НАСОСНАЯ УСТАНОВКА ДЛЯ ПЕРЕКАЧКИ ГАЗОВОДОНЕФТЯНОЙ СМЕСИ Российский патент 1998 года по МПК F04F1/02 F04D13/12 

Изобретение относится к насосостроению и может быть использовано для перекачки газоводонефтяной смеси в системе внутрипромыслового сбора продукции нефтяных скважин.

Известна насосная установка для перекачивания газожидкостной смеси, содержащая две емкости, трубопровод подачи рабочей жидкости с установленным на нем насосом, насосная установка снабжена размещенными в емкостях вертикальными перфорированными трубами с поплавковыми клапанами в верхней части, четырехходовым краном, установленным на трубопроводе подачи рабочей жидкости (авторское свидетельство СССР N 1590687, кл. F 04 F 1/02, 1990).

Известна насосная установка для перекачивания высоковязкой многокомпонентной смеси, содержащая две рабочие камеры, снабженные датчиком уровня, подключенными к блоку управления, связанному с переключателями потока рабочего агента, подводящие и нагнетательные трубопроводы, имеющие обратные клапаны, соединенные, соответственно, с источником перекачиваемой смеси и потребителем, центробежный насос, соединенный с рабочими камерами посредством трубопроводов с переключателями потока, причем нагнетательный трубопровод дополнительной снабжен блоком дозировки агента для снижения вязкости смеси (авторское свидетельство СССР N 1250733, кл. F 04 F 1/04, 1986).

Известна также насосная установка, содержащая насос замещения с двумя цилиндрическими рабочими камерами и датчиками уровня, подключенными к блоку управления, и центробежный насос, подсоединенный через запорно-регулирующее устройство к рабочим камерам (акцептованная заявка Великобритании N 1280121, кл. F 1 A, 1972).

Наиболее близкой к изобретению по технической сущности является насосная установка, содержащая два гидравлических цилиндра, подсоединенные подводящими и нагнетательными патрубками с обратными клапанами к источнику перекачиваемой среды и потребителю, снабженные датчиками уровня, подключенными к блоку автоматики, и центробежный насос, всасывающий и нагнетательный патрубки которого через переключатель потока подсоединены к гидравлическим цилиндрам (авторское свидетельство СССР N 1059278, кл. F 04 F 1/02, 1983).

Недостаток данной установки в том, что она имеет невысокую производительность и низкую надежность работы, что связано с отсутствием сброса свободной воды, а также несовершенством системы управления установкой
Для повышения производительности и надежности работы насосная установка для перекачки газоводонефтяной смеси выполнена содержащей два гидравлических цилиндра, подсоединенные подводящими и нагнетательными патрубками с обратными клапанами к источнику перекачиваемой среды и потребителю и снабженные датчиками уровня, подключенными к блоку автоматики, и центробежный насос, всасывающий и нагнетательный патрубки которого через переключатель потока подсоединены к гидравлическим цилиндрам, при этом гидравлические цилиндры снабжены системой сброса выделяющейся воды, выполненной в виде регулятора расхода, связанного через блок автоматики с датчиками уровня, переключатель потока выполнен в виде спаренных единым электроприводом двух трехходовых шаровых кранов, а датчики уровня выполнены в виде преобразователей перепада давления, подсоединенных к гидравлическим цилиндрам трубками, заполненными эталонной незамерзающей жидкостью. На чертеже представлена принципиальная схема насосной установки. Она включает в себя два гидравлических цилиндра 1 и 2, которые подключены подводящими и нагнетательными патрубками через обратные клапаны 3-6 к источнику и потребителю и снабжены датчиками 7 и 8 нижнего и верхнего уровня воды. Центробежный насос 9 сообщен через переключатель 10 потока с гидравлическими цилиндрами 1, 2, а через регулятор 11 расхода с потребителем сбрасываемой воды. Датчик 7, 8 уровня, переключатель 10 потока, регулятор 11 расхода и центробежный насос 9 подключены к блоку 12 автоматики.

