Насос замещения для откачки нефти из скважины

Насос замещения для откачки нефти из скважины

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Класс 59 с, 4 № 41346

АВТОРСКОЕ СВИДЕТЕЛЬСТВО HA ИЗОБРЕТЕКИБ

ОПИСАНИЕ насоса замещения дпя откачки нефти из скважин.

К авторскому свидетельству В. С. Меликова, заявленному 25 мая

1933 года (спр. о перв. № 129188).

О выдаче авторского свидетельства опубликовано 31 января 1935 года. (372--373) Современные условия добычи нефти Помимо этого непосредственного вы-из очень глубоких скважин выдвигают жимания столба жидкости давлением на. ряд вопросов по рационализации суще- него газа или воздуха вызывается черезствующих методов и способов эксплоата- мерный расход газа или воздуха и созции этих скважин. В то время как в пер- дается очень низкий коэфициент полезвый период жизни скважины, при высо- ного действия. ком уровне в ней жидкости, ее экспло- При больших же погружениях эти атация очень легко разрешается обыч- насосы не могут работать, требуя через ными эрлифтами, последующее состояние мерно высокого давления воздуха и выскважины, при падении уровня и дебета, зывая еще большее падение коэфитребует перехода с эрлифта на глубокие циента полезного действия. насосы со всеми присущими им недо- Принимая во внимание все преимущестатками, вызывающими очень высокие ства эрлифтов и даже насосов замещения эксплоатационные расходы и производ- перед глубокими насосами, имеющих ственные потери. При дальнейшем паде- возможность извлекать песок с забоя,, нии дебета и уровня до 2 — 10 метров, допускающих легкость регулирования вместо глубоких насосов начинают при- подачи и установления оптимальных менять так называемые насосы замеще- условий дебета и режима эксплоатации, ния, состоящие из камеры с опущенной возможность постоянного контроля уровня в нее одной трубой. Сжатый воздух в скважине и противодавления на забой выжимает сразу всю находящуюся в ка- и т. п., необходимо притти к заключению, мере нефть, проталкивая ее в подъемную что дальнейшим этапом к рационализации трубу, и под непосредственным давле- эксплоатации должен явиться такой эрнием воздуха на основание выжато о лифт, который справится с работой глустолба жидкости выбрасывает всю эту,. бокого насоса, предназначенного для жидкость на поверхность. значительных подач жидкости при низПри существующих. давлениях газа ком и среднем уровне жидкости в скваили воздуха-на промыслах (20 — 25 атм.) жине. эти насосы замещения имеют небольшую В . предлагаемом насосе замещения= камеру замещения и могут работать при для откачки нефти из скважин, снабженподаче очень небольших количеств жид- ном автоматическими приборами для=. кости — до 5 — б тонн в сутки. периодической подачи газа в назначенные заранее периоды, применена пневматическая камера, внутри которой расположен трубопровод, составляющий продолжение, нагнетающей воздух трубы и снабженный выпускным клапаном и

:впускными отверстиями, внутри какового трубоп ровода расположен нагнетательный для нефти трубопровод, работающий в качестве эрлифта.

На чертеже изображен вертикальный разрез насоса замещения для откачки нефти из скважин. ь

От обычной головки двухтрубного эрлифта опускается газовая или воздушная нагнетательная труба 2, заканчивающаяся пневматической камерой 3, имеющей клапан 4.

В камере 3 установлен трубопровод 5, :непосредственно соединенный и служащий продолжением трубы2, и срез которо.го расположен надклапаном 4 камеры 3., В верхней части трубопровода 5 уста- новлен небольшой шаровой клапан б,, открывающийся вверх, и в этом же, трубопроводе на небольшом расстоянии от нижнего конца просверлены одно или два отверстия 7. Нагнетательный для нефти трубопровод 8, расположенный внутри трубопровода 5 и работающий в качестве эрлифта, доходит почти до основания трубопровода 5.

Указанная камера 3 со всеми трубами опускается в скважину и устанавливается на любой глубине ниже уровня в ней жидкости, так же, как и всякий глубокий насос. !

