СВАБ Российский патент 2001 года по МПК F04B53/14 

Изобретение относится к нефтедобывающей отрасли, в частности к конструкции сваба для подъема жидкости из скважины.

Известны конструкции сваба, в частности сваб, включающий цельное кольцевое основание, имеет набор армирующих элементов (пластин), образующих главную часть внешней поверхности сваба, а пазы (щели) вдоль набора пластин заполнены эластичным материалом (US 4081185 А, 28.03.1978).

Недостатком известной конструкции является то, что манжеты сваба изготавливаются вулканизацией армирующих элементов в эластичном материале под один размер внутреннего диаметра трубы, что затрудняет использование известной конструкции для подъема жидкости из скважины, колонка которой составлена из труб разного внутреннего диаметра. Относительно большая толщина эластичного материала затрудняет раскрытие манжеты при подъеме жидкости малыми порциями и с малыми скоростями (остановками).

Известен сваб, содержащий обратный клапан, корпус с установленным в нем набором пластин и эластичный уплотняющий элемент, рабочие поверхности эластичного уплотняющего элемента и пластин имеют зазор, равный ходу пластин в корпусе сваба в радиальном направлении, в корпусе сваба выполнены отверстия (RU 2142578 С1, 10.12.1999).

Недостатком известного устройства является то, что известный сваб нельзя применить, когда необходимо поднять малую порцию жидкости.

Технической задачей, поставленной в данном изобретении является расширение диапазона применения поршня сваба в трубах разного внутреннего диаметра при движении с различными скоростями, в том числе с малыми порциями подъема жидкости.

Эта задача достигается тем, что в поршне сваба, содержащем обратный клапан, корпус с установленным в нем набором пластин, пластины представляют собой жесткие металлические элементы, имеющие поперечное сечение в виде усеченного сектора окружности, а рабочие поверхности эластичного элемента и жестких металлических элементов имеют зазор, равный ходу жестких металлических элементов в корпусе сваба в радиальном направлении, а отверстие в корпусе сваба изготовлено на нижнем уровне эластичного элемента совместно с кольцевой канавкой.

Суть данного изобретения заключается в том, что в нерабочем состоянии поверхность эластичного элемента закрыта сплошной оболочкой из плотно соприкасающихся жестких металлических элементов. В рабочем положении жесткие металлические элементы (в отличии от армирующих пластин известной конструкции) расходятся под воздействием эластичного элемента. При этом зазоры, возникающие между металлическими элементами, ограничены ходом их в корпусе сваба и закрыты по всей длине выступами эластичного элемента.

При прохождении мест сужения в трубах жесткие металлические элементы продавливаются внутрь сваба за счет возможности хода последних в корпусе сваба в радиальном направлении, а скважинная жидкость с механическими примесями продавливается эластичным элементом через канавку и отверстие, расположенное на нижнем уровне эластичного элемента, внутрь сваба над клапаном.

На чертеже представлено продольное сечение сваба.

Сваб содержит корпус 1, имеющий ограничитель 2 хода жестких металлических элементов 3, эластичный элемент 4, обратный клапан 5. Ограничители 2 представлены на максимально возможный диаметр труб хода жестких металлических элементов 3.

При ходе вниз (погружении) сваба жидкость через обратный клапан 5 и отверстие в корпусе сваба 6 проходит через сваб. При ходе вверх сваба столб жидкости над свабом запирается обратным клапаном 5 и через отверстия с кольцевой канавкой 7, расположенные на нижнем уровне эластичного элемента 4, давит на эластичный элемент, который в свою очередь раздвигает жесткие металлические элементы 3 в радиальном направлении до соприкосновения со стенками труб, по которым происходит процесс свабирования.

При свабировании контакт жестких металлических элементов 3 со стенками труб происходит по всей длине рабочей части (А) жестких металлических элементов, что увеличивает ресурс сваба в целом.

Отверстия с кольцевой канавкой 7, расположенные на нижнем уровне эластичного элемента 4, обеспечивают выдавливание скважинной жидкости с механическими примесями внутрь сваба из пространства, образованного между корпусом сваба 1 и эластичным элементом 4, что предотвращает заклинивание сваба при ходе вверх в местах сужения труб.

Зазор между жесткими металлическими элементами 3 и эластичным элементом 4 равен ходу жестких металлических элементов 3 в корпусе сваба 1, что обеспечивает спуск сваба вниз без давления о стенки труб с большой скоростью (возрастает производительность процесса свабирования).

Устройство предназначено для использования в нефтедобывающей отрасли, в частности в конструкции поршней для подъема жидкости из скважины. Сваб содержит обратный клапан и корпус с установленным в нем набором пластин. Пластины представляют собой жесткие металлические элементы, имеющие поперечное сечение в виде усеченного сектора окружности. Рабочие поверхности эластичного элемента и жестких металлических элементов имеют зазор, равный ходу жестких металлических элементов в корпусе сваба в радиальном направлении. Отверстие в корпусе сваба выполнено на нижнем уровне эластичного элемента совместно с кольцевой канавкой. При прохождении мест сужения в трубах жесткие металлические элементы продавливаются внутрь сваба за счет возможности хода последних в корпусе сваба в радиальном направлении, а скважинная жидкость с механическими примесями продавливается эластичным элементом через канавку и отверстие, расположенное на нижнем уровне эластичного элемента, внутрь сваба над клапаном. Можно поднимать малые порции жидкости, возрастает производительность процесса свабирования. 1 ил.

Сваб, содержащий обратный клапан, корпус с установленным в нем набором пластин и эластичный уплотняющий элемент, рабочие поверхности эластичного уплотняющего элемента и пластин имеют зазор, равный ходу пластин в корпусе сваба в радиальном направлении, в корпусе сваба выполнены отверстия, отличающийся тем, что отверстия в корпусе сваба выполнены на нижнем уровне эластичного элемента совместно с кольцевой канавкой.