ЛОВУШКА Российский патент 1997 года по МПК E21B43/10 B01D35/02 

Изобретение относится к технике скважинной добычи нефти с помощью электропогружного и штангового насосов. Оно может применяться в нефтяной промышленности для увеличения срока службы скважинных насосов, используемых для подъема жидкости из скважины.

Известна конструкция ловушки, устанавливаемой на отводящем трубопроводе, содержащая цилиндрический корпус, конические днища, входной и выходной патрубки, а также фильтрующие вставки, которые выполнены в виде зигзагообразных металлических лент, установленных друг над другом с поворотом на 90^o относительно верхнего слоя над нижераспределенным. В плане такое размещение стальных лент образует ячейки, через которые проходит жидкость и улавливаются куски породы, более крупные, чем размеры ячейки.

Недостатком в работе такой ловушки является то, что через ее фильтрующий слой невозможно пропустить плунжер штангового насоса. Такая ловушка может быть установлена на нагнетательной части только электроцентробежного насоса, если нет необходимости прохода исследовательского прибора до насоса.

Технической задачей изобретения является расширение функциональной возможности и области применения однотипной ловушки для использования на нескольких типоразмерах электроцентробежного и штангового насосов.

Функциональные возможности предлагаемой ловушки:
улавливание и предотвращение попадания в нагнетательную часть насоса механической примеси, выпавшей сверху вниз в подъемной трубе;
пропускание плунжера или глубинного исследовательского прибора через узел ловушки.

Это достигается тем, что ловитель выполнен в виде патрубка, размещенного в корпусе коаксиально, связанного с корпусом нижней частью и образующего с ним кольцевую полость, при этом патрубок выполнен с окнами, перекрытыми металлической сеткой, сообщающими кольцевую полость с полостью патрубка, и резиновой заглушкой, имеющей сферическую часть, разрезанную в радиальных направлениях на секторы, и плоскую утонченную часть на вершине, выполненную с возможностью разрыва, а входная и выходная втулки-переводники выполнены с фигурными пластинчатыми пружинами для центрирования спускаемого в скважинную плунжера или глубинного исследовательского прибора.

На фиг. 1 представлена ловушка разрез; на фиг. 2 разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 узел 1 на фиг. 1; на фиг. 4 ловушка в сборе; на фиг. 5 узел II на фиг. 4.

Конструкция ловушки такова.

В цилиндрическом корпусе 1 коаксиально размещен центральный патрубок 2 с окнами 3 для прохода жидкости, перекрытыми металлической сеткой 4. К корпусу сверху и снизу прикреплены, соответственно, входная 5 и выходная 6 втулки - переводники, присоединительные размеры которых соответствуют размерам соединения подъемной трубы. Между внутренним диаметром корпуса и наружным диаметром центрального патрубка образована камера 7. На свободном конце центрального патрубка установлена бензомаслостойкая резиновая заглушка 8, имеющая сферическую 9 и цилиндрическую 10 части. Цилиндрическая часть заглушки служит для крепления к внутренней стороне центрального патрубка. Крепление производится с помощью специального клея или заклепок. Сферическая часть заглушки имеет радиальные разрезы 11, длина которых соответствует расстоянию от внутренней стенки заглушки до ее плоской части на вершине 12 (фиг. 2 и 3). Диаметр плоской части на вершине заглушки соответствует диаметру штанги, а толщина стенки на вершине меньше толщины стенки сферической части.

Внутри входной и выходной втулок-переводников радиально установлены пластинчатые фигурные пружины 13, величина деформации которых соответствует усилию центровки при прохождении плунжера штангового насоса (на фиг. 4 и 5 показаны штрих-пунктирной линией) или исследовательского прибора, спускаемого в колонную подъемных труб. Крепление ловушки выполняется на муфтовом соединении подъемной трубы со скважинным насосом.

Ловушка работает следующим образом.

