СКВАЖИННЫЙ ШТАНГОВЫЙ НАСОС Российский патент 2009 года по МПК F04B47/00 

Изобретение относится к технике добычи нефти, в частности к скважинным штанговым насосам.

Изобретение может быть использовано при откачке из скважин жидкостей, содержащих механические примеси.

Известен скважинный штанговый насос, содержащий рабочую пару плунжер-цилиндр с установленными в них соответственно нагнетательным и всасывающим клапанами и фильтр для сепарации газа, связанный с приемом насоса, фильтр выполнен в виде оребренного по наружной поверхности груза, а его связь с приемом насоса осуществляется при помощи гибкого шланга (авт. свидетельство СССР №1035282, 15.08.83. Бюл. №30).

Недостатком данного скважинного насоса является высокая вероятность загрязнения фильтра.

Известен скважинный штанговый насос, содержащий рабочую пару плунжер-цилиндр с установленными в них соответственно нагнетательным и всасывающим клапанами, фильтр выполнен в виде перфорированной цилиндрической емкости. Фильтр связан с приемом насоса. Фильтр перед приемом насоса снабжен установленной под ним герметичной цилиндрической емкостью. Емкость гибкой связью соединена с фильтром, фильтр связан гибким шлангом с приемом насоса (авт. свидетельство СССР №1439282, 23.11.88. Бюл. №43).

Недостатком данного скважинного насоса является недостаточная эффективность, обусловленная небольшим объемом емкости. При заполнении емкости механическими примесями отделение механических примесей в откачиваемой жидкости не происходит; насос изнашивается.

Решаемая задача и ожидаемый технический результат: повышение эффективности насоса в эксплуатации за счет обеспечения очистки откачиваемой жидкости от механических примесей, которые накапливаются на забое скважины и выносятся промывкой при подземном ремонте. Увеличится межремонтный период (МРП) скважины за счет отделения механических примесей в течение всего периода работы насоса и, соответственно, уменьшится износ рабочей пары плунжер-цилиндр и клапанных узлов насоса.

Поставленная задача решается тем, что предлагаемый скважинный штанговый насос, содержащий рабочую пару плунжер-цилиндр с установленными в них соответственно нагнетательным и всасывающим клапанами, фильтр механических примесей, связанный с приемом насоса и снабженный снизу емкостью предварительного накопления механических примесей, отличается тем, что фильтр механических примесей состоит из концентрически расположенных труб, верхняя часть наружной трубы и нижняя часть внутренней трубы гидравлически сообщают забой скважины с приемом насоса, а емкость предварительного накопления механических примесей выполнена в виде продолжения наружной трубы фильтра и снабжена подпружиненным клапаном, установленным в нижней части емкости, причем расстояние от насоса до подпружиненного клапана больше, чем расстояние от насоса до интервала перфорации.

На чертеже представлена схема скважинного штангового насоса. Здесь:

1 - плунжер

2 - цилиндр

3 - нагнетательный клапан

4 - всасывающий клапан

5 - отверстия в верхней части наружной трубы

6 - наружная труба

7 - внутренняя труба

8 - отверстия в нижней части внутренней трубы

9 - емкость предварительного накопления механических примесей

10 - подпружиненный клапан

11 - интервал перфорации

12 - механические примеси

13 - пружина.

Движение жидкости показано на чертеже сплошными стрелками; отделяемых механических примесей - штриховыми.

В рабочей паре плунжер 1 - цилиндр 2 установлены соответственно нагнетательный и всасывающий клапаны 3, 4. Фильтр механических примесей выполнен в виде двух концентрично расположенных труб: наружной 6 и внутренней 7. В верхней части наружной трубы 6 имеются отверстия 5, в нижней части внутренней трубы 7 имеются отверстия 8, через которые жидкость поступает на прием насоса. Емкость предварительного накопления механических примесей 9 представляет собой нижнюю часть продолжения наружной трубы 6, в нижнем торце оборудованной клапаном 10 с пружиной 13. Расстояние от скважинного штангового насоса до подпружиненного клапана 10 больше, чем расстояние от скважинного штангового насоса до интервала перфорации 11.

