Глубинно-насосная установка

Глубинно-насосная установка

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение м. б. использовано в нефтегазодобывающей промышленности и позволяет новысить эксплуатационую надежность насоса. Верхнее и нижнее тормозные устр-ва (ТУ) 12 и 13 выполнены в виде нары цилиндр - плунжер. Цилиндры ТУ 12 и 13 установлены соответственно в нижни.х частях внутренней насосно-компрессорной трубы 1 и двигательного цилиндра 6. Плунжеры за ТУ 12 и 13 установлены с возможностью образования верхней и нижней камер с внутренней поверхностью цилиндра. Установленный со стороны верхней ступени 9 двухступенчатого проточного плунжера (ДПП) плунжер ТУ 12 и цилиндр ТУ 13 снабжены соответственно радиальными и осевыми каналами , сообшаюшими камеры с внутренней и кольцевой полостями 3 и 4 труб. Г1ри подходе ДПП к одному из крайних положений в работу вступает одно из ТУ 12 или 13, в результате чего увеличиваются гидравлические сопротивления потоку перекачиваемой жидкости и происходит плавная остановка ДПП. Кол-во и диаметральные размеры каналов выбираются из условия максимально донустимой скорости истечения жидкости из камер. При этом отношение плошадей поперечного сечения радиальных и осевых каналов определяется соотношением /( 1-Fx// , где F - плошадь поперечного сечения плунжера ТУ 13, F - плошадь поперечного сечения плунжера ТУ 12. 1 з. п. ф-лы, 3 ил. -77 (Л 11 4 ND ОО со 4 14) 2 фиг./

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1423794 А 2 !) 4 F 04 В 47 00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPGHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

-vf

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ l4 ОТКРЫТИЙ (61) 1170124 (21) 4199289/25-06 (22) 31. 10. 86 (46) 15.09.88. Бюл. ¹ 34 (7l ) Нефтегазодобываю цее управление

«Альметьевнефть» и Московский институт нефти и газа им. И. М. Губкина (72) Л. Г. Чичеров, В. H. Ивановский, В. И. Дарищев, И. А. Мерициди, Л. Х. Нурутдинов и Н. Н. Шагисламов (53) 621.651 (088.8) (56) Авторское свидетельство С(.(.Р

¹ 1170124, кл. F 04 В 47/00, 1984. (54) ГЛУБИННО-НА(:O(.НАЯ УСТАНОВКА (57) Изобретение м. б. использовано в нефтегазодобывающей промышленности и позволяет повысить эксплуатационую надежность насоса. Верхнее и нижнее тормозные устр-ва (ТУ) 12 и 13 выполнены в виде нары цилиндр — плунжер. Цилиндры ТУ 2 и 13 установлены соответственно в нижних частях внутренней насосно-компрессорной трубы 1 и двигательного цилиндра 6. Плунжеры

ТУ 12 и 13 установлены с возможностью образования верхней и нижней камер с внутренней поверхностью цилиндра. Установленный со стороны верхней ступени 9 двухступенчатого проточного плунжера (ДПП) плунжер ТУ 12 и цилиндр ТУ 13 снабжены соответственно радиальными и осевыми каналами, сообщающими камеры с внутренней и кольцевой полостями 3 и 4 труб. При подходе ДПП к одному из крайних положений в работу в.тупает одно из ТУ 12 или 13, в результате чего увеличиваются гидравлические сопротивления потоку перекачиваемой жидкости и происходит плавная остановка . ),ПП. Кол-во и диаметральные размеры каналов выбираются из условия максимально допустимой скорости истечения жидкости из камер. При этом отношение площадей поперечного сечения радиальных и осевых каналов определяется соотношением К=

=1 — F> /F, где F — плошадь поперечного сечения плунжера ТУ 13, F — плошадь

Э. поперечного сечения плунжера ТУ 12. 1 з. п. ф-лы, 3 ил.

1423794

Изобретение относится к технике добычи нефти, в частности к глубинно-насосным установкам, может быть использовано в нефтегазодобывающей промышленности и является усовершенствованием известного устройства Ilo основному авт. св. Хо 1170124.

Цель изобретения — повышение эксплуатационной надежности.

На фиг. 1 схематично представлена глубинно-насосная установка, общий вид; на фиг. 2 — верхнее тормозное устройство; на фиг. 3 -- нижнее тормозное устройство.

Глубинно-насосная установка состоит из внутренней 1 и внешней 2 концентрично расположенных насосно-компрессорных труб с образованием внутренней 3 и кольцевой 4 полостей.

В нижней части насосно-компрессорных труб 1 и 2 размещен погружной агрегат 5, имеющий двигательный цилиндр 6, насосный цилиндр 7 со всасывающим клапаном 8 и расположенный в них двухступенчатый проточный плунжер, состоящий из верхней 9 и нижней 10 ступеней, с нагнетательным клапаном I.