Насосная установка имеет два рабочих положения. При первом положении гидравлический цилиндр 1 заполнен водой до верхней предельной отметки, а гидравлический цилиндр - до нижней предельной отметки газожидкостной смесью. Вода из гидравлического цилиндра 1 через переключатель 10 потока поступает на вход центробежного насоса 9, а затем через переключатель 10 потока в гидравлический цилиндр 2. При снижении уровня воды в гидравлическом цилиндре 1 снижается давление, открывается обратный клапан 3, и в него поступает газоводонефтяная смесь. При повышении уровня воды в гидравлическом цилиндре 2 повышается давление, открывается обратный клапан 6 и из него к потребителю поступает газонефтяная смесь. В процессе поступления и вытеснения из газоводонефтяной смеси выделяется вода, увеличивая объем рабочей жидкости. Как только уровень воды достигает в гидравлическом цилиндре 2 верхней предельной отметки с блока 12 автоматики, по сигналу датчика 8 уровня, поступает команда на регулятор 11 расхода для увеличения сброса воды ее потребителю, в частности, в систему поддержания пластового давления. Как только уровень воды в гидравлическом цилиндре 1 достигнет нижней заданной отметки, по сигналу с датчика 7 уровня, поступает команда на переключатель 10 потока для изменения направления движения воды. Во втором положении насосная установка работает аналогично, с тем лишь изменением, что гидравлический цилиндр 2 работает в режиме приема газоводонефтяной смеси, а гидравлический цилиндр 1 - в режиме приема воды и вытеснения газонефтяной смеси. Таким образом, в процессе работы установки циклы приема и вытеснения газожидкостной смеси периодически повторяются в аналогичной последовательности, а сброс воды ведется постоянно с изменением расхода.

За счет сброса свободной воды, используемой для поддержания пластового давления, уменьшается объем смеси, перекачиваемой на большое расстояние потребителю, что позволяет без дополнительных энергозатрат увеличить объем откачиваемой продукции скважин.

Исполнение датчиков 7, 8 уровня в виде преобразователей перепада давления позволяет по изменению разницы давления между двумя фиксированными по высоте в гидравлических цилиндрах 1, 2 точками определять в столбе жидкости долю воды и очень четко, с точностью до нескольких миллиметров, определять ее уровень и подавать четкий сигнал на блок автоматики. Заполнение подводящих трубок эталонной незамерзающей жидкостью позволяет исключить возможное влияние на точность попадания в трубки газожидкостной смеси или рабочей жидкости и возможного ее замерзания при низких температурах.

Исполнение переключателя 10 потока в виде двух спаренных единым электроприводом трехходовых шаровых кранов обеспечивает надежное и четкое переключение потока.

Главной существенной особенностью данной насосной установки является использование серийно выпускаемых преобразователей перепада давления, регулятора расхода и трехходовых шаровых кранов, не уступающих по своей надежности лучшим мировым образцам.

Использование предлагаемого изобретения позволяет оснастить нефтяные промыслы высоконадежными насосными установками и снизить энергоемкость системы сбора нефти и газа.

Использование: для перекачки газоводонефтяных смесей в системе внутрипромыслового сбора продукции нефтяных скважин. Сущность изобретения: гидравлические цилиндры снабжены системой сброса выделяющейся воды, выполненной в виде регулятора расхода, связанного через блок автоматики с датчиками уровня. Переключатель потока выполнен в виде спаренных единым электроприводом двух трехходовых шаровых кранов. Датчики уровня выполнены в виде преобразователей перепада давления и подсоединены на определенной высоте к гидравлическим цилиндрам трубками, заполненными эталонной незамерзающей жидкостью. 1 ил.

Насосная установка для перекачки газоводонефтяной смеси, содержащая два гидравлических цилиндра, подсоединенные подводящими и нагнетательными патрубками с обратными клапанами к источнику перекачиваемой среды и потребителю и снабженные датчиками уровня, подключенными к блоку автоматики, и центробежный насос, всасывающий и нагнетательный патрубки которого через переключатель потока подсоединены к гидравлическим цилиндрам, отличающаяся тем, что гидравлические цилиндры снабжены системой сброса выделяющейся воды, выполненной в виде регулятора расхода, связанного через блок автоматики с датчиками уровня, переключатель потока выполнен в виде спаренных единым электроприводом двух трехходовых шаровых кранов, а датчики уровня выполнены в виде преобразователей перепада давления, подсоединенных к гидравлическим цилиндрам трубками, заполненными эталонной незамерзающей жидкостью.