Скважинный штанговый насос

Скважинный штанговый насос

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Использование: в нефтегазодобывающих отраслях промышленности при откачке из скважин высоковязких нефтей, а также нефтей с большим содержанием газа. Сущность изобретения: устройство содержит связанный с колонной насосных труб 1 корпус 2, установленный в корпусе ступенчатый цилиндр 3 с расположенным в нем дифференциальным плунжером 4 связанным с кблонной насосных штанг 5, образованную в корпусе 1 рабочую камеру 6 с всасывающим 7 и нагнетательным 8- клапанами, образованную меньшей ступенью 9 дифференциального плунжера Фв ступенчатом цилиндре 3 камеру 10 сброса утечек, периодически сообщающуюся с затрубным пространством скважины черея обратный клапан 11 при коде дифференциального плунжера 4 вниз, и вакуумную кольцевую камеру 12 Последняя выполнена дифференциальной, а ступени 9 и 13 дифференциального плунжера 4 жестко связаны между собой штоком 14, который в своей нижней части снабжен Г-образным сквозным каналом 15, выполненным с возможностью сообщения вакуумной кольцевой камеры 12 с камерой 10 сброса утечек посредством выполненного со стороны нижнего торца 16 меньшей ступени 9 дифференциального плунжера 4 клапана 17. 1 ил. сл с

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„S U „„1774066 A1 (я)5 F 04 В 47/02

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР лонной насосных штанг 5, образованную в корпусе 1 рабочую камеру 6 с всасывающим

7 и нагнетательным 8 клапанами, образованную меньц ей ступенью 9 дифференциального плунжера 4 в ступенчатом цилиндре

3 камеру 10 сброса утечек, периодически сообщающуюся с затрубным пространством скважины череа обратный клапан 11 при коде дифференциального плунжера 4 вниз, и вакуумную кольцевую камеру 12, Последняя выполнена дифференциальной, э ступени 9 и 13 дифференциального плунжера 4 жестко связаны между собой штоком

14, который в своей нижней части снабжен

Г-образным сквозным каналом 15, выполненным с возможностью сообщения вакуумной кольцевой камеры 12 с камерой 10 сброса утечек посредством выполненного со стороны нижнего торца 16 меньшей ступени 9 дифференциального плунжера 4 клапана t7. 1 ил. (21) 4656931/29 (22) 07,12.88 (46) 07,11.92. Бюл. ¹ 41 (71) Альметьевское управление по повышению нефтеотдачи пластов и капитальному ремонту скважин (72) Т.С.Камильянов, P.Х.Муслимов и

А.M.TàxàóòäèíîB (56) Авторское свидетельство СССР № 1140509, кл. F 04 В 47/02, 1983. (54) СКВАЖИННЪ|Й ШТАНГОВЫЙ НАСОС (57) Использование: в нефтегазодобывающих отраслях промышленности при откачке из скважин высоковязких нефтей, э также нефтей с большим содержанием газа. Сущность изобретения: устройство содержит связанный с колонной насосных труб 1 корпус 2, установленный в корпусе ступенчатый цилиндр 3 с расположенным в нем дифференциальным плунжером 4, связанным с ко15 д

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ " -:- и

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1774066

55

Изобретение относится к технике добычи нефти, в частности — к сквэжинным штанговым насосам, и может быть использовано в нефтегазодобывающих отраслях промышленности при откачке из скважин высоковязкой нефти, а также нефти с большим содержанием газа, Цель изобретения — увеличение производительности и повышение эксплуатационной надежности за счет создания тягового усилия на колонну насосных штанг, способствующего ее перемещению вниз в нижнем положении.

Нэ чертеже представлена схема скважинного штангового насоса.

Скважинный штанговый насос содержит связанный с колонной насосных труб 1 корпус 2, установленный в корпусе 2 ступенчатый цилиндр 3 с расположенным в нем дифференциальным плунжером 4, связанным с колонной насосных штанг 5, образованную в корпусе 2 рабочую камеру 6 с всасывающим 7 и нагнетательным 8 клапанами, образованную меньшей ступенью 9 дифференциального плунжера 4 в ступенчатом цилиндре 3 камеру 10 сброса утечек, периодически сообщающуюся с затрубным пространством скважины (не показаны) через обратный 11 клапан и ри ходе дифференциального плунжера 4 вниз и вакуумную 12 кольцевую камеру. Последняя выполнена дифференциальной, а ступени 9 и 13 дифференциального плунжера 4 жестко связаны между собой штоком 14, который в своей нижней части снабжен Г-образным сквозным каналом 15, выполненным с возможностью сообщения вакуумной 12 кольцевой камеры с камерой 10 сброса утечек посредством выполненного со стороны нижнего торца 16 меньшей ступени 9 дифференциального плунжера 4 клапана 17.

