Глубинная насосная установка

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ рц863 738 (6t) Дополнительное к авт. свнд-sy(22) Заявлено 2106.76 (2! ) 2374959/25=06 с присоединением заявки Ио(23) ПриоритетОпублнковано 070981 Бюллетень М ЗЗ

Дата опубликования описания 070981 (53)М. Кл.з

F 04 В 47/08

Государствеииый комитет. СССР ио делам изобретений и открытий (53) УД9(821 Л51 (088.8) (72) Автор изобретения

К. В. Федотов (71) Заявитель (54) ГЛУБИННАЯ НАСОСНАЯ УСТАНОВКА

1вобретение относится к добыче нефти с больших глубин и касается глубинных насосных установок.

Известна глубинная насосная устанозка, содержащая глубинный насос, соединенный гидроштангой, заполненной двумя рабочими жидкостями, изолированными одна от другой разделителем, систему управления и расположенный на поверхности силовой насос с аккумулятором на нагнетательной линии (1).

В известной глубинной насосной установке рабочая жидкость в гидроштанге в процессе работы циклично испытывает переменное давление, что связано с ее деформацией. Эатрачиваемая на деформацию энергия снижает

КПД установки.

Известна. также глубинная насосная установка, содержащая расположенный на поверхности силовой насос, сливной бак, систему управления, глубинный насос с гидроприводом, на сливной линии которого установлен аккумулятор для возврата энергии, затраченной на сжатие жидкости (2).

Однако в этой устновке установленный на сливной линии аккумулятор ие позволяет управлять процессом отвода отработанной рабочей жидкости в. сливной бак при оптимальных скоростях. Кроме того, не используется избыточное давлейие, создаваемое давлением пласта. Все это снижает КПД установки в целом.

Цель изобретения — повышение КПД установки. казанная цель цостигаетс что на сливной линии перед аккумулятором установлен трехпозициоиный распределитель с подпружиненным золотником и сообщающимися попеременно со сливной линией тремя выпускными линиями, первая из которых связана непосредственно с входом в силовой насос, вторая — со сливным баком, а третья — через обратный клапан с

20 входом в силовой насос, а через перепускной клапан - с аккумулятором, который соединен через предохранительный клапан также с входом в силовой насос.

На фиг. 1 изображена принципиальная схема глубинной насосной уставовки; на .фиг. 2 - трехпоэииионный распределитель в первой поэнциит на фнг. 3 — трехпоэиционный распреде30 литель во второй позиции; на фиг.4 -.

861730 трехиозиционный распределитель в третьей позиции.

Глубинная насосная установка содержит глубинный насос 1, установленный на пакере 2 в скважине 3.

Насос 1 имеет гидропривод с гидроштаигой 4. Гидроштанга 4 снабжена разделителем 5 с системой 6 управления. Яа поверхности расположены ! силовой насос 7 и гидроаккумулятор 8, установленный на нагнетательной лиМии насоса 7. На сливной линии 9 ги@роприводь с гидроштангой 4 установлены аккумулятор 10 для возврата энергии, затраченной на сжатие жидкости, и трехпозиционный распределитель 11 для подачи потока отработанной жидкости. Распределитель 11 включает и себя золотник 12 с канааавы 13 и 14 и пружинами 15 и 16, расположенными под золотником 12.

Корпус распределителя 11 включает три выпускные линии. Первая выпускная линия 17 соединена непосредственно с входом 18 насоса 7. Вторая выпускная линия 19 соединена со сливным баком 20. Третья выпускная линия

21 через обратный клапан 22 связана с входом 18 насоса 7, а через перепускной клапан 23 - с аккумулятором

10. Аккумулятор 10 соединен через предохранительный клапан 24, канал

14 золотника 12 и выпускную линию

17 с входом -18 насоса 7. .Глубинная насосная установка работает следующим образом.

С пуском насоса 7 давление рабочей жидкости через систему 6г которая в исходном положении пропускает жидкость к гидроштанге 4, воздействует на насос 1. Поршни насоса 1 в исходном-положении находятся вверху под действием гидравлического дабалансира, образующегося в гидронриводе глубинной насосной установки ° глубинный насос и установка в целом совершают цикл нагнетания. С завершением цикла нагнетания, когда поршни насоса 1 остановятся, система 6 отключает насос 7 от гидроштангн 4 и соединяет последнюю с линией

9. В этом положении нод действием гидравлического дебалансира и давления пласта поршни насоса 1 будут возвращаться в Верхнее положение и осуществлять цикл всасывания. 3а

:этот пернод насос 7 нагнетает рабочую жидкость в гидроаккумулятор 8.

