СКВАЖИННАЯ НАСОСНАЯ СТАНЦИЯ Российский патент 1994 года по МПК F04B47/08 F04C11/00 

Изобретение относится к нефтяной промышленности и предназначено для добычи нефти из скважин погружными насосами.

Известны насосные станции для добычи нефти с объемным гидроприводом, которые устанавливаются в скважинах наколонне насосно-компрессорных труб, при этом дв скважине расположено седло-пакер с обратным клапаном, подъем откачиваемой нефти и отработанной рабочей среды производится по затрубному пространству. Имеются объемные гидроприводные станции со сдвоенной колонной насосно-компрессорных тртуб, когда по одной подается рабочая среда к погружному гидравлическому двигателю, а по другой поднимается отработанная или смесь откачиваемой нефти и отработанной среды. Сдвоенные колонны насосно-компрессорных труб применяются и при раздельной эксплуатации пластов и газлифтном способе добычи.

Недостатками этих насосных станций являются снижение надежности установкой пакерат и усложнение обслуживания при его установке и спуске сдвоенной колонны насосно-компрессорных труб.

Целью изобретения является повышение надежности и удобства обслуживания скважинной насосной станции при использовании объемных погружных двигателей и насосов лопастного (шиберного) типа.

Указанная цель достигается тем, что присоединение сдвоенных насосно-компрессорных труб с концентричным расположением их относительно друг друга к корпусу погружного лопастного двигателя и погружного лопастного насоса и между собой производится ввинчиванием наружной трубы в муфту корпуса или сдвоенной насосно-компрессорной трубы, а внутренней заходом наконечника, выполненного на направляющей внутренней трубы со стороны муфты корпуса или сдвоенной насосно-компрессорной трубы, в гнездо, выполненное на направляющей внутренней трубы и снабженное самоуплотняющейся манжетой, для прохода отработанной рабочей среды и откачиваемой жидкости на наружной поверхности статора погружного лопастного двигателя выполнены каналы, соединяющиеся с затрубным пространством сдвоенной насосно-компрессорной трубы и отделенные от камеры подвода рабочей среды к погружному лопастному двигателю, образованной раструбом-наконечником, сопряженным с цилиндрической частью торцового распределителя с установленным в этом сопряжении уплотнением.

Новым признаком, неизвестным и имеющим новый технический уровень, является конструкция соединения сдвоенной насосно-компрессорной трубы с погружным лопастным двигателем и между собой. Это признак определяет конструкцию погружного лопастного двигателя.

На фиг. 1 изобаржена схема скважинной насосной станции; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1 (поперечное сечение погружного лопастного двигателя); на фиг. 3 - узел I на фиг. 1 (узел присоединения сдвоенной насосно-компрессорной трубы к корпусу погружного лопастного двигателя и насоса).

Скважинная насосная станция включает погружной лопастной насос 1 с погружным лопастным двигателем 2, смонтированные в одном корпусе 3 спускаемые в скважину на колонне сдвоенных насосно-компрессорных труб 5, концентрично установленных одна в другой, внутренняя труба 6 служит для подачи рабочей среды к погружному двигателю 2, а межтрубное пространство между внутренней 6 и наружной 7 трубами сдвоенной колонны насосно-компрессорных труб 5 служит для подъема откачиваемой жидкости и отработанной среды, наземный насос 8 с электродвигателем 9 и трубопроводами 10 и 11 всасывания и подачи рабочей среды, при этом в трубопроводе 10 всасывания установлено реле 12 потока, а в трубопроводе 11 подачи рабочей среды - вентиль 13. Соединение сдвоенной колонны насосно-компрессорных труб 5 производится знавинчиванием наружной трубы 7 в муфту 14 или в муфту корпуса 3, при этом внутренняя труба 6 закрепляется в направляющей 15, устанавливаемой в муфтовой части наружной трубы 7, и своим концом, выполненным в виде наконечника, входит в гнездо 16 с самоуплотняющейся манжетой 17. Гнездо 16 выполнено в виде направляющей внутренней трубы 16, которая крепится в ней с одной стороны, а с другой стороны на ней выполнена коническая заходная часть 18 в виде конуса. Между торцами наружных труб 7 устанавливается манжета 19.

Лопастной погружной насос 1, погружной лопастной двигатель 2 и наземный насос 8 выполнены в виде модулей, имеющих одинаковые статоры 20, роторы 21, лопатки-шиберы 22 и торцовые распределители 23. На статоре 20 погружного лопастного двигателя 2 выполнены пазы 24 для прохода отработанной среды и откачиваемой нефти. Присоединение колонны насосно-компрессорных труб 5 к корпусу насоса (как и между собой) производится ввинчиванием наружной трубы 7 в муфту корпуса 3, а соединение внутренней трубы 6 производится посадкой гнезда 16 на наконечник-раструб 25, образующий камеры (К) подвода рабочей среды к погружному двигателю 2, сопряжением с цилиндрической поверхностью имеющего возможностть осевого перемещения торцового распределителя 23 с уплотнением 26.

