СТРУЙНЫЙ НАСОС Российский патент 1999 года по МПК E21B43/25 E21B43/00 E21B49/00 F04F5/02 

Изобретение относится к струйной технике и может быть использовано в нефтегазодобывающей промышленности при освоении, исследовании и эксплуатации скважин.

Известно устройство для вскрытия, освоения и исследования пласта, включающее корпус, струйный насос, подпружиненную втулку с инжекционным отверстием, пакер, патрубок с обратным клапаном и кольцевым каналом. [1].

Недостатком данного устройства является то, что струйный насос установлен на корпусе параллельно его осевому каналу, тем самым ограничивая диаметр проходного сечения канала, что в свою очередь препятствует применению некоторых видов внутрискважинного оборудования и в частности геофизических приборов с большими наружными диаметрами. Исполнение струйного насоса в классической компоновке с цилиндрическим соплом повышает вероятность его закупорки как механическими примесями, так и асфальтенами, тем самым снижая его надежность.

Известен погружной струйный насос, взятый за прототип, содержащий корпус с камерой смешения, диффузором и патрубком подвода активной и пассивной сред, обратный клапан, кольцевое активное сопло. [2].

Преимуществом данного насоса по сравнению с аналогом является кольцевое исполнение активного сопла, что позволяет увеличить внутренний диаметр осевого центрального канала.

Недостатком прототипа является невозможность применения насоса в скважине для проведения работ, так как наличие тарельчатого обратного клапана, выполненного в виде глухой заслонки, перекрывающей центральный канал патрубка подвода пассивной среды, не позволяет пропускать через насос какие-либо приборы и оборудование.

Задачей изобретения является расширение функциональных возможностей, заключающихся в одновременном проведении работ по освоению и исследованию скважин, и повышение надежности.

Задача решается тем, что в струйном насосе, содержащем корпус с камерой смешения, диффузор, обратный клапан, кольцевое активное сопло, каналы ввода активной и пассивной сред, обратный клапан выполнен в виде управляемой подвижной втулки, размещенной в центральном канале насоса на уровне сопла диффузора и входных отверстий пассивной среды, при этом втулка соединена посредством штока с поршнем, расположенным в полости подвода активной среды.

Сущность изобретения заключается в том, что выполнение обратного клапана в виде управляемой подвижной втулки дает высвобождение центрального канала, что в свою очередь позволяет пропускать через насос необходимое скважинное оборудование, в частности геофизический прибор, кроме того, втулка, перекрывая входные отверстия пассивной среды через собственно насос, исключает закупорку асфальтенами и механическими примесями деталей насоса (в частности сопло, камеру смешения).

Изобретение поясняется чертежами, где на фиг. 1 представлен продольный разрез струйного насоса; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 3 представлен фрагмент I на фиг. 1 в момент работы насоса.

Струйный насос содержит корпус 1 с центральным каналом 2 и камерой 3 смешения, диффузор 4, каналы 5 ввода активной среды, каналы 6 ввода пассивной среды, кольцевое активное сопло 7, управляемая подвижная втулка 8, шток 9, поршень 10, расположенный в полости 11. На фиг. 1 показаны также пакер 12, размещенный на насосно-компрессионных трубах (НКТ) 13, геофизический кабель 14 с манжетой 15 и посадочное седло 16.

Струйный насос спускают в скважину на трубах 13 в компоновке с пакером 12, предназначенным для разобщения пласта и межтрубного пространства, после установки насоса на нужной отметке в скважину спускают геофизический прибор на кабеле 14 с манжетой 15, которая фиксируется внутри насоса на посадочном седле 16. По межтрубному пространству подается активная среда, которая через полость 11, воздействуя на поршень 10, перемещает шток 9 с втулкой 8, открывая каналы 6, через которые пассивная среда из скважины поступает в зону пониженного давления, создаваемую активной средой, истекающей из сопла 7.

Активная среда подводится к соплу 7 по каналам 5. Активная и пассивная среды поступают в камеру 3 смешения, а затем в диффузор 4, из которого выбрасывается в полость НКТ 13 и поступают на поверхность. Таким образом осуществляется работа насоса по освоению скважины.

Непосредственно в процессе освоения изменение забойного давления фиксируется на диаграммном бланке глубинного прибора, прикрепленного к геофизическому прибору.

После проведения освоения скважины прекращают подачу активной среды, при этом втулка 8 за счет воздействия пассивной среды на поршень 10 перемещается в исходное положение, закрывая каналы 6, тем самым происходит полное разобщение нижнего и верхнего пространств скважины относительно насоса, что необходимо для чистоты проведения геофизических исследований в скважине.

При проведении работ по освоению и исследованию скважины геофизический прибор поднимают на поверхность, при этом манжета 15 извлекается вместе с прибором, освобождая центральный канал 2 насоса.

При дальнейшей эксплуатации скважины, например, без подъема насоса на поверхность, внутренняя полость последнего сохраняется чистой, так как благодаря втулке 8, перекрывающей каналы 6, исключается переток через насос пластовой жидкости, тем самым предотвращается его закоксовывание или закупорка механическими примесями.

Положительный эффект от использования заявляемого насоса заключается в повышении надежности насоса и в сокращении сроков проведения работ за счет одновременного освоения и исследования скважины.

Источники информации:
1. Патент СССР N 1680969, М.кл. E 21 B 49/00, 43/00, 1991 г.

2. Патент СССР N 1780563, М.кл. F 04 F 5/14, 5/42, 1992 г. Прототип.

Изобретение относится к струйной технике и может быть использовано в нефтегазодобывающей промышленности при освоении, исследовании и эксплуатации скважины. Насос включает корпус с центральным каналом, камерой смешения, диффузор, каналы ввода активной среды, каналы ввода пассивной среды и кольцевое активное сопло. Обратный клапан выполнен в виде управляемой подвижной втулки. Подвижная втулка размещена в центральном канале насоса на уровне сопла, диффузора и входных отверстий пассивной среды. Втулка соединена посредством штока с поршнем, расположенным в полости для подвода активной среды. Насос опускают в скважину в компоновке с пакером. Активная среда воздействует на поршень. Шток перемещает втулку. Открываются каналы подвода пассивной среды из скважины. При прекращении подачи активной среды втулка возвращается в исходное положение. Расширяются функциональные возможности, повышается надежность. 3 ил.

Струйный насос, содержащий корпус с камерой смешения, диффузор, обратный клапан, кольцевое активное сопло, каналы ввода активной и пассивной сред, отличающийся тем, что обратный клапан выполнен в виде управляемой подвижной втулки, размещенной в центральном канале насоса на уровне сопла диффузора и входных отверстий пассивной чреды, при этом втулка соединена посредством штока с поршнем, расположенным в полости для подвода активной среды.