Глубинно-насосная установка

Глубинно-насосная установка

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к нефтедобывающей пром-ти. Цель изобретения - повьшение надежности работы установки за счет предотвращения отложений льда и гидратов в интервале многолетнемерзлых пород при Остановке насоса. Установка содержит колонну насосно-компрессорных труб 1 с насосом , под которым размещен сливной клапан. Последний установлен на трубах 1 и выполнен в виде полого цилиндра (Ц) 6. Внутри Ц 6 размещены 20 $ (Л 00 4 X)

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ, РЕСПУБЛИН

09) (11) (59 4 Е 21 В 43/00. l

) i (Д с

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Юие. 2

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО;ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4106317/22-03 (22) 14.08.86 (46) 30.10.88. Бюл. В 40 (71) Башкирский государственный научно-исследовательский институт нефтяной промышленности (72) P.3. Ахмадишин, К.Х. Мангушев и.М.Д. Валеев (53) 622.276.53(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 781945, кл. E 21 В 43/00, 1969.

Муравьев И.М. и др. Технология и техника добычи нефти н газа. M.:

Недра, 1971, с. 400-401. (54) ГЛУБИННО-НАСОСНАЯ УСТАНОВКА (57) Изобретение относигся к нефтедобывающей пром-ти. Цель изобретения— повышение надежности работы установки за счет предотвращения отложений льда и гидратов в интервале многолетнемерзлых пород прн о .тановке насоса. Установка содержит колонну насосно-компрессорных труб 1 с насосом, под которым размещен сливной клапан. Последний установлен на трубах 1 и выполнен в виде полого цилиндра (Ц) 6. Внутри Ц 6 размещены

1434082 седло 7 с шариковым затвором 8 и поршень (П) со штоком 10. Поршень

Э взаимодействует с затвором 8 после остановки насоса. Полость Ц 6 над седлом 7 гидравлически связана с полостью .труб 1. Полость Ц 6 между П и седлом 7 — с эатрубным пространством., Подпоршневая полость 17 Ц 6 выполнена герметичной и заполнена пресной водой. При работе насоса поднимающаяИзобретение 0THOcRTGH к нефтедобывающей промышленности, в частности к нефтепромысловому оборудованию, и предназначено для использования в районах Крайнего Севера, Цель изобретения - повышение надежности работы за счет предотвращения отложений льда и гидратов в интервале многолетнемерзлых пород при остановке насоса.

На фиг, 1 изображена глубинно-насосная установка, на фиг. 2 — сливной клапан при работающем насосе; на фиг. 3 — то же, после остановки насоса. !

Установка содержит колонну насосно-компрессорных труб 1, сливной клапан 2 и насос 3, размещенные в обсад-. ной колонне 4, окруженной многолетне-20 мерзлыми породами 5. Сливной клапан

2 размещен над нижней границей многолетнемерзлых пород 5-и выполнен в виде полого цилиндра 6, внутри которого размещены седло 7 с шариковым затвором 8 и поршень 9 со штоком 10, установленным с возможностью взаимо" действия с шариковым затвором 8 после остановки насоса 3. Полость 11 цилиндра 6 над седлом 7 гидравлически ЗО связана каналами 12 с полостью 13 насосно-компрессорных труб, а полость

14 цйлиндра 6 между поршнем 10 и седлом 7 — каналом 15 с эатрубным пространством. Зазор между поршнем 9 и цилиндром 6 герметизирован кольцами

16, изготовленными иэ нефтестойкой резины. Подпоршневая полость 17 заполнена пресной водой 18. Шток 10 установлен на расстоянии 1, определяемом ся по трубам I добываемая жидкость нагревает замерзшую пресную воду в полости 17. При этом лед оттаивает и П со штоком 1 0 движутся Вниз р и затвор 8 опускается в седло 7 и перекрывает его отверстия. Этим устраняется утечка жидкости в затрубное пространство и обеспечивается откачка жидкости в систему сбора. 3 ил., 1 табл. иэ выражения 1 < KL, где К вЂ” коэффи-1.... циент линейного расширения воды при замерзании; L — длина подпоршневой полости. Цилиндр 6 сверху и снизу перекрыт пробками 19 и 20.

Установка работает следующим образом.

