Скважинная штанговая насосная установка Российский патент 2020 года по МПК F04B47/02 

Изобретение относится к техническим средствам для подъема жидкости из скважин и может быть использовано в нефтедобывающей промышленности для добычи нефти скважинными штанговыми насосами.

Известен станок-качалка (патент SU №682668, МПК F04B 47/02, опубл. 30.08.1979 в бюл. №32) для привода глубинных штанговых насосов в двухствольных скважинах, установленный на фундаменте, содержащий раму, стойку, балансир, головку балансира и канатную подвеску, причем с целью упрощения конструкции и повышения эффективности его в работе путем осуществления возможности работы насоса во второй, рядом расположенной скважине от холостого хода головки балансира, в нижней части головки балансира, с ее тыльной стороны установлен роликовый узел для крепления канатной подвески, а рама снабжена стрелой, причем на фундаменте установлена дополнительная стойка, взаимодействующая со стрелой и имеющая ось, на которой установлен шкив.

Недостатками устройства являются необходимость строительства фундамента под стойку, отсутствие возможности индивидуального регулирования скорости откачки для каждой скважины, а также усложнение конструкции станка-качалки и повышенная металлоемкость.

Известен станок-качалка (патент RU №2457361, МПК F04B 47/02, опубл. 27.07.2012 в бюл. №21), содержащий на выполненном из рамы и стойки каркасе электродвигатель, редуктор, кривошипно-шатунный механизм, балансир с противовесом, подвеску, связанную с колонной насосных штанг, причем подвеска выполнена в виде ленты, например, металлической, закрепленной одним концом на каркасе, а другим концом с колонной насосных штанг, причем лента охватывает два направляющих шкива, один из которых установлен на балансире, а другой - на кронштейне, размещенный на раме. Станок-качалка дополнительно может содержать направляющий шкив, установленный на раме и охватываемый лентой, закрепленной одним своим концом на балансире. Станок-качалка дополнительно может содержать подвеску, выполненную в виде ленты, например, из синтетического материала, закрепленной одним концом к каркасу, а другим концом со второй колонной насосных штанг, причем лента охватывает два дополнительных направляющих шкива, один из которых установлен на балансире, а другой - на кронштейне.

Недостатками устройства являются сложность обеспечения достаточной надежности работы металлической ленты в течение всего срока службы станка-качалки, особенно на станках-качалках по вариантам II (станок-качалка с удлинением хода колонны штанг до 3-х крат) и III (станок-качалка для одновременного привода двух штанговых насосов в одной скважине с возможностью индивидуального регулирования отбора жидкости), в которых лента многократно перегибается, сложность уплотнения ленты в устьевой арматуре, сложность конструкции варианта III, необходимость изменения конструкции станка-качалки (головка балансира заменена на шкив), а также необходимость остановки установки на продолжительное время для изменения параметров (длины хода, частоты качания).