Пуск газа или воздуха в эрлифт про-, изводится существующими автоматиче-! скими приборами для периодической подачи газа в намеченные заранее периоды, время которых оттределяется I опытным путем при пробном действии эрлифта с регулировкой от руки.

Период действия эрлифта распадается, на три фазы: пуск газа в лифт, выпуск, оставшегося газа и заполнение камеры 3.

Это приблизительно те же периоды, какие существуют и в насосах замещения при совершенно ином течении технологических процессов каждой фазы.

После спуска камеры 3 в скважину как камера, так и труба 2 трубопровода 5 и 8заполняются жидкостью из скважины,,проходящей через клапан 4.

Полость камеры 3 между ее стенкой и трубопроводом 5 также заполняется жидкостью, которая, сжимая в ней газ, выталкивает его через шаровой клапан 6.

Уровень в трубах 2 и 8 устанавливается сообразно уровню жидкости в скважине в начале соответственно статического, а впоследствии динамического ее состояния.

B первую фазу —. пусковую — сжатый газ, направляясь по трубе 2, выталкивает жидкость, находящуюся междутрубопроводами 5 и 8, в последний трубопровод8 и, проникнув в него, приподымает образовавшийся столб жидкости.

За все время опускания жидкости в пространстве между трубопроводами 5 и 8, имеющийся столб ее между стенкой камеры 3 и трубопроводом 5 будет оставаться без движения, так как при закрытом клапане б и существующем давлении на площадь отверстий I u основания трубопровода 5 она не будет иметь возможности вылиться оттуда.

В тот момент, когда газ, выжимающий жидкость, дойдет до отверстия 7, он целым рядом пузырьков проникнет в полость камеры 3 и, по мере вступления в нее пузырьков газа, жидкость из камеры будет выходить снизу . трубопровода 5 и, аэризируясь газом, вступит. в подъемный трубопровод 8, работающий в качестве эрлифта.

Эта аэризация будет происходить все время, пока вступающие пузырьки не заполнят полости камеры 3.

Степень опоражнивания камеры или время опоражнивания будут зависеть от скорости входа пузырьков газа и самого процесса действия эрлифта.

Таким образом, здесь имеется типичное явление аэризации поступающей порциями жтидкости к подъемному трубопроводу, причем действие газа совершенно аналогично действию его в обычном эрлифте, или при нефтяном фонтане, в котором роль забоя и пласта играет полость камеры 3.

После того, как последние капли жидкости будут увлечены в подъемный трубопровод 8, давление в нем начнет падать, так же как и в эрлифтах при понижении уровня, и автоматический клапан у устья скважины прекратит подачу газа.

Эксперт И. й. Утетев

Редактор А. A. Денисов

Оставшийся газ, при понижающемся давлении, в виду истечения будет расширяться, увеличивая аэризацию оставшейся жидкости в подъемном трубопроводе до черезвычайно высокой степени, и средний удельный вес смеси газа и: жидкости в трубе может достигнуть ниже 0,01, что будет соответствовать давлению около 2 — 2 5 атм. при подъеме на

1000 метров.

После такого расширения наступает третья фаза периода, т. е. выпуск газа тем же автоматом у устья скважины и приведение к атмосферному давлению всего пространства между трубами и, в полости камеры, в которую начнет вступать жидкость из скважины, т. е., наступит опять первая фаза заполнения., После известного времени весь процесс возобновляется снова при тех же фазах и т. д.

Предмет изобретен и я.

Насос замещения для откачки нефти из скважин с применением автоматических приборов для периодической подачи газа в намеченные заранее периоды, отличающийся тем, что внутри пневматической камеры 3 помещен составляющий продолжение нагнетающей воздух трубы 2трубопровод 5, снабженный внизу впускными для рабочего воздуха отверстиями 7, а вверху — выпускным для воздуха клапаном б, и имеющий внутри нагнетательный для нефти трубопровод8, работающий в качестве эрлифта.

Тип. „Печ. Труд". Зак. 250C — 400