Способ эксплуатации глубинной скважинной установки и глубинно-насосная скважинная штанговая установка

Способ эксплуатации глубинной скважинной установки и глубинно-насосная скважинная штанговая установка

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

союз советских

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАР СТВЕ ННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4491643/25-29 (22) 21.07.88 (46) 23.04.91. Бюл, М 15 (71) Казахский политехнический институт им.В.И.Ленина (72) А.А.Гирфанов, В.Я.Мирошников и

М.Курбанбаев (53) 621.651 (088.8) (56) Справочник по нефтепромысловому оборудованию./Под ред. Бухаленко E.È. М.:

Недра, 1983, с.51-72.

„„5U „„1б43785 А1 (ss)s F 04 В 47/02, Е 21 В 43/00

2 (54) СПОСОБ ЭКСПЛУАТАЦИИ ГЛУБИННОЙ СКВАЖИННОЙ УСТАНОВКИ И ГЛУБИННО-НАСОСНАЯ СКВАЖИННАЯ

ШТА Н ГО В АЯ У СТАН О В КА (57) Изобретение относится к технике механизированной добычи нефти. Целью изобретения является увеличение межремонтного периода работы установки. Глубинно-насосная скважинная штанговая установка содержит установленные в нижней части колонны

1 уб один над другим по меньшей мере

1643785 два погружных штамповых насоса 2, кинематически подключенных к приводному элементу 3 надежного привода 4 с возможностью их отключения от последнего и имеющих цилиндры 5 — 7 с размещенными в них проточными плунжерами 8 — 10, всасывающими и нагнетательными клапанами 11-16 с седлами с запорными элементами, Колонна 1 труб имеет со стороны цилиндров 5 — 7 посадочные седла 17 и 18.

Плунжеры 8 — 10 подключены к приводному элементу 3 через фиксирующие элементы, которые могут быть выполнены в виде срезаемых штифтов 19 и 20, захватывающего механизма 21 и среднего штифта 22, захватывающих механизмов 23 и 24, При этом верхний цилиндр 7 при помощи срезного штифта 25 соединен с колонной 1 труб над

Изобретение относится к технике механизированной добычи нефти.

Целью изобретения является увеличение межремонтного периода работы установки, На фиг. 1 представлена принципиальная схема глубинно-насосной скважинной установки, фиксирующие элементы которой выполнены в виде срезаемых штифтов; на фиг. 2 — то же, фиксирующий элемент выше расположенного насоса выполнен в виде захватывающего механизма; на фиг. 3 — то же, все фиксирующие элементы выполнены в виде захватывающего механизма; на фиг. 4— то же, средний насос снабжен телескопическим устройством; на фиг, 5 — захватывающий механизм, Глубинно-насосная скважинная штанговая установка содержит установленные в нижней части колонны 1 труб один над другим по меньшей мере два погружных штанговых насоса 2, кинематически подключенные к приводному элементу 3 наземного привода 4 с возможностью их отключения от последнего и имеющих цилиндры 5 — 7 с размещенными в них проточными плунжерами 8 — 10, всасывающими и нагнетательными клапанами 11 — 16 с седлами и запорными элементами (не показано).

Колонна 1 труб имеет со стороны цилиндров 5 — 7 посадочные седла 17 и 18.

Плунжеры 8 — 10 подключены к приводному элементу 3 через фиксирующие элементы, которые могут быть выполнены в виде срезаемых штифтов 19 и 20 (фиг.1), захватывающего механизма 2l и срезного штифта 22 (фиг.2), захватывающих механиэпосадочным седлом 18 и в виде телескопического устройства и плоского пружинного захвата -с цилиндрами 5 — 7, Выше расположенных насосов 2 жестко соединены плунжеры 8-10 соответствующих ниже расположенных насосов 2, которые совместно с цилиндрами 5-7 выше расположенных насосов 2 подключены к приводному элементу 3 через соответствующие фиксирующие элементы (срезаемые штифты 19,20 и 22, захватывающие механизмы 21, 23 и 24 или телескопическое устройство и захват) с возможностью их поочередного отключения при помощи последних от приводного элемента 3. Запорные элементы или седла клапанов 11-16 выполнены намагниченными. 2 с. и 9 з.п.ф-лы, 5 ил, мов 23 и 24, при этом верхний цилиндр 7 насоса 2 с помощью среднего штифта 25 соединен с колонной 1 труб над посадочным седлом 18 (фиг.3) и в виде телескопического устройства 26 и плоского пружинного захва5 та 27.

С цилиндрами 5 — 7 выше расположенных насосов 2 жестко соединены плунжеры

8 — 10 соответствующих ниже расположен10 ных насосов 2, которые совместно " цилиндрами 5 — 7 выше расположенных насосов 2 подключены к приводному элементу 3 через соответствующие фиксирующие элементы (срезаемые штифтами 19, 20 и 22, захватывающие механизмы 21, 23 и 24 или телескопическое устройство 26 и захват 27) с возможностью их поочередного отключения при помощи последних от приводного элемента 3.

