УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАКАЧКИ ГАЗОЖИДКОСТНОЙ СМЕСИ В ПРОДУКТИВНЫЙ ПЛАСТ Российский патент 2005 года по МПК F04B47/00 

Описание патента на изобретение RU2257491C2

Устройство относится к нефтяной промышленности и может быть использовано в системе законтурного и внутриконтурного заводнения при разработке нефтяной залежи с поддержанием пластового давления, а также в системе промыслового сбора добываемой продукции, что позволит повысить эффективность в нефтедобыче и сократить потери легких углеводородов.

Утилизация попутного газа, добываемого совместно с нефтью - одна из насущных проблем при разработке нефтяных месторождений. Извлеченный на поверхность попутный газ, в основном, направляется на свечу, где он и сжигается.

Известна конструкция штангового насоса с двумя приемами, где имеется всасывающий клапан для жидкости и всасывающий клапан для газа, предназначенные для извлечения газожидкостных смесей из добывающих скважин (RU 2112890 C1, 10.06.1998).

У известных насосов узкая область применения. Они работоспособны при наличии определенных условий. Давление газа на приеме всасывающего клапана должно быть больше, чем давление у входа жидкости в цилиндр. В случае, когда на прием насоса поступает газ с низким давлением, данные конструкции не работают.

Наиболее близким по техническому решению является конструкция скважинного плунжерного насоса, содержащего неподвижный цилиндр с приемами для жидкости и газа, подвижное плунжерное устройство, включающее всасывающий и нагнетательный клапаны и два плунжера, соединенные между собой патрубком с фильтром.

Недостаток данной конструкции - узкая область применения. Использовать данную конструкцию для закачки попутного газа совместно с пластовой водой в продуктивный пласт не представляется возможным из-за низкого давления попутного газа.

Задача изобретения - создание устройства для закачки газожидкостной смеси в продуктивный пласт. Поставленная задача решена тем, что скважинный плунжерный насос, содержащий неподвижный цилиндр с приемами для жидкости и газа, подвижное плунжерное устройство, включающее всасывающий и нагнетательный клапаны и два плунжера, соединенные между собой патрубком с фильтром, снабжен кожухом с герметизирующим узлом, образующим верхнюю и нижнюю камеры с индивидуальными приемами для газа и жидкости, причем каждая из них связана с полостью цилиндра посредством клапанов.

На фиг.1 представлена схема устройства для закачки газожидкостной смеси в продуктивный пласт с перекрытыми радиальными отверстиями для приема газа, на фиг.2 - то же, с открытыми радиальными отверстиями для приема газа.

Устройство содержит цилиндр 1 с радиальными отверстиями для приема газа 2 и жидкости 3, отстойник для твердых частиц 4, плунжерное устройство 5, включающее верхний 6 и нижний 7 плунжеры, соединенные между собой патрубком с фильтром 8, а также всасывающий 9 и нагнетательный 10 клапаны. Устройство содержит также основную камеру 11, приемную (кольцевую) камеру 12, кожух 13, герметизирующий узел 14, камеру для приема газа 15, нижнюю камеру для приема жидкости 16, лифт для подъема газожидкостной смеси 17, лифт для подачи газа на прием цилиндра 18, штанги 19 и шурф 20.

Работает устройство следующим образом.

Плунжеры 6, 7 находятся в крайнем нижнем положении, клапаны 9, 10 закрыты. Основная камера 11 заполнена водой, при этом объем ее - наименьший, а давление в ней равно давлению в полости лифта 17. Плунжер 6 перекрывает радиальные отверстия 2 и камера 15 разобщена от полости приемной камеры 12, которая в данный момент связана с нижней камерой 16.

При ходе колонны штанг 19 вверх плунжеры 6, 7 начинают перемещаться вверх. Основная камера 11 увеличивается в объеме и в момент, когда давление в ней снизится до величины давления в нижней камере 16, откроется всасывающий клапан 9 и жидкость из нижней камеры 16 начнет поступать в полость цилиндра. Цикл всасывания воды будет продолжаться до тех нор, пока верхний торец плунжера 7 не перекроит радиальные отверстия 3 и нижняя камера 16 будет разобщена от полости цилиндра, но при этом открываются радиальные отверстия 2 и газ из верхней камеры 15 начнет поступать в цилиндр (фиг.2).

Процесс всасывания газа будет продолжаться до момента, когда плунжеры 6, 7 не займут крайнее верхнее положение. При крайнем верхнем положении плунжерного устройства 5 радиальные отверстия 2 открыты, а отверстия 3 перекрыты плунжером 7. Всасывающий клапан 9 открыт, а нагнетательный клапан 10 находится в закрытом положении. В основной камере 11 газ располагается в верхней части, в нижней - жидкость, давление в ней равно давлению в камере 15. При ходе колонны штанг вниз всасывающий клапан 9 закрывается, давление в основной камере 11 начнет подниматься и в момент равенства давлений в основной камере и в лифте 17 откроется нагнетательный клапан 10 и газ из цилиндра начнет перетекать в полость лифта 17. Этот процесс будет продолжаться до тех пор, пока плунжер 7 не достигнет уровня раздела газа и воды в полости основной камеры. В дальнейшем при перемещении штанг вниз в лифтовые трубы будет поступать жидкость. Переток жидкости из цилиндра в лифт будет продолжаться до момента, когда плунжерное устройство не достигнет крайнего нижнего положения. При крайнем нижнем положении плунжерного устройства отверстия 2 будут перекрыты и камера 15 разобщена от приемной камеры 12. Отверстия 3 открыты и камера 16 гидравлически связана с полостью цилиндра. Основная камера наполнена жидкостью и давление в ней равно давлению в лифте 17. При ходе штанг вверх цикл работы устройства повторится.

