Насос для освоения скважин

Насос для освоения скважин

Реферат

 

Использование: для ввода нефтяных добывающих и нагнетательных скважин в эксплуатацию. Сущность изобретения: содержит цилиндр, плунжер, нагнетательный и всасывающий клапаны. Последний выполнен так, что обеспечивает закачку кислоты в пласт без подъема насоса на поверхность путем перемещения втулки, открывающей отверстия под седлом клапана. 2 ил.

Изобретение относится к нефтяной промышленности и может быть использовано для освоения скважин дренированием в сочетании с кислотной обработкой, при котором забой скважины и призабойная зона пласта очищается от механических загрязнений, внесенных во время бурения, подземного ремонта и эксплуатации скважины.

Известен насос с трубчатыми штангами, который позволяет после предварительного дренирования производить кислотную обработку через открытый нагнетательный и снятый с посадочного места всасывающий клапаны, т.е. без подъема насоса на поверхность [1] Однако этот насос перед кислотной обработкой требует залавливать, а после обработки отцеплять от плунжера всасывающий клапан, что не является ординарной операцией и главное требует снимать и сажать на место уплотняющий конус в жидкости с механическими примесями, которые могут попасть на рабочую поверхность и нарушить герметичность всасывающего клапана.

Известен также насос для освоения скважин, содержащий цилиндр с плунжером, соединенный с трубчатыми штангами, всасывающий и нагнетательный клапаны, первый из которых содержит корпус, седло с установленным в ней шаром и клеткой со штоком, контактирующим с нагнетательным клапаном при крайнем нижнем положении плунжера и имеющий возможность перемещения [2] Этому насосу присущи те же недостатки, что и предыдущему.

Технической задачей изобретения является повышение надежности работы насоса во время освоения скважин (дренирования с кислотной обработкой) за счет упрощения конструкции и придания ей новых рабочих функций. Это достигается тем, что в описанном насосе корпус всасывающего клапана снабжен отверстиями, расположенными ниже седла, для перекрытия их клеткой при ее верхнем положении.

На фиг. 1 представлена схема насоса, работающего в режиме дренирования, на фиг.2 схема насоса в положении, когда производится кислотная обработка.

Насос состоит из цилиндра 1, плунжера 2, нагнетательного клапана 3 и всасывающего клапана, содержащего корпус 4 с отверстиями 5, седло 6, шар 7, подвижную клетку 8 со штоком 9. Клетка опирается на пружину сжатия 10. Плунжер насоса соединен с трубчатыми штангами 11, которые подвешены к талевой системе 12 подъемного агрегата (на чертеже не показан). Устье скважины герметизировано сальником 13, в котором перемещается верхняя трубчатая штанга с чистой наружной поверхностью. На верхний конец сальниковой трубчатой штанги навернут тройник 14, к которому прикреплена задвижка 15 и гибкий шланг 16. Жидкость во время дренирования скважины собирается в емкости 17. Во время кислотной обработки к трубчатым штангам присоединяется агрегат для закачки кислоты 18.

Снизу к насосу подвешен хвостовик 19, опирающийся на забой скважины.

Клетка 8 имеет плотноскользящую посадку на корпусе 4. В верхнем положении (фиг.1) она закрывает отверстия 5 корпуса 4, в нижнем (фиг.2) отверстия открыты. Шток 9 имеет такую длину, что при касании плунжера 2 клетки 8 клапан 3 оказывается открытым.

В качестве трубчатых штанг 11 могут использоваться стандартные насосно-компрессорные трубы. Рабочий диаметр насоса для освоения скважин берется возможно большим, чтобы обеспечить максимальную депрессию на пласт и лучшую очистку призабойной зоны. Для скважин с обсадными колоннами 146 и 163 мм рабочим диаметром насова может быть соответственно 89 и 114 мм.

Насос работает следующим образом.

Подъемный агрегат поднимает колонну труб на высоту, равную длине плунжера 2 или длине верхней сальниковой трубы. В это время клапан 3 оказывается закрытым, а клапан 7 открыт. Происходит всасывание жидкости через седло 6 в полость насоса. Затем колонна труб 11 опускается на такую глубину, чтобы плунжер 2 не касался клетки 8 и штока 9. Во время опускания труб клапан 7 закрыт, а жидкость из полости насоса перетекает через открытый клапан 3 в трубы 11 и далее через гибкий шланг 16 сливается в емкость 17. Многократным возвратно-поступательным перемещением труб 11 осуществляют предварительное дренирование пласта (фиг.1). Затем трубы 11 опускают ниже нижней мертвой точки рабочего хода насоса, отжимают плунжером 2 клетку 8 вниз и оставляют их в таком положении на время проведения кислотой обработки (фиг.2).

К задвижке 15 присоединяют выкидную линию агрегата для закачки кислоты 18. Кислота нагнетается по трубам 11 через открытый нагнетательный клапан 3, открытые отверстия 5 корпуса 4 всасывающего клапана и далее через хвостовик 19 поступает в пласт.

После прокачки кислоты и жидкости-вытеснителя через насос скважину выдерживают некоторое время для завершения реакции кислоты с горной породой пласта и механическими примесями, закупоривающими поровые каналы.

Затем агрегат 18 отсоединяют, восстанавливают выкидную линию для работы насоса, приподнимают плунжер до нижней мертвой точки рабочего хода насоса и производят окончательное дренирование пласта, при котором удаляют из призабойной зоны продукты реакции.

Применение описываемого технического решения обеспечивает более надежную работу насоса с трубчатыми штангами в режиме освоения скважины и позволяет объединить дренирование и кислотную обработку пласта в один технологический цикл.

Формула изобретения

Насос для освоения скважин, содержащий цилиндр с плунжером, соединенный с трубчатыми штангами, всасывающий и нагнетательный клапаны, первый из которых содержит корпус, седло с установленным в нем шаром и клеткой со штоком, контактирующим с нагнетательным клапаном при крайнем нижнем положении плунжера и имеющим возможность перемещения, отличающийся тем, что корпус всасывающего клапана снабжен отверстиями, расположенными ниже седла, для перекрытия их клеткой при ее верхнем положении.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2