В прогрессе работы глубинной насосной установки жри каждом цикле нагиетаиия рабочая жидкость, заключенная s гидроштанге 4, деформируется.

С переключением цикла нагнетания на-амл всаеывания энергия сжатой

«рщкости регенерируется следующим образом Отработанная рабочая жидкость из,еливной линии 9, подведенная к распределителю 11, опускает его золотник 12, сжимая пружины 15

ЗО

$O

5$ в нижнее положение. рабочая жидкость при этом поступает иэ слив. ной линии 9 через первую выпускную линию 17 на вход 18 насоса 7. Насос 7 перекачивает напряженную жидкость из гидроштанги 4 в гидроаккумулятор 8 (фиг. 2) °

В период разрядки отводимой рабочей жидкости иэ гидроштанги 4 насос

7 соответственно давлению:иа его входе 18 сокращает потребление энергии извне для перекачки в гидроаккумулятор 8, чем и достигается рекуперация энергии, затраченной на деформацию рабочей жидкости в гидроштанге 4 при цикле нагнетания.

По мере разрядки отводимой рабочей жидкости давление в сливной линии 9 понижается, и пружина 15 поднимает золотник 12, переводя распределнтЕль 11 во вторую позицию (фиг. 3), при которой рабочая жидкость нод усилием гидравлического дебалансира и давления пласта по каналу 13 золотника 12 и линии 21 будет отводиться через клапан 23 в аккумулятор 10 одновременно через клапан 22 на вход 18 насоса 7, последний работает с использованием иэбыточиого давления дебалансира и давления пласта. В этой же поэицни распределителя ll, когда усилие гидравлического дебалансира и давления пласта недостаточно для заполнения аккумулятора 10, отработанная рабочая жидкость через клапан 23 отводится в бак 20.

По окончании действия гидравлического дебалансира и давления пласта на отводимую рабочую жидкость пружина lб переместит золотник 12 в верхнее положение, и распределитель

11 примет третью позицию (фиг. 4), при которой отработанная рабочая жидкость по каналу 13 золотника 12 через линию 19 будет отводиться s бак 20 и одновременно через клайан

25 перекачиваться насосом 7, При третьей позиции распределителя 11 иакоппенная в аккумуляторе 10 за предйщуа нй период (фиг. 3) отработанная рабочая жидкость через клапан 24 и линию 17 будет поступать на вход 18 насоса 7 при закрытом клапане 25.

В этот период отработанная рабочая жидкость из гидроштанги 4 будет отводитйся только в бак 20. 1аким образом, предлагаемая глубинная насосная установка .благодаря использованию энергии, затрачинаемой иа сжатие рабочей жидкости и энергии давления пласта, обеспечивает более высокий КОД установки. фОРМула изобретения

Глубинная насосная установка, содержащая расположенный на поверх861730 ности силовой насос, сливной бак, систему управления, глубинный насос с гидроприводом,на сливной линии которого установлен аккумулятор для возврата энергии, затраченной на сжатие жидкости, î т л и ч а в щ ая с я .тем, что, с целью повьаюения

КПД устайоики, ка сливной ликии пе ред аккумулятором установлеа трфх позиционный распределитель с подпружиненным золотником и сообцающкиися попеременно со сливной линией тремя выпускными линиями, первая из которых связана непосредственно с входом в силовой насос, вторая - со

Ф сливным баком, а третья - соединенас входом в силовой насос через обрат-ный клапан, .а через перепускной клапан - с аккумулятором, который через предокранительщий клапан также сообщен с входом в силовой насос.

Источники инФормации, принятые во внимание при экспертизе

1. Казак А.С. и др. Погружные бесштакговые насосы для добычи неФ" ти. - И., Недра, 1973, с. 179-184, о „„

2. Авторское свидетельство СССР в 120131, кл. Р 04 В 47/08, 1957 (прототип). о

861730

Составитель С. Брыкова

Текред М Голннка Корректор у. Пономаренко

РЕдактор Г. Петрова

Тираж 712 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР ао делам изобретений н открытий

113035, Москва, Ж-35, Рауц ская наб., д. 4/5

Заказ 6497/23

Филиал ППП Патент, r. ужгород, ул. Проектная,