеспечивающих реализацию этой технологии. Cтанок-качалка для добычи нефти включает балансирную балку 6, смонтированную с помощью шарнира 5 на опорной стойке 1 и снабженную на своих обоих концах 7 головками 9, обеспечивающими возможность обслуживания двух штанговых глубинных насосов, и кинематически связанную с приводом 14, содержащим электродвигатель, редуктор 16 и механизм преобразования вращательного движения в колебательное.

Изобретение относится к технологии механизированной добычи нефти, в частности к конструкции технических средств, обеспечивающих реализацию этой технологии. Станок-качалка для добычи нефти включает балансирную балку 4, смонтированную с помощью шарнира 5 на опорной стойке и снабженную на своих обоих концах головками 6, обеспечивающими возможность обслуживания двух штанговых глубинных насосов, и связанную с приводом, содержащим электродвигатель.

Изобретение относится к области гидравлических машин объемного вытеснения, а именно к пружинному приводу глубинного скважинного насоса. Привод содержит двигатель 14, штангу 1, подвижно смонтированную в направляющих 2, пружинные двигатели 3, смонтированные симметрично с двух сторон штанги 1 и соединенные с ней трособлочной системой.

Изобретение относится к оборудованию для эксплуатации нефтяных скважин и может быть использовано для управления процессом пуска станка-качалки. Станок-качалка содержит балансир 11, шатуны 10, противовесы 9, редуктор 6, электродвигатель 1.

Изобретение относится к области механизированной добычи нефти установками скважинных штанговых насосов. Станок-качалка включает основание 1, стойку 2, балансир 3, редуктор 8, электродвигатель 4 станка-качалки, стол 9 электродвигателя, установленный с возможностью движения в горизонтальной плоскости при помощи ходового винта 10 системы натяжения.

Группа изобретений относится к способу добычи нефти с помощью станка-качалки и к станку-качалке. Согласно способу добычи нефти с помощью станка-качалки подвижную часть ШГН перемещают в скважине в режиме возвратно-поступательного движения и уравновешивают одновременно противовесом.

Изобретение относится к машиностроению, а именно к системам управления и контроля гидравлических приводов штанговых насосов управления резервированием электрогидравлической аппаратуры. Система управления гидравлическим приводом штангового насоса содержит программируемый логический контроллер, подключенный через дискретные выходы по меньшей мере к двум промежуточным реле, соединенным с по меньшей мере двумя электромагнитами, дискретные входы программируемого логического контроллера соединены с выходами по меньшей мере двух датчиков уровня рабочей жидкости (например, масла) в гидравлическом баке (гидробаке), аналоговые входы программируемого логического контроллера соединены с аналоговыми выходами по меньшей мере двух датчиков температуры и по меньшей мере двух датчиков давления.

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, а именно к устройству соединения колонны штанг с наземным приводом. Устройство включает нижнюю траверсу 2, соединенную соосно с верхом полированного штока 1 колонны штанг с возможностью продольного перемещения вверх, верхнюю траверсу 3, соединенную соосно с тягой 4 привода с возможностью продольного перемещения вниз, и боковыми продольными штоками 5, соединенными соответствующими концами с траверсами 3 и 2.

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, а именно к устройству соединения колонны штанг с наземным приводом. Устройство включает нижнюю траверсу 2, соединенную соосно с верхом полированного штока 1 колонны штанг с возможностью продольного перемещения вверх, верхнюю траверсу 3, соединенную соосно с тягой 4 привода с возможностью продольного перемещения вниз, и боковыми продольными штоками 5, соединенными соответствующими концами с траверсами 3 и 2.

Изобретение относится к области добычи нефти, в частности к нефтепромысловому оборудованию для механизированной добычи нефти штанговыми скважинными насосами. Способ фиксации противовеса станка-качалки реализуют через устройство, включающее противовес 1, кривошип 2 с внутренним сквозным продольным Т-образным пазом 3, имеющим полки 4 в верхней части и углубления 5 в нижней части.
Наркология
Наверх