Предлагаемый скважинный насос работает следующим образом. Жидкость с забоя скважины через отверстия 5 поступает в перфорированную в верхней части наружную трубу 6, затем проходит во внутреннюю трубу 7 меньшего диаметра, перфорированную в нижней части, через отверстия 8 и поступает на прием скважинного штангового насоса. При прохождении жидкости по трубам 6 и 7 механические примеси 12, содержащиеся в жидкости, осаждаются в емкости предварительного накопления механических примесей 9 и накапливаются над клапаном 10. По мере накопления механических примесей 12 масса их над подпружиненным клапаном 10 увеличивается, и он под действием силы тяжести механических примесей 12 открывается, сообщая емкость предварительного накопления механических примесей 9 и забой скважины. Механические примеси 12 опускаются в зумпф ниже интервала перфорации 11. Расстояние от скважинного штангового насоса до клапана должно быть больше, чем расстояние от скважинного штангового насоса до интервала перфорации 11, для предотвращения смешивания восходящего к скважинному штанговому насосу потока скважинной жидкости и отделяемых из скважинной жидкости механических примесей 12, скапливающихся в емкости предварительного накопления 9. После сброса механических примесей 12 из емкости предварительного накопления механических примесей 9 подпружиненный клапан 10 освобождается от силы тяжести, обусловленной весом накопленных механических примесей 12, и под действием пружины 13 закрывается, тем самым перекрывая сообщение добываемой жидкости с приемом насоса через нижнюю часть наружной трубы 6.

Предлагаемый скважинный насос, таким образом, более эффективен в эксплуатации: его применение позволяет значительно увеличить МРП скважины благодаря отделению механических примесей от добываемой жидкости в течение всего периода работы насоса и уменьшению износа рабочей пары плунжер-цилиндр и клапанных узлов насоса.

Изобретение относится к технике добычи нефти, в частности к скважинным штанговым насосам, и может быть использовано при откачке из скважин жидкостей, содержащих механические примеси. Насос содержит рабочую пару плунжер-цилиндр с установленными в них соответственно нагнетательным и всасывающим клапанами, фильтр механических примесей, связанный с приемом насоса и снабженный снизу емкостью предварительного накопления механических примесей. Фильтр механических примесей состоит из концентрически расположенных труб. Верхняя часть наружной трубы и нижняя часть внутренней трубы гидравлически сообщают забой скважины с приемом насоса. Емкость предварительного накопления механических примесей выполнена в виде продолжения наружной трубы фильтра и снабжена подпружиненным клапаном, установленным в нижней части емкости. Расстояние от насоса до подпружиненного клапана больше, чем расстояние от насоса до интервала перфорации. Повышается эффективность работы насоса за счет обеспечения очистки откачиваемой жидкости от механических примесей, которые накапливаются на забое скважины и выносятся промывкой при подземном ремонте. Увеличивается межремонтный период скважины за счет отделения механических примесей в течение всего периода работы насоса и, соответственно, уменьшается износ рабочей пары плунжер-цилиндр и клапанных узлов насоса. 1 ил.

Скважинный штанговый насос, содержащий рабочую пару плунжер - цилиндр с установленными в них соответственно нагнетательным и всасывающим клапанами, фильтр механических примесей, связанный с приемом насоса и снабженный снизу емкостью предварительного накопления механических примесей, отличающийся тем, что фильтр механических примесей состоит из концентрически расположенных труб, верхняя часть наружной трубы и нижняя часть внутренней трубы гидравлически сообщают забой скважины с приемом насоса, а емкость предварительного накопления механических примесей выполнена в виде продолжения внешней трубы фильтра и снабжена подпружиненным клапаном, установленным в нижней части емкости, причем расстояние от насоса до подпружиненного клапана больше, чем расстояние от насоса до интервала перфорации.