Известна глубинно-насосная штанговая установка (патент RU №2205979, МПК F04B 47/02, опубл. 10.06.2003 в бюл. №16), содержащая силовой привод, реверсивный приводной орган, уравновешиваемые линии подъема жидкости, включающие канатные подвески, полированные штоки, штанговые колонны и плунжеры поршневых насосов, размещенные в изолированных друг от друга колоннах насосно-компрессорных труб, спущенных в скважину. Уравновешиваемые линии подъема жидкости содержат, по меньшей мере, по одному поршневому насосу различных типоразмеров, а, по меньшей мере, одна пара полированных штоков уравновешиваемой линии посредством траверсы и канатной подвески подсоединена к реверсивному приводному органу, выполненному в виде двуплечего балансира с двумя балансирными головками или в виде ступенчатого блока-шкива, причем, по меньшей мере, две колонны насосно-компрессорных труб скреплены между собой хомутами с интервалом их расположения, равным не более длины волны продольного изгиба одиночной колонны насосно-компрессорных труб под действием напорного усилия плунжера. При одновременно-раздельной эксплуатации двух продуктивных пластов на нижнем пласте, имеющем меньший дебит, установка может быть оснащена поршневым насосом меньшего диаметра, а на верхнем пласте - поршневым насосом большего диаметра или двумя равновеликими по суммарной производительности поршневыми насосами меньшего диаметра, полированные штоки которых через траверсы и канатные подвески подсоединены к реверсивному приводному органу. Установка может быть оснащена двумя парами колонн насосно-компрессорных труб с поршневыми насосами одинакового или различных типоразмеров в каждой паре, причем полированные штоки каждой пары насосов через равноплечие или неравноплечие траверсы подсоединены канатными подвесками к разным плечам реверсивного приводного органа. При одновременно-раздельной эксплуатации двух продуктивных пластов на нижнем пласте, имеющем больший или равный с верхним пластом дебит, установка может быть оснащена поршневым насосом большего диаметра, канатная подвеска этого насоса подсоединена к блоку меньшего диаметра ступенчатого блока-шкива, а канатная подвеска верхнего поршневого насоса меньшего диаметра - к блоку большего диаметра ступенчатого блока-шкива. При одновременно-раздельной эксплуатации двух продуктивных пластов на верхнем пласте, имеющем больший дебит, установка может быть оснащена поршневым насосом большего диаметра, канатная подвеска этого насоса подсоединена к блоку меньшего диаметра ступенчатого блока-шкива, а канатная подвеска нижнего поршневого насоса меньшего диаметра - к большему диаметру сдвоенного блока-шкива. При ступенчатом подъеме жидкости из скважины на верхнем горизонте установка может быть оснащена поршневым насосом большего диаметра, на нижнем горизонте - поршневым насосом меньшего диаметра, канатная подвеска верхнего насоса подсоединена к блоку меньшего диаметра ступенчатого блока-шкива, а канатная подвеска нижнего насоса - к блоку большего диаметра ступенчатого блока-шкива. Реверсивный приводной орган может быть выполнен в виде станка-качалки с двуплечим балансиром, у которого балансирная головка со стороны присоединения шатуна к балансиру оснащена гибким тяговым органом, соединенным со второй канатной подвеской, отклоняющими и направляющим роликами, закрепленными на станине станка-качалки. Реверсивный приводной орган может быть выполнен в виде ступенчатого блока-шкива с отклоняющими роликами, обеспечивающими взаимную ориентацию канатных подвесок и полированных штоков уравновешиваемых линий подъема нефти. Узел соединения канатной подвески, по меньшей мере, с двумя полированными штоками каждой уравновешиваемой линии может быть выполнен в виде траверсы, с которой скреплены полированные штоки, а канатная подвеска соединена с траверсой роликовым или шаровым шарниром, обеспечивающим возможность изменения соотношения плеч между шарниром и местами крепления полированных штоков.

Недостатками устройства являются:

→ во-первых, длина хода и частота хода всех скважинных штанговых насосов одинакова и равна длине хода и частоте качаний силового привода, поэтому согласование скоростей откачки линий подъема жидкости со скоростями притока объектов (пластов) скважины индивидуально возможно только подбором насосов для каждой линии по отдельности, что при оптимизации работы объекта скважины приводит к необходимости замены насоса или насосов бригадой подземного ремонта скважин. Такой способ оптимизации не только затратный из-за необходимости продолжительной остановки скважины, привлечения сторонних организаций и др., но и не позволяет эффективно эксплуатировать пласты скважины из-за ограниченного количества размеров насосов по диаметру плунжера, которые можно спустить в скважину с двумя параллельными колоннами труб, что сужает возможности применения такой установки;

→ во-вторых, отказ одного насоса установки с двумя параллельными колоннами труб приводит к отказу всей установки, соответственно простою другого объекта скважины до устранения отказа;

→ в-третьих, колонны штанг подсоединены к реверсивному приводному органу с помощью канатных подвесок, что при определенных условиях может привести к проскальзыванию канатов, соответственно к их преждевременному износу;

→ в-четвертых, при использовании в качестве силового привода станка-качалки необходимо вмешательство в его конструкцию (усложнение), что нежелательно по причине того, что привод - это покупное изделие, продаваемое отдельно от установки, и изменение его конструкции требует согласования с изготовителем.

