Комбинированный скважинный подъемник жидкости

Комбинированный скважинный подъемник жидкости

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

< 737646

ОП ИСАНИЕ

ИЗЬБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Соеетскик

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 06.06.78 (21) 2626576/25-06 с присоединением заявки №вЂ” (5l) М. Кл., F 04 В 47/02

Гасударственный квмитет

СССР (23) Приоритет— (53) УДК 62! .651 (088.8) Опубликовано 30.05.80. Бюллетень № 20

Дата опубликования описания 05.06.80 ао делам изобретений и атнрмтнй

Ф. А. Баба-заде, Н. Я. Мамедов, Т. К. Аливердизаде, Д. М. Агаларов, А. P Поладов, Ч. А. Касум-заде и Н. А. Гаджиев (72) Авторы изобретения

Азербайджанский государственный научно-исследовательский и проектный институт нефтяной промышленности (71) Заявитель (54) КОМБИНИРОВАННЫЙ СКВАЖИННЫ1т ПОДЪЕМНИК

ЖИДКОСТИ

Изобретение относится к области нефтедобычи, а именно к эксплуатации сверхглубоких скважин компрессорным способом в комбинации со скважинным штанговым насосом.

Известен скважинный подъемник .жидкости, выполненный в виде комбинации: скважинный штанговый насос — эрлифт, содержащий два ряда концентрично расположенных лифтовых труб, скважинный штанговый насос, насосные штанги,и пакер (1).

1О

Недостаток указанного подъемника жидкости состоит в том, что он имеет низкую производительность по причине неполного заполнения цилиндра штангового насоса жидкостью, так как газ, подаваемый в кольцевое пространство концентрично расположенных лифтовых труб, поступает в насос совместно с жидкостью, занимая часть объема его цилиндра.

Известен также комбинированный скважинный подъемник жидкости, содержащий верхнюю ступень в виде штангового насоса и нижнюю подпорную газлифтную ступень со стороны всасывающего патрубка насоса, снабженный цилиндрической камерой, один

2 конец которой соединен с цилиндром насоса и насосными трубами, а другой — оборудован насадкой, суживающейся частью направленной внутрь цилиндрической камеры и связан с затрубным пространством скважины (2) .

Недостатками данного подъемника являются низкая производительность и отно сительно небольшая высота подъема жидкости, недостаточная для эксплуатации сверхглубоких скважин с низким динамическим уровнем жидкости.

Целью настоящего изобретения является повышение производйтельности подъемника путем-сепарированйя газа из жидкости энергией восходящего потока газожидкостной смеси.

Это достигается тем, что цилиндрическая камера - снабжена перегородкой, в которой с возможностью вращения установлен вал с выполненным в нем таврообразным каналом и закрепленными на его концах крыльчатками, и делящей камеру на два отсека, в нижнем из котбрь1х- распблойей нижнйй конец вала с крыльчаткой, установленной в зоне насадки, а в верхнем — верхний конец вала с крыльчаткой, причем вса737646

3 сывающий патрубок насоса выполнен удлинненным и имеет канал, аналогичный каналу в валу.

Изобретение схематично представлено на чертеже.

Описываемый комбинированный скважинный подъемник жидкости состоит из эксплуатационной колонны 1, внутри которой концентрично расположены первый 2 и второй 3 ряды насосных труб, при этом в последнем из них на насосных штангах 4 подвешивается скважинный штанговый насос 5, посаженный в замковую опору 6. С зам— -ковой опорой 6 соединена цилиндрическая камера 7, полость которой разделена горизонтальной перегородкой 8 на два отсека: нижний 9 и верхний 10 и, в которой предусмотрены отверстия 11 и 12, предназначенные соответственно для пропуска из нижнего отсека 9 камеры 7 в кольцевое пространство между трубами 2 и 3 газожидкостной смеси и поступления в верхний отсек 10 камеры 7 этой смеси с последующим выходом из нее отсепарированного газа. Оба отсека 9 и 10. сообщаются между собой через таврообразный канал 13, выполненный в вале 14, на концах которого жестко закреплены крыльчатки 15 и 16, предназначенные соответственно для вращения вала 14 и столба жидкости в верхнем отсеке 10 камеры 7. В нижнем отсеке 9 камеры 7 установлена насадка 17, служащая для создания области пониженного давления, а в верхнем отсеке 10 камеры 7 размещен всасывающий патрубок 8, имеющий канал, аналогичный каналу в вале 14 и соединенный с всасывающим клапаном 19 насоса 5.

