Скважинная насосная установка

Скважинная насосная установка

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскик

Социвлистическик

Республик рц 002662

/ - — -. г

«;Ф (61) Дополнительное к авт. свмд-ву— (22) Заявлено 28. 10.81 (21) 3347775/25-06 с присоединением заявки ¹â€”

Р М К з

F 04 В 47/02

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (23) Приоритет (531УДК 621.651 (088.8) Опубликовано 07.03,83, Бюллетень № 9

Дата опубликования описания 07. 03.83

Р

А. К. Бикташев, P. A. Ìàêñóòîâ, В. М. Вфтовск>>и>й : +:Н,.А. ов

",> Е6. /

/ ...., „. (E

Отдел конструирования, опробования-н внщщеиия разработок

Всесоюзного нефтегазового научно-иссле) жау йтЬскогс(«Ф Г институт а (72) Авторы изобретения (73) Заявитель (54 ) СКВАЖИН НАЯ НАСОСНАЯ УСТАНОВКА

Изобретение касается техники до- бычи нефти, в частности скважинных насосных установок, и может быть использовано в нефтедобывакщей промыаленности.

Известна скважинная насосная установка со штанговым насосом, содержащая связанный с колонной насосных труб удлиненный цилиндр, имекиций основную камеру, и по меньшей мере одну расположенную ниже основной резервную камеру, размещенный в цилиндре плунжер с нагнетательным клапаном, связанный с колонной насосных штанг, и патрубок .со всасывакицИм клапаном, установленный в цилиндре с возможностью осевого перемещения и фиксации в нем 1 .

Недостатком известной скважинкой насосной установки являются сложность конструкции и ограниченный межремонтный период ее работы.

Цель изобретения — упрощение кон струкцни и увеличение межремонтного периода ее работы. указанная цель достигается тем, что в скважинной насосной установке со штанговым насосом, содеркащей связанный с колонной насосных труб удлиненный цилиндр, имекщий основную камеру и по меньшей мере одну расположенную ниже основной резервную камеру, размещенный в цилиндре плунжер с нагнетательным клапаном, свя° ванный с колонной насосных штанг, и патрубок со всасывакщим клапаном, ус тановленный в цилиндре с возмож- > ностью осевого перемещения и фиксации в нем, резервные камеры выполнены диаметром, меньшим диаметра основной камеры, причем диаметр каждой последующей сверху вниз камеры меньше диаметра предыдущей на величину предельно допустимого износа s ней плунжера.

Кроме того, патрубок выполнен длиной не меньшей, чем сумма длин резервных камер.

На фиг. 1 схематично предотавлена

20 скважинная насосная установка, общий вид в разрезе; на фиг. 2 - узел фиксатора патрубка с седлом цилиндра на фиг. 3 - разрез А-А на фиг. 2 на фиг. 4 - разрез Б-Б на фиг. 3.

Скважинная насосная установка со штанговым насосом 1 содеркит связанный с колонной насосных труб 2 удлиненный цилиндр 3, имекщий основную камеру 4 и по меньшей MePå> одну расположенную нике основной резерв1002662 ную камеру 5, размещенный в цилиндре

3 плунжер, 6 с нагнетательным .клапаном 7, связанный с колонной насосных штанг 8, и патрубок 9 со вса— сыв ающим клапаном 10, установленный в цилиндре 3 с возможностью осевого перемещения и фиксации в нем. Резервные камеры 5 выполнены диаметром, меньшим диаметра основной камеры 4, причем диаметр каждой последующей

Ьверху вниз камеры меньше диаметра . 10 предыдущей на в елич ину предельно допустимого износа в ней плунжера 6.

Патрубок 9 выполнен длиной не меньшей, чем сумма длин резервных камер 5. В основной камер3 4 и ре— зервных .камерах 5 удлиненного цилиндра 3 установлены седла 11, состоящие из конической 12 и цилиндрической 13 кольцевых расточек и опорной поверхности .14 (фиг. 4). Каждое седло 11 имеет продольные наклонные пазы

15 (фиг. 4), выполненные таким образом, что в продольном направлении пазы одного седла не совпадают с пазами следующего седла.

Патрубок 9 со всасывакщим клапаном 10 снабжен хвостовиком 16 и фиксатором 17, содержащим подпружи- ненные плашки 18 < фиг . 2 ), в заимо†действукщие с седлом 11 цилиндра 3-.

Зазор между патрубком 9 и цилиндром

3 перекрыт уплотнителем 19, а образовавшаяся между ними полость 20 заполнена защитной средой. Плунжер б снабжен ловителем 21. 1 35

Камеры удлиненного цилиндра 3 выполнены длиной, соответствукщей длине хода плунжера б.

Предлагаемая скважинная насосная установка работает следующим обра- 40 .зом.

В начале эксплуатации установки плунжер б штангового насоса 1 раз.мещают в верхней основной камере 4 45 цилиндра 3 с наибольшим диаметраль— ным размером,. а патрубок 9 со всасывающим клапаном 10 закрепляют фиксатором 17 в седле 11 этой камеры.

По мере работы насоса пара плунжер — основная камера 4 цилиндра 3 изнашивается и ее износ достигает такой величины, что иэ-за больших утечек в зазоре дальнейшая эксплуатация этой пары становится нецеле— сообразной. Тогда плунжер б перемеща-55 ют в расположенную ниже основной следующую сверху вниз резервную камеру ,5, диаметр которой меньше диаметра предыдущей, основной камеры 4 на величину предельно допустимого из- 60 носа в ней плунжера б, при этом иэ— .ношенный плунжер б в резервной камере 5 имеет посадку с нормальным зазором, обеспечиванщим подачу насоса 1 в расчетных пределах. Таким образом, восстанавливается подача насосной установки.