Насосная станция работает следующим образом.

В скважину на колонне насосно-компрессорных труб 5 спускается погружной лопастной насос 1 с погружным лопастным двигателем 2, смонтированные в корпусе 3. На поверхности монтируется наземной насос 8 подачи рабочей среды с трубопроводами 10 и 11 всасывания и нагнетания рабочей среды. Внутренняя труба 6 колонны насосно-компрессорных труб 5 заполняется рабочей средой под давлением от временного пускового насоса или устройства через открытый вентиль 13 трубопровода 11, производится запуск погружного лопастного двигателя 2, после чего вентиль 13 закрывается и включается электродвигатель 9. рабочая среда по трубе 6 попадает в камеру К подвода рабочей среды, образованную наконечником-раструбом 25 и, проходя через торцовый распределитель 23, попадает в рабочие полости погружного лопастного двигателя и вращает ротор 21, а тот погружной лопастной насос 1. Отработанная рабочая среда, выходя из рабочих полостей погружного лопастного двигателя 2, проходит по пазам 24 и попадает в межтрубное пространство сдвоенной колонны насосно-компрессорных труб 5. Нефть из скважины засасывается в погружной лопастной насос 1 через обратный клапан 4 и через пазы 24, смешиваясь с отработанной средой, подается на поверхность по межтрубному пространству сдвоенной колонны насосно-компрессорных труб 5.

Экономический эффект от внедрения предлагаемой скважинной насосной станции складывается из снижения затрат на обслуживание и повышения надежности за счет отказа от использования пакеров, которые необходимо спускать в скважину отдельно, а при выходе их из строя возникают сложности по подъему их на поверхность. Некоторое усложнение конструкции сдвоенной колонны насосно-компрессорных труб оправдывается за счет удобства их свинчивания, что практически не меняет технологии спуска-подъема, а увеличение скорости подъема откачиваемой нефти снижает отложения парафина в межтрубном пространстве колонны насосно-компрессорных труб.

Сущность изобретения: в общем корпусе при помощи узла крепления в колонке сдвоенных насосно-компрессорных труб, установленных одна в другой, установлены объемные лопастные насос и гидродвигатель. Гидродвигатель соединен с наземным насосом и электродвигателем. Корпус снабжен крышкой в виде раструба, образующего камеру для подвода и отвода приводной среды, в которой установлен торцовой распределитель. Цилиндрические поверхности распределителя уплотнены. Раструб имеет осевую подвижность и снабжен наконечником для соединения с внутнренней трубой при помощи втулки с направляющей конусной поверхностью. Верхняя часть колонны снабжена узлом крепления, выполненным в виде направляющих для внутренних труб, установленных одна над другой, и муфт для соединения наружных труб между собой и с корпусом. Трубы имеют окна для прохода приводной среды, верхняя - отверстие с направляющей конусной поверхностью, в котором установлена самоуплотняющаяся манжета. На наружной поверхности статора двигателя выполнены каналы для отвода отработанной и откачиваемой жидкости в межтрубное пространство. 3 ил.

СКВАЖИННАЯ НАСОСНАЯ СТАНЦИЯ, содержащая установленные в общем корпусе, при помощи узла крепления, в колонне сдвоенных насосно-компрессорных труб, расположенных одна в другой, объемные лопастные насос и гидродвигатель, соединенный с наземным насосом и электродвигателем, трубопроводы подвода и подачи приводной среды, отличающаяся тем, что корпус двигателя и насоса снабжен крышкой в виде раструба, образующего камеру для подвода и отвода приводной среды, в которой установлен торцевой распределитель, цилиндрические поверхности которого уплотнены, при этом раструб имеет осевую подвижность и снабжен наконечником для соединения с внутренней трубой при помощи втулки, имеющей направляющую конусную поверхность, верхняя часть колонны труб снабжена узлом крепления последних между собой, выполненным в виде направляющих для внутренних труб, установленных над другой, имеющих окна для прохода приводной среды, верхняя из которых имеет отверстие с направляющей конусной поверхностью, в которой установлена самоуплотняющаяся манжета, и муфт для соединения наружных труб между собой и с корпусом двигателя и насоса, при этом на наружной поверхности статора двигателя выполнены каналы для отвода отработанной и откачиваемой жидкости в межтрубное пространство.