Она начинает выполнять функцию улавливание мягких или твердых частиц, случайно упавших в полость трубы при сборке колонны подъемных труб в скважине. При спуске насоса (электроцентробежного или цилиндра штангового) на подъемных трубах резиновая заглушка 8 на центральном патрубке 2 препятствует проходу упавших частиц в полость насоса. Упавшие твердые или мягкие частицы скатываются со сферической части 9 заглушки 8 в камеру 7 цилиндрического корпуса 1. При спуске колонны подъемных труб в скважину встречный поток жидкости проходит через окна 3 патрубка 2, при этом площадь прохода жидкости на окнах соответствует площади прохода подъемной трубы. Сетка 4 на патрубке удерживает скопившиеся механические примеси в камере 7 от попадания в насос.

Ловушка способна выполнить другую функцию пропускать через себя плунжер штангового насоса или глубинный исследовательский прибор и при этом она остается в работоспособном состоянии. Это происходит следующим образом. При спуске плунжера насоса на штангах в скважину он нижним концом входит в полость выходной втулки-переводника 6, за счет деформации фигурной пластинчатой пружины 13, центрируя по оси ловушки, продавливает резиновую перемычку на вершине 12 заглушки и прорывает ее. Деформируя каждый сектор на сферической части 9 по линии реза 11, плунжер проходит вниз и через пружины 13 входной втулки-переводника 5 он попадает в цилиндр насоса, находящегося ниже узла ловушки. Упругая сила деформации резины на каждом секторе после прохождения плунжера восстанавливает секторы в прежнем положении. Тело штанги после прохода перекрывает образовавшийся в заглушке канал, предотвращая попадание упавших твердых частиц в насос.

Наличие некоторой жесткости и упругости секторов резиновой заглушки позволяет держать закрытым основной проход жидкости на центральном патрубке. При движении жидкости от насоса через узел ловушки в подъемные сектора резиновой заглушки раскрываются только после достижения определенного динамического давления жидкости снизу. Ловушка в комплекте электроцентробежного насоса в скважине с непорванной резиновой перемычкой на вершине заглушки не ухудшает работу насосной установки. Конструкция узла ловушки так же не мешает проведению прямой или обратной технологической промывки глубинного оборудования и подъемной трубы, так как через этот узел жидкость может проходить в обоих направлениях.

Использование ловушки позволяет уменьшить число ремонтов скважинных насосов, связанных с засорением механической примесью. Конструкция однотипной ловушки применима как для нескольких типоразмеров штангового насоса, так и для электроцентробежного насоса.

Использование: в технике скважинной добычи нефти с помощью электропогружного и штангового насосов. Обеспечивает расширение функциональной возможности при применении в разных типах насосов. Сущность изобретения: устройство содержит цилиндрический корпус. В нем помещены водная и выходная втулки-переводники и ловитель. Он выполнен в виде патрубка. Патрубок помещен в корпусе коаксиально. Он связан с корпусом нижней частью и образует с ним кольцевую полость. Окна перекрыты металлической сеткой. Окна патрубка сообщают кольцевую полость с полостью патрубка. Патрубок имеет резиновую заглушку. Она имеет сферическую часть. Эта часть разрезана в радиальных направлениях на секторы. На вершине резиновой заглушки - плоская утонченная часть. Входная и выходная втулки-переводники выполнены с фигурными пластинчатыми пружинами. Они обеспечивают центрирование опускаемого в скважину плунжера или глубинного исследовательского прибора. 5 ил.

Ловушка, содержащая цилиндрический корпус, входную и выходную втулки-переводники и ловитель, помещенный внутри корпуса, отличающаяся тем, что, с целью применения ее для скважинного насоса, ловитель выполнен в виде патрубка, помещенного в корпусе коаксиально, связанного с корпусом нижней частью и образующего с ним кольцевую полость, при этом патрубок выполнен с окнами, перекрытыми металлической сеткой, сообщающими кольцевую полость с полостью патрубка, и резиновой заглушкой, имеющей сферическую часть, разрезанную в радиальных направлениях на секторы, и плоскую утонченную часть на вершине, выполненную с возможностью разрыва, а входная и выходная втулки-переводники выполнены с фигурными пластинчатыми пружинами для центрирования спускаемого в скважину плунжера или глубинного исследовательского прибора.