Погружной агрегат 5 дополнительно снабжен верхним 12 и нижним 13 тормозными устройствами, выполненными в виде пары цилиндр — плунжер 14 и !5. Цилиндры

16 и 17 верхнего 12 и нижнего 13 тормозных устройств установлены соответственно в нижних частях внутренней 1 насосно-компрессорной трубы и двигательного цилиндра 6, а плунжеры 18 и 19 — — с возможностью образования верхней 20 и нижней 21 камер с внутренней поверхностью двигательного цилиндра 6. Установленный со стороны верхней ступени 9 двухступенчатого плунжера плунжер 15 верхнего 12 и цилиндр 17 нижнего 13 тормозных устройств снабжены соответственно радиальными 22 и осевыми 23 каналами, сообщающими верхнюю 20 и нижнюю 21 камеры с внутренней 3 и кольцевой 4 полостями насосно-компрессорных труб.

B состав установки также входит бак 24 с рабочей жидкостью, который через силовой насос 25 и распределитель 26 сообщен с линиями 27 и 28 отбора и нагнетания перекачиваемой жидкости и соответственно с внутренней 3 и кольцевой 4 полостями насоснокомпрессорных труб 1 и 2.

Линия 27 отбора перекачиваемой жидкости сообщена с линией 29 отбора добываемой жидкости через запорный элемент 30 с приводом 31.

На линиях 27 и 28 установлены разделители 32 и 33 и датчики 34 и 35 давления.

Линия 28 нагнетания перекачиваемой жидкости снабжена системой компенсации утечек, имеющей бак 36 с перекачиваемой жидкостью, насос 37 утечек и установленный на выходе насоса 37 утечек обратный клапан 38, подключенный к линии 28 нагнетания перекачи ваемой жидкости.

Датчики 34 и 35 дан !(ния сообщены с приводом 3! запорного элемента 30 линии 29 отбора добываемой жидкости и с распределителем 26, а датчик 34 давления — дополнительно с приводом насоса 37 утечек. Разделитель 33 линии 28 нагнетания перекачиваемой жидкости снабжен датчиком 39 перепада давлений, который соединен с приводом насоса 37 утечек. Силовой насос 25 снабжен перепускным клапаном 40, пневмокомпенсатором 41 и регулирующим дросселем 42.

Линия 27 отбора перекачиваемой жидкости сообщена с баком 24 через распределитель 26, перепускной клапан 43, фильтр 44 грубой очистки и фильтр 45 тонкой очистки.

Распределитель 26 выполнен в виде золотника.

Глубинно-насосная установка работает следуюгцим образом.

Силовой насос 25 забирает рабочую жидкость из бака 24 и подает ее через регули20 руемый дроссель 42, распределитель 26, который находится в данный момент в крайнем правом положении, в разделитель 33, повышая в нем давление. Повышение давления передается через линию 28 нагнетания перекачиваемой жидкости и кольцевую полость 4 к погружному агрегату 5 и приводит к повышению давления под верхней ступенью 9 двухступенчатого проточного плунжера, гго вызывает его перемещение вверх.

Во время хода плунжера вверх нагнетательный клапан 11 закрыт, а всасывающий клапана 8 открыт, при этом происходит всасывание добываемой жидкости но внутреннюю полость насосного цилиндра 7 и нагнетание добываемой жидкости из внутренней полости 3 внутренней насосно-компрессорной трубы через открытый запорный элемент 30 в линию 29 отбора добываемой

iKHäêîñTè. Одновременно с этим рабочая жидкость из линии 27 отбора перекачиваемой жидко TH через распределитель 26, фильтры 44 и 45 поступает и бак 24 рабочей

40 жидкости.

l 1 () H I! (), ь) (II()I() п,lb Ilih(()il h h()аин(. м н (.„

ih(нпю («ту!I, н ();!<)()(x в н(н у«тр()и(! Is(). ((»().) ) нжс (4> ци,)индр l(« о((;) ):, н h;)x)(.()), 2 ) с v))i! ()(! ..(u пов(рх иост) K),двигательного цилиндра 6 погружного агрегата 5. Добываемая жидкость, заключенная в камере 20, поступает во внутреннюю полость 3 внутренней насосно-компрессорной трубы 1 по радиальным каналам 22, вследствие чего увеличиваются гидравлические сопротивления потоку добываемой жидкости и происходит плавная остановка двухступенчатого проточного плунжера.

При остановке плунжера в крайнем верх55 нем положении в кольцевой полости 4 насосно-компрессорных труб происходит повышение давления, при этом срабатывает датчик 35 давления, подавая сигнал на пере1423794 ключение распределителя 26 и на привод 31 запорного элемента 30 для его закрытия.

Происходит переключение распределителя 26 в левое положение, и силовой насос 25 через регулируемый дроссель 42 и распределитель 26 подает рабочую жидкость из бака 24 в разделитель 32, повышая в нем давление. Повышение давления передается через линию 27 отбора перекачиываемой жидкости и внутреннюю полость 3 внутренней насосно-компрессорной трубы 1 к погружному агрегату 5 и приводит к повышению давления над верхней ступенью 9 двухступенчатого проточного плунжера, что вызывает перемещение его вниз.

