"скважинная штанговая насосная установка "тандем-1шс б.м.рылова"

"скважинная штанговая насосная установка "тандем-1шс б.м.рылова"

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Использование: изобретение относится к гидромашиностроению, в частности, к скважинным штанговым насосным установкам и служит для откачки скважинной среды преимущественно из глубоких нефтянь.х скважин. Сущность изобретения: между штанговым и дополнительным струйным насосами с возможностью образования кольцевой полости, гидравлически сообщенной выше дополнительного струйного насоса с полостью основной колонны подъемных труб над штанговым насосом, установлена дополнительная колонна подъемных труб, нижний торец которой связан с выходом дополнительного струйного насоса, а верхний - с приемом штангового насоса. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„ЯЦ „„1783161 А1 (й)5 F 04 В 47/02

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

% 3k.- ;3

;. Йи 4Е!Я, 4

К Т д

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 . . . ", . .. :: . . : - 2 (21) 4771044/29 . """:.".: (57) Использование; изобретение относится к (22) 22.11.89 ..: .. гидрамашиностроенйю, в частности; к сква- (46) 23.12.92. Бюл. ¹ 47 ..,::: жинным штанговым насосным установкам (71)Центральная научно-исследовательская и служит для откачки скважинной среды лаборатория Производственного обьедине- преимущественйо из глубоких нефтянь,x ния "Укрнефть"; -:: .:: скважин. Сущность изобретения: между (72) Б.М.Рылов, Н.А.Николаенко, В.И;Мель- штанговым и дойолнительным струйным наник и Б.H,Ltâûê .. ..: :" ..:; .: сосамисвозможйостьюобраэования кольце(56) Рылов Б.М. Сква>кинный штанговый на-", вой полости,- гидравлически сообщенной сос со струйным подпорным гидроусилите-: выше дополнительного струйного насоса с лем, "Нефтяное хозяйство", №1, 1989, стр, 51. полостью основной колонны подъемных труб над штанговым насосом, установлена допол(54) СКВАЖИННАЯ ШТАНГОВАЯ НАСОС- нительная колойна подъемных"труб, нижнйй

НАЯ УСТАНОВКА "ТАНДЕМ вЂ” 1ШС Б.M.ÐÛ-, .: торец которой связан с выходом дополниЛОВА" ... —: .; -::: .: тельного струйного насоса; а верхний — с приемом штангового насоса. 1 ил, " с

1 °

Иэобретенйе относится к гидромашино- Данная установка позволяет увеличить строению и служит для откачки скважинной дебит скважин за счет увеличения глубины среды преимущественно из глубоких нефтя-:. откачки на 300-400 м без изменения нагруных скважин, а также может быть испольэова- зок на штанговую кол6нну, однако не может но для откачки жидкой фазы из обводненных " быть использована для откачки сква>кинной газовых, газоконденсатных скважйм: - : . Среды с глубин 3-4 тыс. м ввиду недостаточИэвестна скважинная штанговая насос- ной прочйости применяемых штанг и тяженая установка, содержащая колонну подь- лых эксплуатационных условий. емных груб с установленным в ней : Необходимостьувеличения-глубины от- О» штанговым насосом, укрепленный; на его качки обусловлена значительным увеличени- приеместруйныйаппарат,нижекоторогона ем глубин нефтяных скважин, истощейием колонне подъемных труб установлен пакер, пластовой энергии, ухудшением продуктивгерметически раэобщающий затрубное про- ной характеристики скважин и др. странство скважины, а также наземную.си- . Цель изобретения - расширение функ- ловую насосную установку, нагнетающую циональных воэможностей йутем увеличерабочую жидкость к струйному насосу с по- ния глубины откачки скважинной среды и верхности через ладпакерное эатрубное повышение производительности. пространство, Наиболее близким по техни - Положительный эффект достигается за ческой сущности является скважинный счет того, что под штанговым насосом на штанговый насос со сторуйным подпорным значительном расстоянии от него в кблонне гидроусилителем, подъемных труб установлен дополнитель1