Наиболее близкой по технической сущности является скважинная штанговая насосная установка (патент RU №2613477, МПК F04B 47/02, опубл. 16.03.2017 в бюл. №8), содержащая силовой привод с тяговым органом, реверсивный приводной орган, соединенный с силовым приводом с возможностью вращения и возвратно-поступательного движения совместно с тяговым органом, две уравновешиваемые линии подъема жидкости разного веса, включающие соответствующие подвески, соединенные с реверсивным приводным органом посредством гибкого элемента, полированные штоки, штанговые колонны и насосы, размещенные в соответствующих изолированных друг от друга колоннах труб, спущенных в скважину. Реверсивный приводной орган оснащен барабаном с гибкой тягой, выполненной с возможностью намотки на барабан при вращении реверсивного приводного органа, другой конец гибкой тяги закреплен на различном уровне в пределах высоты силового привода на механизме крепления, который выполнен с возможностью фиксации относительно устья скважины, причем барабан выполнен с возможностью намотки гибкой тяги с последовательным увеличением или уменьшением диаметра намотки для обеспечения соответственно увеличения или уменьшения хода линий подъема жидкости относительно хода силового привода. Конец гибкой тяги может быть закреплен на механизме крепления ниже крайнего нижнего положения приводного органа для обеспечения большего хода более тяжелой линии подъема, выше крайнего нижнего положения приводного органа для обеспечения большего хода более легкой линии подъема или между крайними верхним и нижним положениями приводного органа для обеспечения двойного подъема и спуска хода линий подъема во время одного рабочего цикла силового привода.

Необходимым условием работоспособности известного устройства является наличие движущей силы, создающей вращающий момент на реверсивном приводном органе для увеличения или уменьшения хода линий подъема жидкости относительно хода силового привода, возникающей из-за разницы нагрузок в точках подвеса линий подъема жидкости. Отсюда следует требование, что одна из линий подъема жидкости должна быть более тяжелой, чем другая в любой момент времени как при ходе вверх, так и при ходе вниз силового привода. При невыполнении этого требования, т.е. если, например, при ходе вверх линия подъема была более тяжелой чем другая линия, а при ходе вниз или на каком-то участке хода вниз становится более легкой, или нагрузки от линий подъема выравниваются хотя бы на какой-то момент времени, что на практике имеет место, то устройство становится неработоспособным: происходит или провисание гибкой тяги или вращение приводного органа в обратную сторону, или т.п., приводящие к аварийным ситуациям (обрыву гибкой тяги, ударам и повреждению других узлов установки и др.), т.к. на гибкую тягу при работе установки действует сила натяжения, равная разнице нагрузок в точках подвеса линий подъема жидкости. Выполнение описанного требования существенно ограничивает потенциальный фонд скважин для применения устройства.

Техническими задачами изобретения являются расширение возможности применения скважинной штанговой насосной установкой на большем количестве скважин за счет исключения использования разницы весов линий подъема в качестве движущей силы, создающей вращающий момент на реверсивном приводном органе для увеличения или уменьшения хода линий подъема жидкости относительно хода силового привода и повышение надежности работы и исключение аварий при работе установки для одновременной раздельной добычи продукции двух объектов (пластов) скважины.

Поставленные технические задачи решаются скважинной штанговой насосной установкой, содержащей силовой привод с тяговым органом, реверсивный приводной орган, соединенный с силовым приводом с возможностью вращения и возвратно-поступательного движения совместно с тяговым органом, две уравновешиваемые линии подъема жидкости, включающие соответствующие подвески, соединенные с реверсивным приводным органом посредством гибкого элемента, полированные штоки, штанговые колонны и насосы, размещенные в соответствующих изолированных друг от друга колоннах труб, спущенных в скважину, регулируемую механическую передачу.

Новым является то, что реверсивный приводной орган оснащен передачей, включающей подвижную и неподвижную части, преобразующей возвратно-поступательное движение реверсивного приводного органа в его вращение, для увеличения или уменьшения хода линий подъема жидкости относительно хода силового привода, при этом неподвижная часть передачи зафиксирована относительно устья скважины, а подвижная часть передачи соединена через регулируемую механическую передачу с реверсивным приводным органом.

На фиг. 1 схематично изображена установка скважинного штангового насоса, вид сбоку; на фиг. 2 - вид А, схематично изображен реверсивный приводной орган, вид спереди; на фиг. 3 (а), б), в))- схематично изображена работа установки.

