Скважинный штанговый насос

Скважинный штанговый насос

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

О П И С А Н И Е (ц)644966

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических. Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 28.09.77 (21) 2529505/25-06 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 30.01.79. Бюллетень № 4 (45) Дата опубликования описания 30.01.79 (51) М. К .

F 04В 47/02

Государственный комитет (53) УДК 621.651 (088.8) по делам изобретений и открытий

I тй, ":,й уь ..;,-...,Ф. А. Баба-Заде, Н. Я. Мамедов, T. К. Аливердизаде, Г. Г. Джабаров и А. А. Ахундов

Азербайджанский государственный научно-исследовв, г1льсдий и проектный институт нефтяной промышленности

1 (72) Авторы изобретения (71) Заявитель и (54) СКВАЖИННЫЙ ШТАНГОВЫЙ НАСОС

Изобретение относится к области нефтедобычи, а именно эксплуатации скважин с большим газовым фактором скважинными штанговыми насосами.

Известен скважинный штанговый насос для подъема жидкости и отсоса затрубного газа из глубиннонасосной скважины и ввода их в насосные трубы, содержащий цилиндр, плунжер, всасывающий и нагнетательный клапаны и камеру для приема газа из затрубного пространства, последующего сжатия газа и нагнетания его в насосные трубы (1).

Недостатком такого насоса является низкая производительность из-за того, что он нагнетает в жидкость только газ, находящийся в затрубном пространстве, но не нагнетает газ, выделившийся из жидкости в цилиндре насоса. Кроме того, этот насос увеличивает нагрузку на головку балансира станка-качалки за счет сил сопротивления, возникающих в его элементах во время сжатия затрубного газа, а также не позволяет полностью нагнетать затрубный газ в жидкость вследствие противодавления находящегося над нагнетательным клапаном столба жидкости.

Цель изобретения — повышение коэффициента наполнения насоса путем замещения объема газа, выделившегося из жидкости, 30 тем же объемом жидкости, а также уменьшения нагрузки на головку балансира станка-качалки за счет совместной откачки жидкости и затрубного газа.

Поставленная цель достигается тем, что плунжер насоса выполнен четырехступенчатым с чередующимися ступенями малого и большого диаметров, цилиндр — двухступенчатым с верхней ступенью большего и нижней ступенью меньшего диаметров, взаимодействующих соответственно со ступенями большого и малого диаметров плунжера, а в средней части верхней ступени цилиндра выполнен кольцевой выступ-разобщитель с каналами, снабженными клапанами, камера для приема газа образована упомянутым выступом-разобщителем, верхней ступенью цилиндра и взаимодействующими с последней ступенями плунжера, причем верхняя и нижняя ступени цилиндра сообщены газовыпускными каналами, а полость насосных труб сообщена отверстиями в плунжере с верхней ступенью цилиндра.

На фиг. 1 изображена схема насоса при крайнем нижнем положении плунжера; на фиг. 2 — то же, при крайнем верхнем положении плунжера.

Скважинный штанговый насос состоит из плунжера 1, выполненного четырехступенчатым с чередующимися ступенями малого

644966

4 и большого диаметров и присоединенного к штангам 2, двухступенчатого цилиндра 3 с верхней ступенью большего и нижней ступенью меньшего диаметров, взапмодейству ющих соответственно со ступенями большого и малого диаметров плунжера, а также нагнетательных клапанов 4, 5 и б для нагнетания соответственно газа и жидкости в насосные трубы (на черте>ке нс обозначены). В средней части верхней ступени цилиндра 3 выполнен кольцевой выступ-разобщитель 7 с каналами, снабженными клапанами 8 для отсоса газа из затрубного пространства. В плунжере 1 выполнены отверстия 9 для сообщения полости насосных труб с верхней ступенью цилиндра 3. Кольцевой выступ — разобщитель 7, верхняя ступень цилиндра 3 и взаимодействующие с ней ступени плунжера 1 образуют камеру для.приема газа. Верхняя и нижняя ступени цилиндра 3 сообщены газовыпускпыми каналами 10, а нижняя ступень цилиндра имеет всасывающий клапан 11.

Насос работает следующим образом.