1783161 ный струйный (подпорный) насос, выход которого гидравлически сообщен с приемом штангового насоса дополнительной колонной подьемных труб, установленной в основной колонне подъемных труб. 5

Сущностью изобретения является то, что между штанговым и дополнительным струйным насосами с возможностью образования кольцевой полости, гидравлически сообщенной выше дополнительного струй- 10 ного насоса с помощью основной колонйы подьемных труб над штанговым насосом, установлена дополнительная колонна подьемных труб, нижний торец которой связан с выходом дополнительного струйного насо- 15 са, а верхний — с приемом штангового насоса.

Отличительными признаками установки являются: установление "между штанговым и дополнительным струййым насосами 20 допблнительной колоннй IlopbGMHbtx труб, установленной в основной колойне подьемнйх труб; причем нижний торец дополнительной колонны подьемных труб связан с выкидом дополнительного струййого насо- 25 са; а верхний — с приемом штангового насоса, Йа чертеже изображейэ конструктивнотехнологическая схема установки.

Скважинйая штанговая насосйая уста- ЗО новка содержит"основйую колонну йодьемных труб 1, установленный в ней штанговый насос, включающий цилиндр 2, нагнетательный клапан 3 и плунжер 4, связанный с приводной колонной насосных штанг 5, Ци- 35 линдр 2 укреплен в расположенной íà основной колонне подъемных труб перепускной муфте 6, снабженной центральным осевым проходным каналом 7, боковым осевым проходнь1м каналом 8 и 40 сливным устройством 9 пробкового типа, заглушенный торец которого выстуйает в осевой канал 8; Снизу перепускной муфты на ней укреплен прйемнЬ1й клапан 10 штангового насоса. Ниже пРиемйого клапана 10 45 в основной колонне подьемных труб 1 уста новЛена дополнительная колонна труб 1.1, нижнийторец которой связан с вы кидом (нв обозначен) дополнительного струййого насоса, сбдержащвго активное сопло 12, при- 50 емную камеру 13, камеру смещения 14, диффузор 15, приемный клапан 16, фильтр

1?, 9 ВеРхний торец дополнительной подьемной колонны труб 11 гидравличе ски сообщен с прйемом штангового насоса 55 йосредствам телескопического соединения, вйполненного в аиде плун>керной парь1, пЛунжер 18 которого укреплей на йриемном клапане 10 штангового насоса, а цилиндровый элемент 19- на верхнем торце дополнительной колонны подъемных труб 11. Дополнительный струйный насос герметически установлен в замковой опоре 20. с частичной разгрузкой на нее веса дополнительной колонны подъемных труб 11, а верхняя часть дополнительной колонны подъемных труб 11 укреплена в опорном узле 21, укрепленного на основной колонне подьемных труб т .

В опорном узле 21 выполнен боковой гидравлический канал 22. Дополнительная подъемная колонна труб 11 вместе с основной колонной подъемных труб 1 образуют кольцевую полость 23, а над перепускной муфтой 6 в основной колонне подьемных труб 1 имеется полость 24. Вся насосная установка размещена в эксплуатационной колонне 25.

Скважинная штанговая насосная установка работает следующим образом: в крайнем нижнем положении плунжера 4 штангового насоса нагнетательный клапан

3, приемный клапан 10 штангового насоса и приемный клапан 16 струйного насоса за-. крыты. При этом вся полость основной 1 и дополнительной 11 колонны подьемных труб заполнена откачиваемой скважинной жидкостью, а давление на уровне приемного клапана 10 штангового насоса и приемного клапана 16 струйного насоса соответствует гидростатическому давлению жидкости в полостях подъемных труб 1 и 11.