Похожие патенты RU2257491C2

название год авторы номер документа
СКВАЖИННЫЙ ПЛУНЖЕРНЫЙ НАСОС 2001
  • Кошкин К.И.
RU2184270C1
УСТРОЙСТВО ДЛЯ РАЗДЕЛЬНОЙ ДОБЫЧИ НЕФТИ И ВОДЫ 2008
  • Кошкин Константин Иванович
RU2378499C1
УСТРОЙСТВО ДЛЯ РАЗДЕЛЬНОЙ ДОБЫЧИ НЕФТИ И ВОДЫ 2005
  • Кошкин Константин Иванович
RU2296242C1
СКВАЖИННАЯ ШТАНГОВАЯ НАСОСНАЯ УСТАНОВКА ДЛЯ ОТКАЧКИ ГАЗОЖИДКОСТНЫХ СМЕСЕЙ 1996
  • Кошкин Константин Иванович
  • Клюшин Иван Яковлевич
RU2100652C1
СКВАЖИННАЯ ШТАНГОВАЯ НАСОСНАЯ УСТАНОВКА 2001
  • Кошкин К.И.
  • Клюшин И.Я.
RU2196249C1
ГЛУБИННЫЙ ШТАНГОВЫЙ НАСОС 1998
  • Кошкин К.И.
  • Клюшин И.Я.
RU2132968C1
ГЛУБИННО-НАСОСНАЯ УСТАНОВКА ДЛЯ ОТКАЧКИ ГАЗИРОВАННОЙ ЖИДКОСТИ С МЕХАНИЧЕСКИМИ ПРИМЕСЯМИ 1996
  • Кошкин Константин Иванович
  • Клюшин Иван Яковлевич
RU2100651C1
СПОСОБ РАЗРАБОТКИ МЕСТОРОЖДЕНИЯ УГЛЕВОДОРОДА С ПОДОШВЕННОЙ ВОДОЙ И ДОБЫЧИ УГЛЕВОДОРОДА ШТАНГОВЫМ НАСОС-КОМПРЕССОРОМ С РАЗДЕЛЬНЫМ ПРИЕМОМ УГЛЕВОДОРОДА И ВОДЫ 2003
  • Клюшин И.Я.
RU2247228C2
НАСОСНАЯ УСТАНОВКА ДЛЯ ПОДЪЕМА ЖИДКОСТИ ИЗ НЕФТЯНОЙ СКВАЖИНЫ 1997
  • Кошкин Константин Иванович
RU2112890C1
СПОСОБ УТИЛИЗАЦИИ ПОПУТНО ДОБЫВАЕМЫХ НЕФТЯНОГО ГАЗА И ПЛАСТОВОЙ ВОДЫ И СИСТЕМА ДЛЯ ЕГО РЕАЛИЗАЦИИ 2006
  • Клюшин Иван Яковлевич
  • Кошкин Константин Иванович
  • Чайка Сергей Евгеньевич
  • Хасанов Эрик Махмудович
  • Горбунов Сергей Иванович
  • Коновалов Владимир Викторович
  • Мигунова Светлана Владимировна
  • Ситенков Василий Тихонович
  • Шкуров Олег Викторович
RU2317408C2

Иллюстрации к изобретению RU 2 257 491 C2

Реферат патента 2005 года УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАКАЧКИ ГАЗОЖИДКОСТНОЙ СМЕСИ В ПРОДУКТИВНЫЙ ПЛАСТ

Устройство предназначено для использования в системах законтурного и внутриконтурного заводнения при разработке нефтяной залежи с поддержанием пластового давления в системе промыслового сбора добываемой продукции. Устройство содержит шурф, 2-х рядный лифт, неподвижный цилиндр и подвижное плунжерное устройство с нагнетательным и всасывающим клапанами и двумя плунжерами, соединенными между собой патрубком с фильтром. Устройство снабжено кожухом с герметизирующим узлом, образующим две камеры с индивидуальными приемами для газа и жидкости. Устройство позволяет повысить текущие отборы нефти и газа из эксплуатируемого объекта, а также снизить потери легких углеводородов. 2 ил.

Формула изобретения RU 2 257 491 C2

Устройство для закачки газожидкостной смеси в продуктивный пласт, содержащее неподвижный цилиндр с приемами для жидкости и газа, подвижное плунжерное устройство, включающее всасывающий и нагнетательный клапаны и два плунжера, соединенные между собой патрубком с фильтром, отличающееся тем, что устройство снабжено кожухом с герметизирующим узлом, образующим верхнюю и нижнюю камеры с индивидуальными приемами для газа и жидкости, причем каждая из них связана с полостью цилиндра посредством клапанов.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2005 года RU2257491C2

СКВАЖИННЫЙ ПЛУНЖЕРНЫЙ НАСОС 2001
  • Кошкин К.И.
RU2184270C1
УСТАНОВКА ДЛЯ ЗАКАЧКИ ЖИДКОСТИ В ПЛАСТ 1999
  • Тахаутдинов Ш.Ф.
  • Жеребцов Е.П.
  • Федотов Г.А.
  • Галимов Р.Х.
  • Гарифов К.М.
  • Гурьянов И.К.
  • Решетов Б.С.
RU2163661C2
Насосная установка для закачивания воды в нефтеносный пласт 1960
  • Козьяков Я.И.
SU135853A1
CA 1334732 A, 14.03.1995.

RU 2 257 491 C2

Авторы

Кошкин К.И.

Клюшин И.Я.

Кудряшов С.И.

Горбунов С.И.

Даты

2005-07-27Публикация

2003-10-06Подача