Устройство для транспортирования текучей среды

Устройство для транспортирования текучей среды

Реферат

Изобретение относится к устройствам для подъема жидкостей с больших глубин путем транспортировки материалов с использованием гидравлических средств и может быть использовано в нефтедобывающей и других отраслях промышленности.

Известно устройство для гидравлического транспортирования материалов, содержащее емкости с разделителями внутреннего объема, выполненными в виде эластичных диафрагм, трубопроводы с обратными клапанами для подвода и отвода транспортируемой среды и трубопроводы подвода и отвода рабочего компонента, соединенные с емкостями по разные стороны разделителя (авт.свид. СССР №1652245, МПК⁷ B65G 53/30, опубл. 1991 г.).

Такое устройство содержит две емкости, установленные параллельно, что увеличивает его поперечные габариты и препятствует использованию в местах с ограниченными поперечными размерами, например в скважинах.

Наиболее близким к заявляемому и принятым в качестве прототипа является устройство для транспортирования текучей среды (диафрагменный насос замещения), содержащее два корпуса с эластичными разделителями, образующими в каждом корпусе по одну сторону разделителя емкости для транспортируемой текучей среды и по другую сторону - емкости для рабочего компонента, трубопроводы с обратными клапанами для подвода и отвода транспортируемой среды и узел подвода и отвода рабочего компонента для изменения объема емкостей (Проспект ООО «УРАЛПРОМТРАНС» 2003).

Такое устройство используется для добычи нефти в системах повышения пластового давления. Однако его использование в скважине также ограничено по описанным выше причинам.

Техническим результатом изобретения является обеспечение возможности транспортирования текучей среды из скважины за счет уменьшения поперечных габаритов устройства.

Поставленный технический результат достигается усовершенствованием устройства для транспортирования текучей среды, содержащего два корпуса с эластичными разделителями, образующими в каждом корпусе по одну сторону разделителя емкости для транспортируемой текучей среды и по другую сторону - емкости для рабочего компонента, трубопроводы с обратными клапанами для подвода и отвода транспортируемой среды и узел подвода и отвода рабочего компонента для изменения объема емкостей.

Это усовершенствование заключается в том, что корпуса расположены последовательно, при этом трубопровод для отвода транспортируемой среды из первой емкости имеет канал, проходящий через второй корпус, а трубопровод для подвода транспортируемой среды во вторую емкость имеет канал, проходящий через первый корпус,

Кроме того, узел подвода и отвода рабочего компонента может быть снабжен тандемным цилиндром со штоком с поршнями, разделяющими цилиндр на четыре полости, две из которых соединены с трубопроводами подвода и отвода рабочего компонента к эластичным емкостям, а две другие - с источником подачи и слива рабочего компонента.

Расположение корпусов последовательно позволяет уменьшить поперечные габариты устройства, что обеспечивает возможность его расположения в местах с ограниченными поперечными размерами, например в скважине.

Выполнение трубопровода для отвода транспортируемой среды из первой емкости с каналом, проходящим через второй корпус, а трубопровода для подвода транспортируемой среды во вторую емкость с каналом, проходящим через первый корпус, позволяет выполнить необходимые коммуникации для подвода и отвода транспортируемой среды к емкостям при последовательном расположении корпусов с емкостями без увеличения поперечных габаритов устройства.

Снабжение узла подвода и отвода рабочего компонента тандемным цилиндром со штоком с поршнями, разделяющими цилиндр на четыре полости, две из которых соединены с трубопроводами подвода и отвода рабочего компонента к эластичным емкостям, а две другие - с источником подачи и слива рабочего компонента - рациональный и надежный вариант подвода рабочего компонента для изменения объема эластичных емкостей.

Изобретение поясняется чертежом, где схематично изображено предлагаемое устройство, установленное в обсадной трубе в скважине.