После износа пары плунжер — резервная камера, плунжер перемещают в последующую сверху вниз резервную камеру по аналогичному принципу, восстанавливая тем самым вновь подачу насосной установки и т.д.

Для перемещения плунжера 6 в дру гую камеру его ловителем 21 зацепляют хвостовик 16 патрубка 9 и поворачивают последний. При совпадении плашек 18 фиксатора 17 с наклон-. ными продольными пазами 1 5, патрубок

9 под воздействием веса столба жидкости и плунжера б с колонной насосных штанг 8 перемещается вниз.

При этом подпружиненные плашки 18 фиксатора 17 скользят по наклонным продольным паэам 15 и выходят из зацепления с. седлом 11. По достижении следующего седла 1 1 плашки 18 фиксатора 17 под воздействием пружины (не показана) скользят по поверхности конической 12 и цилиндрической 13 кольцевых расточек, садятся на опорную поверхность 14 и фиксируют положение патрубка 9 со всасывакщим .клапаном 10 в цилиндре 3..

После этого патрубок 9 и плунжер б разъединяют и установку запускают в работу.

Для осуществления перемещения плунжера 6 в очередную камеру цилиндра 3 без глушения скважины можНо предусмотреть на устье (не показано) сдвоенный превентор, поочередно открывая и закрывая который, можно пропустить соединительные муфты штанг или полированного штока длиной, идентичной длине камеры цилиндра 3.

При наличии в.скважине отсекателя можно использовать его для временного глушения скважины на период перемещения плунжера. Эту операцию может . провести оператор с применением станка-качалки в качестве подъемника или другого легкопередвижного груэоподъемного оборудования, т.е. беэ мачты и персонала подземного ремонта.

Защитная среда, заполнякщая полость 20 между патрубком 9 и цилиндром 3, обеспечивает защиту поверхностей неработающих резервных камер 5 от цилиндра от влияния откачиваемой жидкости, а также способствует уплот.нению этого зазора.

Выполнение цилиндра удлиненным и состоящим из нескольких камер, различакщихся по диаметральному размеру на величину предельно допустимого износа плунжера в предыдущей камере,, позволяет после износа одной пары цилиндр — плунжер восстанавливать подачу насоса путем перемещения плунжера в последующую сверху вниз резервную камеру. Поэтому после иэ1002662 носа пары цилиндр — плунжер отпадает необходимость производства подземного ремонта с подъемом насоса и заменой его новым. Установка может работать ло полного исчерпания ресурса плунжера и всех клер цилиндра насоса.

Установка всасывающего клапана

10 на патрубке 9, имеющем возможность перемещения по всей длине цилиндра 3 и фиксации в каждой каме- 10 ре, позволяет .уменьшить вредное пространство объем между всасывающим 1О и нагнетательным 7 клапанами .: в цилиндре и повысить объемный КПД насоса. Наличие патрубка 9, перекры- 15 вающего всю длину цилиндра 3 под всасыванхцим клапаном 10, и заполнение полости 20 между патрубком 9 и цилиндром 3 защитной средой, обеспечивает защиту поверхности еще не р вступивших в работу камер цилиндра от воздействия откачиваемой жидкости, т.е. обеспечивает надежность работы пары плунжер — цилиндр.

Наиболее перспективно применение д изобретения в скважинах с короткоходовым режимом откачки, когда цилиндр штангового насоса может состоять иэ 6-8 и более камер.

Кроме того, уменьшение количества 30 подземных ремонтов благоприятно вли яет и на охрану окружакщей среды: уменьшается количество подъездов к скважине с тяжелым оборудованием и загрязнений теРРитоРии вокруг скважины при подъеме скважинного обору- . дов ания.

Применение изобретения на трудно- доступных скважинах, на скважинах морских месторождений и с малым межремонтным периодом дает наибольший экономический эффект.

Формула изобретения

1. Скважинная насосная. Установка

cî штанговым насосом, содержащая связанный с колонной насосных труб удлиненный цилиндр, имекщий основную камеру и по меньшей мере Ьдну расположенную ниже основной резервную камеру, размещенный в цилиндре плун.— жер с нагнетательным клапаном, связанный с колонной насосных штанг, и патрубок со всасывакщим клапаном, установленный в цилиндре с воэмож ностью осевого перемещения и фиксации, отличающаяся тем, что, с целью упрощения конструкции и увеличения межремонтного периода работы, резервные камеры выполнены диаметром, меньшим диаметра основной камеры, причем диаметр каждой последующей сверху вниз камеры меньше диаметра предыдущей на величину предельно допустимого износа в ней плунжера.

2. Установка по п. 1, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что патрубок выполнен длиной не меньшей, чем сумма длин резервных камер.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Султанов Р.С. и Халлилов Б.М., Увеличение долговечности глубиннонасосных систем с последовательным включением насосов в работу. "Извес тия вузов. Нефть и газ", Баку, 1977, 9 5, с. 43-46, рис. 4.

1002662

ВНИИПИ Заказ 1496/11

Тираж 663 Подписное

Филиал ППП "Патент", r.Óæãîðoä,óë.Ïðoåêòíàÿ,4