Скважинный штанговый насос работает следующим образом, При движении балансира станка — кэчалки (не показан) вверх, колонна насосных штанг 5 тянет дифференциальный плунжер

4 вверх, нефть, находящаяся в рабочей камере 6, проталкивается верхней ступенью

13 дифференциального плунжера 4 через нагнетательный 8 клапан в колонну насосных труб 1, при этом всасывающий 7 клапан закрыт, э в вакуумной 12 кольцевой камере и камере 10 сброса утечек образуется вакуум, поскольку обратный 11 клапан закрыт.

При движении балансира станка — кэчалки вниз колонна насосных штанг 5 опускается вниз, В этот момент вакуум, образованный в вакуумной 12 кольцевой камере и камере iO сброса утечек, способствует движению дифференциального

2Р

40 плунжера 4 вниз, а нагнетательный 8 клапан закрывается, Над большей 13 ступенью дифференциального плунжера создается разрежение, и всасывающий 7 клапан открывается, а под действием статического уровня столба жидкости в скважине на большую 13 ступень дифференциального плунжера 4 действует сила, равная, 2 2 г

ЛО Н 1 ЛО Л

10 где 0 — диаметр большой ступени 13 дифференциального плунжера 4;

Н вЂ” высота столба жидкости в скважине над большей ступенью 13 дифференциальнОго плунжера 4; — удельный вес скважинной жидкости;

Рввк давление вакуума в полостях 10 и

12;

d — диаметр меньшей ступени 9 дифференциального плунжера 4.

Таким образом вакуум, создаваемый под ступенями 9 и 13 дифференциального плунжера 4 в полостях 10 и 12, совершает полезную работу в цикле движения рабочих органов вниз в виде дополнительной тяги, способствующей движению дифференциального плунжера 4 вниз и полному наполнению рабочей камеры 6 нефтью.

Заполнению нефтью насоса происходит не только за счет статического уровня столба жидкости в скважине, а еще за счет поршневого эффекта большей ступени 13 дифференциального плунжера 4 при его движении вниз.

По мере работы насоса через подвижное соединение дифференциальный плунжер 4 — ступенчатый цилиндр 3 нефть будет попадать в небольших количествах в полость 12, оттуда через клапан 17 в полость

10 и будет вытесняться в затрубное пространство скважины через обратный клапан

11 меньшей ступенью 9 дифференциального плунжера 4, т.к, давление в полости 10 будет выше, чем в затрубном пространстве скважины.

Зависимость возрастания давления в полости 10 выражается формулой: ->2

Рв Рзат(),тK ,„г г

> 0, Рв > Рзат, б где Рв — давление в полости 10;

Peat давление в зэтрубном пространстве скважины.

Поскольку в описанной конструкции скважинного штангового насоса нет погружения дифференцйального плунжера в

1774066

Составитель С,Гинзбург

Техред M.Moðãåíòàë Корректор A Ворович

Редактор С.Кулакова

Заказ 3914 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 нефть, исключается возникновение гидравлических сопротивлений при движении рабочих органов вниз. Этому способствует также и тот факт, что всасывающий клапан, расположен выше дифференциального 5 плунжера, В этой связи насос будет работать и в среде с большим содержанием газа, Наличие вакуумных полостей 11 и 12 создает дополнительную тягу, что повышает 10 коэффициент заполнения цилиндра насоса и не нарушает цикличность синхронного движения рабочих органов с балансиром станка-качалки.

Формула изобретения 15

Скважинный штанговый насос, содержащий связанный с колонной насосных труб корпус, установленный в корпусе ступенчатый цилиндр с расположенным в нем дифференциальным плунжером, связанным 20 с колонной насосных штанг, образованную в корпусе рабочую камеру с всасывающим и нагнетательным клапанами, образованную меньшей ступенью дифференциально го плунжера в ступенчатом цилиндре камеру сброса утечек, периодически сообщающуюся с затрубным пространством скважины через обратный клапан при ходе дифференциального плунжера вниз, и вакуумную кольцевую камеру. о т л и ч а юшийся тем, что, с целью увеличения производительности и повышения эксплуатационной.надежности за счет создания тягового усилия на колонну насосных штанг, способствующего ее перемещению вниз в нижнем положении, вакуумная кольцевая камера выполнена дифференциальной, а ступени дифференциального плунжера жестко связаны между собой штоком, который в своей нижней части снабжен Г-образным сквозным каналом, выполненным с возможностью сообщения вакуумной кольцевой камеры с камерой сброса утечек посредством выполненного со стороны нижнего торца меньшей ступени дифференциального плунжера клапана.