Устройство для транспортирования текучей среды содержит два расположенных последовательно корпуса 1 и 2 с эластичными разделителями 3 и 4, образующими в корпусах 1 и 2 по одну сторону разделителя первую емкость 5 и вторую емкость 6 для транспортируемой текучей среды и по другую сторону разделителей 3 и 4 - емкости 7 и 8 для рабочего компонента, трубопроводы 9 и 10 с обратными клапанами 11 и 12 соответственно для подвода транспортируемой среды и трубопроводы 13 и 14 с обратными клапанами 15 и 16 для отвода транспортируемой среды. Трубопровод 10 для подвода транспортируемой среды во вторую емкость 6 имеет канал 17, проходящий через корпус 1. Трубопровод 13 для отвода транспортируемой среды из первой емкости 5 имеет канал 18, проходящий, через корпус 2. Узел подвода и отвода рабочего компонента в приведенном варианте снабжен заполненным рабочей жидкостью (например, маслом) тандемным цилиндром 19, со штоком 20 с поршнями 21 и 22, разделяющими цилиндр 20 на четыре полости 23, 24, 25 и 26. Полости 23 и 26 соединены трубопроводами 27 и 28 с емкостями 8 и 7, а полости 24 и 25 соединены трубопроводами 29 и 30 с источником подачи и слива рабочего компонента, расположенным на поверхности (не показан).

Устройство работает следующим образом.

Устройство для транспортирования текучей среды располагают в скважине на глубине нефтеносного слоя, который через фильтр 31 соединен с трубопроводами 9 и 10. В исходном положении (показанном на чертеже) первая емкость 5 заполнена транспортируемой средой - нефтью. От источника, расположенного на поверхности (не показан), рабочий компонент по трубопроводу 29 подается в полость 24 тандемного цилиндра 19. При этом поршень 21 и связанный с ним поршень 22 перемещаются вниз, вытесняя рабочий компонент из полости 23 по трубопроводу 27 в емкость 7, которая при этом увеличивается в объеме вытесняет нефть из емкости 5 по каналу 18 в трубопровод 13. Под действием потока нефти открывается обратный клапан 15, через который нефть по трубопроводу (не показан) подается на поверхность. При движении поршня 22 вниз вместе с ним перемещается вниз шток 20 и поршень 21, увеличивая объем полости 26, в которую отсасывается рабочий компонент из емкости 8. Объем емкости 8 уменьшается, деформируя разделитель 4 и увеличивая объем емкости 6. Под действием образующегося в емкости 6 разряжения открывается обратный клапан 12 и нефть по каналу 17 поступает в емкость 6. При движении вниз штока 20 рабочий компонент вытесняется из полости 25 по трубопроводу 30 на слив. При достижении поршнями 21 и 22 крайнего нижнего положения происходит переключение потока, и рабочий компонент по трубопроводу 30 подается в полость 25 тандемного цилиндра 19, обеспечивая движение штока 20 и поршней 21 и 22 вверх. При этом происходит заполнение емкости 5 нефтью через открытый обратный клапан 11 по трубопроводу 9 и вытеснение нефти из емкости 6 по трубопроводу 14 через открытый клапан 16. При достижении поршнями 21 и 22 крайнего верхнего положения цикл работы устройства повторяется, при этом обеспечивается постоянная подача нефти на поверхность.

Таким образом, использование предлагаемого устройства обеспечивает возможность транспортирования текучей среды из скважины за счет уменьшения поперечных габаритов устройства и возможности размещения его в скважине.

1. Устройство для транспортирования текучей среды, содержащее два корпуса с эластичными разделителями, образующими в каждом корпусе по одну сторону разделителя емкость для транспортируемой текучей среды и по другую сторону - емкость для рабочего компонента, трубопроводы с обратными клапанами для подвода и отвода транспортируемой среды и узел подвода и отвода рабочего компонента для изменения объема емкостей, отличающееся тем, что корпусы расположены последовательно, при этом трубопровод для отвода транспортируемой среды из первой емкости имеет канал, проходящий через второй корпус, а трубопровод для подвода транспортируемой среды во вторую емкость имеет канал, проходящий через первый корпус.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что узел подвода и отвода рабочего компонента снабжен тандемным цилиндром со штоком с поршнями, разделяющими цилиндр на четыре полости, две из которых соединены с трубопроводами подвода и отвода рабочего компонента к эластичным емкостям, а две другие - с источником подачи и слива рабочего компонента.