Запорные элементы или седла клапанов

11 — 16 выполнены намагниченными. Захватывающие механизмы 21, 23 и 24 могут быть выполнены с продольными пазами 28 и выступающими захватами 29, первые из которых снабжены сверху козырьками 30.

Телескопическое устройство 26 и захват 27 могут быть выполнены в виде верхней 31 и нижней 32 втулок, расположенных в корпусе 33 с воэможностью осевого перемещения пружинных захватов 34 и 35, при этом захват 27 имеет зафиксированный с . помощью срезного штифта 36 упор 37, а нижнее телескопическое устройство 26 зафиксировано с цилиндром 6 с помощью срезного штифта 38 и имеет пружинный захват 39.

В колонне 1 труб между цилиндрами

5 — 7 могут быть установлены перепускные

1643785 клапаны 40 и 41, Колонна 1 труб через нагнетательный трубопровод 12 с запорным элементом 43 сообщена с потребителем.

Глубинно-насосная,скважинная штанговая установка работает следующим обра- 5 зом.

При выполнении установки по предлагаемой схеме (фиг.1) плунжер 8 жестко соединен с цилиндром 6, который соединен срезным штифтом 19 с плунжером 9. По- 10 следний жестко соединен с цилиндром 7, соединенным с плунжером 10 срезным штифтом 20.

При работе установки в начальный период подъем жидкости из колонны 1 труб 15 через нагнетательный трубопровод 42 на поверхность осуществляет нижний насос 2, при этом средний и верхний насосы 2 находятся в законсервированном положении с использованием специальной жидкости или 20 масла при закрытых намагниченных клапанах 12, 13, 15 и 16.

При необходимости отключения нижнего насоса 2 осуществляется закрытие запорного элемента 43 и продолжение работы 25 нижнего насоса 2, в результате чего происходит повышение давления внутри колонны

1 труб, при определенном значении которого происходит срезание штифта 19 и опускание цилиндра 6 среднего насоса на 30 посадочное седло 17.

Происходит отключение нижнего насоса 2 и одновременное включение в работу среднего насоса 2 установки, при этом запорный элемент 43 открывается. 35

Таким же образом осуществляется включение в работу верхнего насоса 2.

Цилиндр 6 среднего насоса 2 может находиться на посадочном седле 17 (фиг,2}. 40

В начальный период работает средний насос 2 установки, при этом захват 29 не соприкасается с захватывающим механизмом .

21.

При необходимости отключения сред- 45 него насоса 2 осуществляется опускание приводного элемента 3 (колонны штанг) до упора захвата 29 в захватывающий меха. низм 21 и поворот приводного элемента 3 по часовой стрелке, что приводит к сцеп- 50 лению захвата 29 с захватным механизмом 21.

После этого приводной элемент 3 возвращают в исходное положение, при этом цилиндр 6 среднего насоса 2 поднимается 55 над посадочным седлом 17 и в работу включается нижний насос 2, Отключение нижнего насоса 2 установки и включение в работу верхнего насоса 2 осуществляется путем создания внутри колонны 1 труб избыточного давления определенной величины при перекрытии запорного элемента 43, Цилиндр 7 верхнего насоса 2 срезным штифтом 25 может быть соединен с колонной 1 труб (фиг.3).

В начальный период работает верхний насос 2, а нижние насосы 2 находятся в законсервированном положении.

Отключение верхнего насоса 2 осуществляется путем одновременного создания в колонне 1 труб над верхним насосом 2 избыточного давления при перекрытии запорного элемента 43 и сцепления цилиндра 7 с помощью захватывающего механизма 24 с плунжером 10.

Происходит отключение верхнего насоса

2 и включение в работу среднего насоса 2.

Включение в работу нижнего насоса 2 осуществляется аналогично включению в работу нижнего насоса 2 в установке, выполненной по предлагаемой схеме (фиг.2).

Если цилиндр 7 верхнего насоса 2 находится на посадочном седле 18 (фиг.4), при этом только часть нагрузки от приводного элемента 3 передается через срезной штифт 36, упор 37 и корпус 33 на цилиндр 7 верхнего насоса 2, а плунжер 10 не касается всасывающего клапана 13, В начальный период работает верхний насос 2, Для его отключения приводной элемент 3 устанавливают несколько выше рабочего положения, при этом в нижнем крайнем положении приводного элемента 3 происходит срезание штифта 36 и освобождение элемента 3 от упора 37.

Втулка 31 входит в зацепление с захватом 34, после чего приводной элемент возвращают в рабочее положение. Происходит отключение верхнего насоса 2 и включение в работу среднего насоса 2.