Гидростатическое давление под приемным клапаном 16 струйного насоса меньше гидростатического давленйя над ним и определяется высотой столба жидкости в затрубном пространства (условно йе обозначено), образованного основной колонной подъемных труб 1 и экспйуатационной колонной 25, причем верхний уровень столба жидкости в затрубном пространстве может находиться и ниже места установки штангово-го насо ca

При ходе плунжера 4 штангового насоса вверх давление под ним, а соответственно и во всей дополнительной колонйе подъемных труб 11, приемно" камере 13 и на выхода активного сопла 12 струйного насоса уменьшается, а давление на входе активного сопла 12 (со стороньг кольцевой полости 23) остается неизменным. B результате возникшего перепада давлений на активном сопле

12 чаСть жидкости .из выкида штангового насоса, являющейся рабочей>кидкостью Qp, поступает в струйный насос последовательно через боковой осевой канал 8 перепускной муфты 6, кольцевую полость 23 и активное сопло 12, приемную камеру 12 и камеру смещения 13 (показано стрелками).

В результате в приемной камере 12 на осно1783161 вании закономерностей работы струйных насосов давление понижается до давления, меньшего давления в затрубном пространстве на уровне приемного клапана 16 струйного насоса. 5

В результате приемный клапан 16 струйного насоса открывается и эжектируемая жидкость Q> из затрубного пространства поступает в приемную камеру 13 струйного насоса и далее, увлекаясь высо- 10 конапорной струей рабочей жидкости Qp, истекающей из активного сопла 12, поступает в камеру смешения 14 струйного насоса, а из нее в диффузор 15 струйного насоса.

В результате обмена энергиями высокона- 15 порной струи рабочей Qp и малонапорной струи эжектируемой Q> жидкостей в камере смешения 14 и диффузоре 15 напор общей струи жидкостей Qp+ Q> на выкиде струйного насоса повышается до величины, доста- 20 точной для нагнетания эжектируемой жидкости через дополнительную колонну подьемных труб 11 в цилиндр 2 штангового . насоса.

При ходе плунжера 4 штангового насоса 25 вниз давление под плуйжером 4 повышается, в результате чего клапан 3 плунжера 4 открывается, а приемный клапан 10 штангового насоса закрывается, Под действием давления в кольцевой полости 23 закрыва- 30 ется и приемный клапан 16 струйного насоса, а давления в полостях основной 1 и дополнительной 11 колонн подъемных труб выравниваются. При этом жидкость из подплунжерной полости цилиндра 2 передав- 35 ливается в полость 24 подъемных труб 1 и далее на выкид скважины.

Типоразмеры штангового и струйного насосов расчитываются и подбираются в зависимости от глубины откачки, продуктив- 40 ности скважин, степени наполнения . б штангового насоса с учетом и ряда других факторов.

Формула изобретения

Скважинная штанговая насосная установка, содержащая основную колонну подьемных труб, установленный в основной колонне подъемных труб штанговый насос с приводной колонной насосных штанг, закрепленный в расположенной на основной колонне подъемных труб перепускной муфте, выполненной с каналами, гидравлически сообщающими подмуфтовую полость с приемом штангового йасоса и основной колонКоА подъемных труб, размещенное на основной колонне подъемных труб сливное устройство и связанные с ним снизу приемные клапаны штангового насоса, установленный в опорном узле основной колонны подъемных труб дополнительный струйный насос, размещенный под KITBHl.oBblM насосом, телескопически связанный с ним и расположенный с возможйостью гидравлического сообщения выхода струйного насоса с ApMGMQM штднгового насОса; отличающаяся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей путем увеличения глубины откачки скважинной среды и повышения производительности, s основной vîлонне ooäüåìíûõ труб между штанговым и дополнительным струййым насосами с воэможностью образования кольцевой полости, гидравлически сообщающейся выше дополнительного струйного насоса с полостью основной колойны подъемных труб над штанговым насосом, установлена дополнительная колонйа подъемных труб, нижний торец которой связан с выходом дополнительного струйного насоса, а верхний — с приемом штангового насоса.

1783161

3 ч»

)9

1б

Составитель Б.Рылов

Текред M.Mîðãåíòàë

Редактор

Корректор Э.Лончакова

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

Заказ 4499 : Тираж : Подписное

ВЙИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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