При движении насосных штанг 2 из крайнего нижнего положения вверх приводится в движение плунжер 1 (см. фиг. 1), всасывающий клапан 11 открывается и жидкость совместно с растворенным в ней газом поступает в нижнюю ступень цилиндра, прп этом часть газа, не попавшая в насос через этот клапан, отделяется от жидкости и заполняет затрубное пространство. Одновременно с этим происходит разрежение газовой среды в полости цилиндра, расположенной в ее средней части под клапанами

5, а также всасывание затрубного газа через клапаны 9 в верхнюю ступень цилиндра.

При этом жидкость, находящаяся в ее средней части под выступом-разобщителем 7, вытесняется в полость насосных труб. При достижении плунжера 1 крайнего верхнего положения (см. фиг. 2), открываются газовыпускные каналы 10, в результате чего газ, выделившийся из жидкости в процессе ее всасывания в нижнюю ступень цилиндра и находящийся под плунжером 1 в виде газовой подушки, а также некоторач часть жидкости под действием разрежения газовой среды всасываются в полость цилиндра, расположенную под клапанами 5. Одновременно с этим освободившийся от газа объем нижнсй полости цилиндра через клапан 11 заполняется тем же объемом жидкости, а верхняя полость цилиндра через верхний ряд отверстия 9 заполняется >кидкостью из полости насосных труб и с>кимает находящийся тем затрубный газ. При ходе плунжера 1 вниз сжатый в верхней полости газ открывает нагнетательныс клапаны 4 и смешивается с жидкостью, находящейся в насосных трубах. После выхода всего газа из указанной полости до окончания хода вниз вытесняется находящаяся в ней жидкость. В том же порядке из поло15

35 :0

00 изводительность за счет полного заполнения жидкостью цилиндра насоса. Это достигается тем, что газ, выделившийся из жидкости в цилиндре насоса и занимающий в нем некоторый объем, высасывается через газовыпускные каналы, а освободившийся объем заполняется жидкостью iкера вверх жидкость из полости подъемных труб через отверстия, предусмотренные в плунжере, поступает в полости насоса и полностью вытсспяет находящийся там газ.

Формула изобретения

Скважинный штанговый насос, содержащий цилиндр, плунжер, всасывающий и пагнетательный клапаны и камеру для присма газа из затрубного пространства, последующего сжатия газа и нагнетания его в насосные трубы, отличающийся тем, что, с целью повышения коэффициснта наполнения насоса путем замещения объема газа, выделившегося из жидкости, тем же объемом жидкости, а также уменьшения нагрузки на головку балансира станка-качалки за счет совместной откачки жидкости и затрубного газа, плунжер выполнен четырехступенчатым с чередующимися ступенями малого и большого диаметров, цилиндр— двухступенчатым с верхней ступенью большего и нижней ступенью меньшего диаметров, взаимодействующих соответственно со ступенями большого и малого диаметров плунжера, а в средней части верхней ступени цилиндра выполнен кольцевой выступразобщитель с каналами, снабженными клапанами, камера для приема газа образована упомянутым выступом-разобщителем, верхней ступенью цилиндра и взаимодеиствующими с последнеи ступенями плуп>кера, причем верхняя и нижняя ступени сти цилиндра, расположенный под выступом — разобщителем 7 и клапанами 5, вначале газ, а затем жидкость через эти клапаны и отверстия 9 будут вытесняться и смешиваться с жидкостью, находящейся в полости плунжера 1, Одновременно с этим в полость плунжера 1 через нагнетательный клапан 6 будет поступать жидкость.

Такое выполнение насоса позволит ув 10 личить по сравнению с известными сго про644966 юг.i

Составитель Э. Гин".áóðã

Текрсд А, Камышникова 1<орректор Р. Берковия

Редактор Н. Богатова

Заказ 2705/3 Изд. № 125 Тираж 779 Подписное

11ПО Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, К-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова. 2 цилиндра сообщены газовыпускными каналами, а полость насосных труб сообщена отверстиями в плунжере с верхней ступ:-.нью цилиндра, Источники информации, припятыс во внимание прт1 экспертизе

1. Ахадов М. С. и др. Компрессор внутрискважинный для отсоса затрубного газа пз глубиннопасосной скважины. — «Азербайджанское нефтяное хозяйство», Ваку, 1976, 5 №9, с. 65 — 67.