Подъемник работает следующим образом.

В затрубное пространство, т. е. кольцевое пространство между эксплуатационной колонной 1 и первым рядом 2 насосных труб подается сжатый воздух или газ, который через башмак первого ряда 2 поступает внутрь этих труб, смешивается с жидкостью, поступающей из пласта и поднимает ее вверх. Газированная жидкость поступает в нижний отсек 9 камеры 7, прив6дит во вращение крыльчатку 15, а вместе с ней и крыльчатку 16, жестко закрепленные на валу 14, установленном в перегородке 8. После этого газированная жидкость попадает в насадку 17 и образует в ней полость пониженного давления, затем через отверстия 11 направляется в кольцевое пространство между первым 2 и вторым 3 рядами насосных труб и поднимается вверх. При движении насосных штанг 4 вверх, частично отсепарированная в кольцевом пространстве за счет расширения рабочего агента и поворота у отверстия 12 жидкость, попадает в верхний отсек 10 камеры. При движении насосных штанг 4 вниз в камере 7 происходйт всплывание пузырьков газа. Основная часть этого газа

Формула изобретения

4О. пень в виде штангового насоса и нижнюю подпорную газолифтную ступень со стороны всасывающего патрубка насоса, сйабженS

4О ю

2$ зе з$

$0

SS под действием подъемной силы пузырьков перемещается вверх до замковой опоры 6 и через отверстия 12 покидает камеру 7.

Другая часть газа, не успевшая выйти из верхней части верхнего отсека 10 камеры

7 в процессе всасывания жидкости насосом, увлекается в нижнюю часть верхнего отсека 10, т. е. внутрь камеры 7 и совместно с жидкостью под действием крыльчатки 16 приводится во вращение во время которого под действием центробежной силы более тяжелые частицы жидкости стремятся к стенкам камеры 7, а менее тяжелые пузырьки газа стремятся к ее центру. Одновременно с этим через таврообразный канал

13, расположенный в вале 14, происходит всасывание отсепарированного газа из верхнего отсека 10 камеры 7 в область пониженного давления, образованную в насадке 17, и смешивание его с потоком газированной жидкости, поступающим из башмака первого ряда насосных труб. Таким образом, жидкость без газа через всасывающий патрубок 18 со всасывающим клапаном 19 поступает в цилиндр насоса 5 и по второму ряду 3 насосных труб извлекается на устье скважины. Отсепарированный газ по кольцевому пространству поднимается к устью и попадает к потребителю.

Такое выполнение подъемника позволит увеличить производительность подъемника за счет максимального заполнения жидкостью цилиндра насоса. Это достигается тем, что газ, поступающий в камеру подъемника и выделившийся в ней из жидкости, сепарируется и удаляется через отверстия в боковой поверхности камеры и таврообразный канал, выполненный в вале крыльчаток, в результате чего увеличивается коэффициент наполнения насоса, что увеличивает дебит скважины.

Комбинированный скважинный подъемник жидкости, содержащий верхнюю стуную цилиндрической камерой, один конец которои соединен с цилиндром насоса и насосными трубами, а другой — оборудован насадкой, суживающейся частью направленной внутрь цилиндрической камеры и связан с затрубным пространством скважины, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности подъемника путем сепарирования газа из жидкости энергией восходящего потока газожидкостной смеси, цилиндрическая камера снабжена перегородкой, в которой с возможностью вращения установлен вал с выполненным в нем таврообразным каналом и закрепленными на его концах крыльчатками, и делящей камеру на два отсека, в нижнем из которых рас737646 ь

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Иоаким Г. Добыча нефти и газа М., «Недра», 1966. с. 326 — 327.

2. Патент США № 3773437, кл. 417 — 87, опублик. 1973.

79

7S

Составитель Э. Гинзбург

Редактор Л. Гольдина Техред К. Шуфрич Корректор Ю. Макаренко

Заказ 2633I16 Тираж 725 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий! 13035, Москва, )K — 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4 э положен нижний-конец вала с крыльчаткой, установленной в зоне насадки, а в верхнем — верхний конец вала с крыльчаткой, причем всасывающий патрубок насоса выполнен удлиненным и имеет канал, аналогичный каналу в валу.

77