Скважинная штанговая насосная установка

Скважинная штанговая насосная установка

Реферат

 

Сущность изобретения: в обсадной колонне установлен штанговый насос, цилиндр и полый плунжер которого связаны соответственно с колоннами насосно-компрессорных труб и штанг. В цилиндре установлен всасыващий, а плунжере - нагнетательный клапаны. Пакер размещен в межтрубном пространстве. Емкость для реагента с напорным клапаном установлена на поверхности. Эксцентричный канал выполнен в плунжере и с клапаном. Штанги выполнены полыми. В верхней части цилиндра установлен обратный клапан. Подплунжерная полость насоса гидравлически сообщена полыми штангами с внутренней полостью насосно-компрессорных труб, а с другой стороны через полость плунжера с надплунжерной полостью и через обратный клапан с межтрубным пространством для образования в подплунжерной полости зоны смещения реагента с высоковязкой нефтью. 2 ил.

Изобретение относится к нефтяной промышленности и может быть использовано при добыче высоковязкой нефти.

Известна скважинная штанговая насосная установка для добычи высоковязкой нефти, включающая в себя непроточный плунжер, всасывающий клапан и нагнетательные клапаны, причем кольцевое межтрубное пространство разобщено пакером [1] Недостатком данной скважинной насосной установки является то, что высоковязкая нефть, проходя через систему всасывающего и нагнетательных клапанов, увеличивает гидравлические потери, вследствие чего уменьшается коэффициент наполнения насоса, наблюдается запаздывание в работе клапанов, увеличиваются нагрузки на головку балансира.

Известна скважинная штанговая насосная установка для откачки высоковязкой нефти, содержащая установленный в обсадной колонне скважины штанговый насос, цилиндр и полый плунжер которого связаны соответственно с колоннами насосно-компрессорных труб и штанг, установленные в цилиндре насоса всасывающий, а в плунжере нагнетательный клапаны, пакер, размещенный в межтрубном пространстве, и эксцентричный осевой канал с отводящим патрубком для подачи реагента [2] Недостатком этой скважинной насосной установки является низкая эффективность ее работы.

Технической задачей, решаемой в изобретении, является повышение надежности и эффективности эксплуатации путем изоляции штанговой колонны от потока смеси разбавителя и высоковязкой нефти и более полного смешения последних.

Эта задача решается тем, что скважинная штанговая насосная установка для откачки высоковязкой нефти, содержащая установленный в обсадной колонне скважины штанговый насос, цилиндр и плунжер которого связаны соответственно с колоннами насосных труб и штанг, установленные в цилиндре насоса всасывающий, а в плунжере нагнетательный клапаны, дополнительно снабжена емкостью с разбавителем и напорным клапаном, полыми штангами, гидролинией с клапаном, обратным клапаном в верхней части цилиндра и пакером, установленным в межтрубном пространстве, причем подплунжерная полость насоса гидравлически связана с одной стороны через гидролинию и полые штанги, жестко связанные между собой, с внутренней полостью насосно-компрессорных труб, а с другой стороны через полость плунжера с надплунжерной полостью и через обратный клапан с межтрубным пространством, в результате чего подплунжерная полость насоса образует зону смешения разбавителя с высоковязкой нефтью.

На фиг.1 изображена предлагаемая скважинная штанговая насосная установка для откачки высоковязкой нефти, при ходе штанг вверх; на фиг.2 то же, установка при ходе штанг вниз.

Скважинная штанговая насосная установка для откачки высоковязкой нефти состоит из скважинного штангового насоса, включающего цилиндр 1 с всасывающим клапаном 2, плунжера 3 с нагнетательным клапаном, 4, гидролинии 5 с клапаном 6, полых штанг 7, колонны насосных штанг 8, емкости 9 с напорным клапаном 10, обратного клапана 11. Межтрубное пространство скважины разобщено пакером 12, а надплунжерная полость А насоса разобщена с внутренней полостью Б насосных труб подвижным сальником 13.

Скважинная штанговая насосная установка для откачки высоковязкой нефти работает следующим образом.

При ходе плунжера 3 вверх (фиг. 1) всасывающий клапан 2, клапан 6 в гидролинии 5, обратный клапан 11 открываются, а нагнетательный клапан 4 в плунжере 3 закрывается. При этом высоковязкая нефть через всасывающий клапан 2 поступает в цилиндр 1. В этот же момент маловязкий разбавитель из внутренней полости Б насосных труб по полым штангам 7 и гидролинии 5 поступает на смешение с высоковязкой нефтью, поступающей из скважины. Во время этого цикла смесь высоковязкой смеси с разбавителем, находящаяся в надплунжерной полости А, начинает сжиматься и, когда давление в этой полости становится выше давления столба жидкости в межтрубном пространстве, открывается обратный клапан 11 и смесь выталкивается в межтрубное пространство, а оттуда на поверхность.

При ходе плунжера 3 вниз (фиг.2) всасывающий клапан 2 в цилиндре 1, клапан 6 в гидролинии 5, обратный клапан 11 закрываются, а нагнетательный клапан 4 в плунжере 3 открывается. При этом смесь высоковязкой нефти с разбавителем через плунжер 3 поступает в надплунжерную полость А, и далее цикл повторяется.

Эффективность работы скважинной штанговой насосной установки достигается тем, что разбавитель поступает в цилиндр насоса под давлением, обусловленным столбом жидкости в насосно-компрессорных трубах и избыточным давлением, создающимся в полости Б при ходе плунжера вверх, так как напорный клапан 10 в емкости 9 в этом цикле закрывается. Надежность работы установки достигается тем, что штанговая колонна совершает возвратно-поступательное движение в среде маловязкой жидкости и изолирована от потока высоковязкой нефти.

Формула изобретения

СКВАЖИННАЯ ШТАНГОВАЯ НАСОСНАЯ УСТАНОВКА для откачки высоковязкой нефти, содержащая установленный в обсадной колонне скважины штанговый насос, цилиндр и полый плунжер которого связаны соответственно с колоннами насосно-компрессорных труб и штанг, установленные в цилиндре насоса всасывающий, а в плунжере - нагнетательный клапаны, пакер, размещенный в межтрубном пространстве, и эксцентричный осевой канал с отводящим патрубком для подачи реагента, отличающаяся тем, что она снабжена емкостью для реагента с напорным клапаном, установленной на поверхности, эксцентричный канал выполнен в плунжере и снабжен клапаном, штанги выполнены полыми, а в верхней части цилиндра установлен обратный клапан, причем подплунжерная полость насоса гидравлически сообщена с одной стороны через осевой канал с патрубком, связанным полыми штангами с внутренней полостью насосно-компрессорных труб, а с другой стороны - через полость с подплунжерной полостью и через обратный клапан - с межтрубным пространством для образования в подплунжерной полости зоны смещения реагента с высоковязкой нефтью.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2