После включения насоса 3 жидкость откачивается по колонне насосно-ком" прессорных труб 1 до выкидной линии и далее подается в систему сбора нефти. При этом давление внутри насосных труб возрастает и превышает затрубное давление. Шарик 8 под действием перепада давления перекрывает отверстие, предотвращая утечку жидкости в затрубное пространство. Нагретая восходящей по колонне насосных труб добываемой жидкостью пресная вода в полости 17 имеет минимальный объем, а поршень 9 со штоком 10 находится в крайнем нижнем положении.

После снижения температуры, например, при остановке скважины, до

0 С (температуры замерзания пресной воды 18 в цилиндрической полости 17) объем воды в цилиндрической полости

17 увеличивается иэ-эа образования льда (фиг. 3). При этом поршень 9 движется вверх и шток 10 поднимает иэ седла 7 шарик 8. Под действием разности давлений жидкость из колонны насосно-компрессорных труб перетекает в эатрубное пространство.

После удаления жидкости из расположенной в интервале многолетнемерзлых пород части колонны насосных труб образование льда и гидратов не

1434082

Расстояние от верхней торцовой плоскости штока до шарика,. установленного в седле, м

Длина подпоршневой части цилиндрической полости, м

Не более 0,009

0,1

0,045

0,09

0,135

0,5

1,0

3 происходит. При необходимости пуска установки включают насос 3 (фиг. 1)„ при этом поднимающаяся по насосным трубам 1 добываемая жидкость нагревает замерзшую пресную воду в цилиндрической полости 17, лед оттаивает, поршень 9 со штоком 10 движутся вниз под.действием давления в насосных трубах, шарик 8 опускается в седло 7 и перекрывает отверстие седла..В результате устраняется утечка жидкости в затрубное пространство и .обеспечивается откачка жидкости в систему сбора.

Расстояние от шарика 8, установлен ного в седле 7, до верхней торцовой плоскости штока 10, определяется ли-. нейным расширением замерзающей пресной воды и длиной L подпоршневой час" ти цилиндрической полости 17, что можно выразить формулой

1- K L где 1 — расстояние от верхней торцовой поверхности штока до установленного в седле шариз ка, м, К - коэффициент расширения воды при замерзании, К = 0,09;

L — длина подпоршневой части цилиндрической полости, м, В таблице представлены результаты расчетов этого расстояния.

Из таблицы видно, что для обеспечения работоспособности установки длина цилиндрической полости должна находиться в пределах 0,1-0,5 м.

Срабатывание клапана происходит о при О С вЂ” температуре замерзания пресной воды в цилиндрической полости 6. Срабатывание клапана произойдет до замерзания пластовой жидкости, лифтируемой в насосно-компрессорных трубах, так как пластовая жидкость является минералиэованной и точка ее замерзания (-10) — (- t5) С.

Формула изобретения

Глубинно-насосная установка, вклю"

2р чающая колонну насосно-компрессорных труб c Hàñîñîì, размещенный над насосом сливной клапан, о т л и ч а ющ а я с я тем, что, с целью повышения надежности ее работы эа счет

25 предотвращения отложений льда и гидратов в интервале многолетнемерэлых пород при остановке насоса, сливной клапан размещен на колонне насоснокомпрессорных труб и выполнен в ви30 де полого цилиндра, внутри которого размещены седло с шариковым. затвором и поршень со штоком, установленный с возможностью взаимодействия с шариковым затвором после остановки насо35 са, причем полос ь цилиндра н д сед лом гидравлически связана с полостью насосно-компрессорных труб» а полость цилиндра между поршнем и седлом — с затрубньм пространством, подпоршне40 вая полость цилиндра выполнена герметичной и заполнена пресной водой, а шток установлен на расстоянии, определяемом из выражения

1 KL

45 где 1 — расстояние от торца штока до находящегося в седле шарика, м, К вЂ” коэффициент линейного расширения пресной воды при замер50 зании;

L — длина подпоршневой полости,м.

1434082

Составитель В.Борискина

ТехРед М.Дидык

Корректор И.IIoao

Редактор А.Лежнина

Подписное

Тираж 531

Заказ 5527/33

BHHHIIH Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, r, Ужгород, ул. Проектная, 4