Скважинная штанговая насосная установка

Скважинная штанговая насосная установка

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

О Л И С А Н И Е (п1896254

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советсккк

Соцкалкстнческмк

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 22.04.80 (21) 2914646/25-06 с присоединением заявки М— (23) Приоритет— (5l)M. Кл.

Г 04 В 47/02

)осударстеенный комитет

СССР пв делаи изаеретеннй и етернтнй

Опубликовано 07.01.82. 61оллетеиь М 1

Дата опубликования описания 07.01.82 (53) УДК621.651 (088.8) 1

1 !

i (72) Авторы изобретения

Б. В. Ефименко, В. А. Власов и А, А. Белгов (71) Заявитель

Научно-производственное объединение по термичес методам добычи нефти "Союзтермнефть" (54) СКВАЖИННАЯ ШТАНГОВАЯ НАСОСНАЯ УСТАНОВКА

Изобретение относится к технике для добы-. чи нефти, в частности к скважинным штанговым насосным установкам, и может быть ис-:. пользовано при откачке высоковязкой нефти из скважин.

Известна скважинная штанговая насосная S установка, содержащая колонны насосных труб и штанг, цилиндр с установленными одна над другой двумя ступенями разного диаметра, два полых плунжера разного диаметра, связан1О ных между собой и с колонной насосных штанг и подвижно расположенных в цилиндре с образованием рабочих камер меньшего и большего диаметров, при этом последняя связана через обратный клапан с затрубным про15 странством (1) .

Недостаток известной насосной установки состоит в низкой ее производительности при откачке вязких пластовых жидкостей.

Цель изобретения — увеличение производительности путем повышения коэффициента наполнения цилиндра насоса при откачке вязких пластовых жидкостей.

Указанная цель достигается тем, что рабочая камера большего диаметра сообщена с рабочей камерой меньшего диаметра через дополнительные обратные клапаны, а ступени плунжера связаны между собой штоком, верхний торец которого имеет головку, расположенную в полаети плунжера большего диаметра с возможностью ограниченного осевого перемещения.

На фиг, 1 представлена предлагаемая установка, общий вид; на фиг. 2 — то же, в начале хода штанг вверх; на фиг. 3 — то же, в конце хода штанг вверх; на фиг. 4 — тоже, в начале хода штанг вниз; иа фиг. 5— то же, в конце хода штанг вниз.

Установка содержит колонны насосных труб

1 и штанг 2, цилиндр 3 с установленными одна над другой двумя ступенями 4 и 5 разного диаметра, два полых плунжера 6 и 7 разного диаметра, связанных между собой и с колонной насосных штанг 2 и подвижно расположенных соответственно в ступенях 4 и 5 цилиндра 3 с образованием рабочих камер

8 и 9 меньшего и большего диаметров, при

896254 этом последняя связана через обратный клапан

10 с затрубным пространством (не показано) °

Рабочая камера 9 большего диаметра сообщена с рабочей камерой 8 меньшего диаметра через дополнительные обратные клапаны ll, а сту- % пени полых плунжеров б и 7 связаны между собой штоком 12, верхний торец которого имеет головку 13, расположенную в полости плунжера 6 большего диаметра с возможностью ограниченного осевого перемещения. В ступени >6 полого плунжера б установлен нагнетательный, а в ступени полого плунжера 7 — всасывающий клапаны 14 и 15. Шток 12 расположен в уплотнении 16, Для предотвращения ударов друт о друга штока 12 и ступени полого 1$ плунжера 6, между ними установлены амортизирующие элементы, например, пружины (не показаны) .

Установка работает следующим образом, В момент начала хода колонны штанг 2 вверх (фиг. 2) полый плунжер 6 перемещается вверх. Полый плунжер 7 при этом остается неподвижным до тех пор пока нижний выступ полого плунжера б не войдет в соприкосновение с головкой 13 штока 12. Нагнетательньш клапан 14 полого плунжера 6 закрыт, а обратный, дополнительные обратные клапаны 10 и 11 этого плунжера 6 и всасываю-. щий клапан 15 полого плунжера 7 — открыты. Жидкость из скважины (не показана)

36 через упомянутые открытые клапаны поступает в рабочую камеру 9 большего диаметра.

В конце хода колонны штанг 2 вверх (фиг. 3) полый плунжер б входит в соприкосновение с головкой 13 штока 12 и он, а

35 вместе с ним и полый плунжер 7 двигаются вверх. При этом нагнетательный клапан 14 продолжает оставаться закрытым. Всасывающий и обратный клапаны 15 и 10 закрываются, а дополнительные обратные клапаны 11, 49 которые начинают выполнять функцию нагнетательиых клапанов — открыты. Жидкость из рабочей камеры 8 меньшего диаметра, через открытые дополнительные обратные клапаны

11, поступает в рабочую камеру 9 большего диаметра, Свободный ход полого плунжера 6 (до соприкосновения с головкой 13 штока 12) регулируется таким образом, чтобы полый плунжер 7 начиная свое движение вверх в тот момент, когда обратные клапаны 10 закрываются под воздействием веса столба жидкости в рабочей камере 9. В начале хода штанг 2 вниз (фиг. 4), полый плунжер 6 перемещается вниз, а шток 12 и полый плунжер 7 остаются неподвижными до тех пор, пока по- M лый плунжер 6 не войдет в соприкосновение с головкой 13 штока 12. При этом нагнетательный клапан 14 открыт, а обратные клапаны

10 и 11 закрыты. Жидкость перетекает иэ рабочей камеры 9 в колонну насосных труб 1, Всасывающий клапан 15 закрыт. Жидкость в рабочую камеру 8 не поступает и не вытекает из нее.

В конце хода штанг 2 вниз (фиг. 5) полый плунжер б, двигаясь вниз, входит в соприкосновение со штоком 12 и полый плунжер 8 также перемещается вниз. При этом нагнетательный клапан 14 продолжает оставаться открытым, а обратные клапаны 10 и 11 закрытыми.

Жидкость продолжает перетекать из рабочей камеры 9 в колонну насосных труб 1. В это время объем рабочей камеры 8 увеличивается, всасывающий клапан 15 открывается и жидкость из скважины поступает в камеру 8. По достижении колонной штанги 2 крайнего нижнего положения заканчивается полный цикл работы насосной установки.

Такое техническое решение, при котором за счет ввода в рабочую камеру 9 большего диаметра из рабочей камеры 8 меньшего диаметра дополнительного количества жидкости, причем этот ввод осуществляется тогда, когда поступление жидкости в рабочую камеру 9 большего диаметра из скважины прекращается, позволяет получить максимальное наполнение / рабочей камеры 9 насоса вязкой нефтью.

Формула изобретения

Скважинная штанговая насосная установка, содержащая колонны насосных труб и штанг, цилиндр с установленными одна над другой двумя ступенями разного диаметра, два полых плунжера разного диаметра, связанных между собой и с колонной насосных штанг и подвижно расположенных в цилиндре с образованием рабочих камер меньшего и большего диаметров, при этом последняя связана через обратный клапан с затрубным пространством, о тл и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью увеличения производительности путем повышения коэффициента наполнения цилиндра насоса при откачке вязких пластовых жидкостей, рабочая камера большего диаметра сообщена с рабочей камерой меньшего диаметра через дополнительные обратные клапаны, а ступени плунжера связаны между собой штоком, верхний торец которого имеет головку, расположенную в полости плунжера большего диаметра с воэможностью ограниченного осевого перемещения.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР Р 644966, кл. F 04 В 47/02, 1977.