Во время хода плунжера вниз нагнетательный клапан 11 открыт, а всасывающий клапан 8 закрыт, при этом происходит переток добываемой жидкости во внутреннюю полость 3 внутренней насосно-компрессорной трубы. Одновременно с этим перекачиваемая жидкость, расположенная в кольцеВой полости 4 насосно-компрессорных труб, выдавливает рабочую жидкость из линии 28 через разде питель 33, распределитель 26 и фильтры 44 и 45 в бак 24.

При подходе двухступенчатого проточного плунжера к крайнему нижнему положению вступает в работу нижн|е тормозное устройство 13. Его плунжер 19 входит в цилиндр 17, образуя камеру 21 с внутренней поверхностью двигательного цилиндра 6 погружного агрегата 5. Перекачиваемая жидкость, заключенная В камере 21, поступает В кольцевуlo полость 4 насосно-компрессорных труб по осевым каналам 23, увеличи вак)тся гидравлические сопротивления потоку перекачиваемой жидкости и происходит плавная остановка двухступенчатого проточного плунжера.

При Остановке нлунжера в крайнем нижнем положении во внутренней полости 3 внутренней насосно-компрессорной трубы I происходит повышение давления, при этом срабатывает датчик 34 давления, подавая сигнал ii;i переключение распределителя 26 и на привод 31 3 Ii«)p«()ro элемента 30 для его открытия.

В период II(j)(ì(èlения днухсTу п(н !:,)

lIОлО ГО Ilл l н ih(. l) а В В| Р х В ко. I I>l((ВО и 11, 1 ти 4 насосно-компрсссорных трх6 i« мо,+.Iil, утечки перекачива| мой жидкости, ы)торы( вызывают необходимость их комп(и| )((ни.

При этом в процессе работы установки утечки перекачиваемой жидкости вызывают увеличение перепада давления на датчике 39 перепада давлений. При этом датчик 39 подает сигнал на привод насоса 37 утечек и на переключение распределителя 26 в левое положение, а жидкость из бака 36 подается насосом 37 утечек через обратный клапан 38 в кольцевую полость 4, осуществляя восполнение объема перекачиваемой жидкости.

Отключение привода насоса 37 утечек и переключение распределителя 26 в правое положение происходит по сигналу датчика 34 давления.

Количество и диаметральные размеры каналов тормозных устройств 12 и 13 выбираются из условия максимально допустимой скорости истечения жидкости из камер 20 и 21 (фиг. 2 и 3). Для этого необходимо, чтобы суммарная площадь сечения каналов верхнего 2 тормозного устройства определялась из уравнения » "» =(,FA Fv ) 1 " ° а нижнего тормозного устройства 13 из уравнения

F„" V» =F„Vri. где F„ — площадь каналов верхнего тормозного устройства; н

F, — площадь каналов нижнего тормозного устройства;

V„скорость истечения жидкости в канале;

V . — скорость движения плунжера;

F — плошадь поперечного сечения плунжера верхнего тормозного уст25 ройства; — площадь поперечного сечения плунжера нижнего тормозного устройства.

Г!ри этом отношение К площадей поперечного сечения радиальных 22 и осевых 23

30 каналов верхнего 12 и нижнего 13 тормозных устройств ра В(«>

А

Формула изобретения

l. Глубинно-насосная установка по авт. св. № 1170124, отличающаяся тем, что, с целью повышения эксплуатационной надежности, погружной агрегат дополнительно снабжен верхним и нижним тормозными

40 устройствами, выполненными в виде пары цилиндр плунжер, цилиндры верхнего и

t)(Ik(II(I () то" i ()3«ых 3 стРОЙств QcTB Ho(3. 1(. Hbl

В. i: .) в нижних частях внутренней, . > Оп,)((Сор«ой трубЫ И дВИГатЕЛЬ.:,1)(ц:,:,,1 II(!3«æ(ðû — с ВозможIl >((. В «В;(«ия верхн H и нижней камер ) с!I!i(Н Il()13(рХНОСтЬЮ дВИГатЕЛЬНО(О ц), I!ill,ij)

"(1)х!!| II . I N (<(illl лВУхстУII(. нчатого пРОто ll«)I () iI,)у В.(. (1)11 и, I v «iK(верхне(.О и пил и ндр нижнего тормозных устройств (набжеilbl (оответственно радиальными и Осевыми каналами, сообщающими верхнюю и нижнюю камеры с внутренней и кольцевой полостями насосно-компрессорных труб.

2. Установка по п. 1, Отличающаяся тем, 55 что отношение п. Ошадей по(1еречного сече- ния радиальных и осевых каналов верхнего и нижнего тормозных устройств определяется соотношением

1423794

К=l —Г

Гл

17 рие 2

Сост,l»ill> .и, L. 11ер>1и>. ьеви

f>>.! >л >ор М 1!е>р»пи 1гехре > 11. Верее 1л>>ррект<>р Н Е»рл.lt>

3;»;!з -И>24 41) ираж 574 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1! 3035, Москва, Ж 35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 где К вЂ” — отношение плошадей поперечного сечения радиальных и осевых каналов верхнего и нижнего тормозных устройств;

Р„ — — площадь поперечного сечения плунжера нижнего тормозного устройства; — площадь поперечного сечения плунВ жера верхнего тормозного устройства.