Для отключения среднего насоса 2 приводной элемент 3 опускают ниже рабочего положения.

При крайнем верхнем положении приводного элемен1а плунжер 9 среднего насоса

2 упирается в телескопическое устройство 26, происходит срезание штифта 38 и сцепление устройства 26 с захватом 39, в результате чего происходит удлинение корпуса среднего насоса 2.

Приводной элемент устанавливают выше рабочего положения и при ее нижнем крайнем положении происходит зацепление втулки 32 с захватом 35, после чего приводной элемент возвращают в его рабочее положение.

Происходит отключение среднего насоса 2 и включение в работу нижнего насоса 2 установки.

1643785

Формула изобретения

1.Способ эксплуатации глубинной скважинной установки, имеющей по меньшей мере два погружных штанговых насоса, включающий опускание и размещение 5 штанговых насосов друг над другом в нижней части колонны труб, подключение расположенных в цилиндрах плунжеров насосов к приводному элементу наземного привода с воэможностью отключения и по- 10 следующее вытеснение жидкости из колонны труб в нагнетательную магистраль, о т-, л и ч а ю шийся тем, что, с целью увеличения межремонтного периода работы установки, подключение плунжеров насосов к привод- 15 ному элементу, отключение их от последнего и вытеснение жидкости иэ колонны труб осуществляется поочередно одним из насосов с последовательным подключением их плунжеров к приводному элементу при од- 20 новременном отключении от последнего плунжера отключаемого насоса и последующим осевым перемещением цилиндров подключаемого и отключаемого насосов в колонне труб. 25

2. Способ по п.1, о тл и ч а ю щи и с я тем, что поочередное подключение плунжеров насосов к приводному элементу и их отключение осуществляют путем создания в колонне труб повышенного давления при 30 перемещении ниже расположенного плунжера.

3, Способпо п,1,отличаю щи йся тем, что поочередное подключение плунжеров насосов к приводному элементу и их 35 отключение осуществляют путем поворота приводного элемента относительно подключаемого плунжера, причем подключение плунжера верхнего насоса осуществляют путем создания в колонне 40 труб повышенного давления.

4, Способ по п,1, отличающийся тем, что поочередное подключение плунжеров насосов к приводному элементу и их отключение осуществляют путем поворота 45 приводного элемента относительно подкл ючаемого плунжера.

5. Способ по п.1, отличающийся тем, что поочередное подключение плунжеров насосов к приводному элементу и их от- 50 ключение осуществляют путем увеличения амплитуды движения приводного элемента.

6. Глубиннонасосная скважинная штанговая установка, содержащая установлен55 ные в нижней части колонны труб один над другим по меньшей мере два погружных штанговых насоса, кинематически подключенных к приводному элементу наземного привода с воэможностью их отключения от последнего и имеющих цилиндры с размещенными в них проточными плунжерами, всасывающими и нагнетательными клапанами с седлами и запорными элементами, при этом колонна труб имеет со стороны цилиндров посадочные седла, а плунжеры подключены к приводному элементу через фиксирующие элементы, о т л и ч а ю щ а яс я тем, что с цилиндрами вышерасположенных насосов жестко соединены плунжеры соответствующих нижерасположенных насосов, которые совместно с цилиндрами вышерасположенных насосов подключены к приводному элементу через соответствующие фиксирующие элементы с возможностью их поочередного отключения при помощи последних от приводного элемента, а запорные элементы или седла клапанов выполнены намагниченными.

7, Установка по п.6, отличающаяся тем, что фиксирующие элементы выполнены в виде срезаемых штифтов.

8. Установка по и 6, отличающаяся тем, что фиксирующий элемент нижнего насоса выполнен в виде захватывающего механизма с продольными пазами и выступающими захватами, первые иэ которых снабжены сверху козырьками, а фиксирующий элемент верхнего насоса — в виде срезного штифта.

9. Установка по п,б, о тл и ч а ю щ а я с я тем, что фиксирующие элементы выполнены в аиде захватывающего механизма с продольными пазами и выступающими захватами, первые из которых снабжены сверху козырьками. с.

10. Установка по п.6, о т л и ч а ю щ а яс я тем, что фиксирующие элементы крайних насосов выполнены в виде плоских пружинных захватов со срезными штифтами,.а средних насосов — в виде телескопического устройства с возможностью удлинения средних насосов.

11. Установка по п.5 — 10, о т л и ч а ющ а я с я тем, что в колонйе труб между цилиндрами дополнительно установлены перепускные клапаны, 1643785

Зб

37

Фиг.Ф

Фиа2

1643785

329

Составитель M.ÐàñùåïKèí

Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор Л,Пилипенко

Редактор M.Áëàíàð

Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 1227 Тираж 379 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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