Скважинная штанговая насосная установка содержит силовой привод 1, например, станок-качалку (фиг. 1), цепной привод, гидравлический привод или др. (на фиг. не показаны) с тяговым органом 2, например, канатом, лентой или др., реверсивный приводной орган 3, две уравновешиваемые линии подъема жидкости 4 и 5, включающие соответствующие подвески 6 и 7, соединенные с реверсивным приводным органом 3 посредством гибкого элемента 8, устьевые штоки 9 и 10, штанговые колонны 11 и 12 и насосы 13 и 14, размещенные в соответствующих изолированных друг от друга колоннах труб 15 и 16, спущенных в скважину 17. Силовой привод 1 подбирается исходя из веса обеих линий подъема жидкости 4 и 5.

Реверсивный приводной орган 3 может быть в виде блока, шкива, звездочки и другого тела вращения, передающего движение гибкому элементу 8, например, канату, ленте, цепи и т.п. Реверсивный приводной орган 3 (фиг. 2) соединен с силовым приводом 1 с возможностью вращения в опорах 18, например, подшипниках качения, или подшипниках скольжения, или т.п.(на фиг. 2 показаны условно), и возвратно-поступательного движения совместно с тяговым органом 2.

Реверсивный приводной орган 3 (фиг. 1) оснащен передачей 19, преобразующей возвратно-поступательное движение реверсивного приводного органа 3 в его вращение, для увеличения или уменьшения хода линий подъема жидкости относительно хода силового привода. В качестве передачи 19 может быть применена, например, реечная или фрикционная или аналогичная передача, неподвижная часть 20 (зубчатая рейка или направляющая или др.) которой закреплена на устье скважины 17, а подвижная часть 21 (шестерня или каток и др.) через регулируемую механическую передачу 22 (фиг. 2) соединена с реверсивным приводным органом 3. Регулируемая механическая передача 22, например, редуктор или мультипликатор со сменными зубчатыми колесами, ременная передача со сменными шкивами, механический вариатор или другая регулируемая передача, может располагаться внутри подвижной части 21 (шестерни или катка, или т.п.) передачи 19 (фиг. 1), или у одного из ее торцов, или каким-нибудь другим образом. Передача 22 (фиг. 2) уменьшает или увеличивает скорость вращения реверсивного приводного органа 3. На конструкции передач 19 (фиг. 1) и 22 (фиг. 2) авторы не претендуют. Размеры передачи 19 определяются конструктивно.

Работа устройства осуществляется следующим образом.

В скважину 17 (фиг. 1) спускают скважинное оборудование. Сначала спускают и подвешивают на устьевой арматуре 23 оборудование линии подъема жидкости 5: колонну труб 16 с пакером 24 для разобщения объектов эксплуатации (пластов), далее спускают штанговый насос 14, например, вставной, колонну штанг 12 с устьевым штоком 10. Потом аналогично спускают оборудование линии подъема жидкости 4, включающее колонну труб 15, насос 13, колонну штанг 11 с устьевым штоком 9. Устьевые штоки 9 и 10 уплотняются в устьевых сальниках устьевой арматуры 23.

Возле устья скважины монтируется силовой привод 1, например, как на фиг. 1 станок-качалка, с подвешенным на тяговом органе 2 реверсивным приводным органом 3, гибким элементом 8 и подвесками 6 и 7. Колонны штанг 11 и 12 после подгонки подвешиваются за устьевые штоки 9 и 10 на подвесках 6 и 7 соответственно. На фиг. 1 плунжеры насосов 13 и 14, соответственно подвески 6 и 7, а также реверсивный приводной орган 3 находятся в крайних нижних положениях. Возможны и другие варианты подгонки колонн штанг, например, плунжер насоса 13 располагают в верхней части цилиндра насоса 13, а плунжер насоса 14 - в нижней части цилиндра насоса 14 для работы в разных циклах работы линий подъема (всасывание или нагнетание), или другие варианты расположения для решения других технологических задач. На устье скважины монтируют неподвижную часть 20 (рейку или стойку, или др.) передачи 19 с обеспечением непрерывного взаимодействия (зацепления или контакта, или др.) с подвижной частью 21 (шестерней или катком, или др.) передачи 19.

На фиг. 3 (а), б), в)) показана работа предлагаемого устройства при ходе вверх. Для упрощения описания рассматривается только наземная часть установки (фиг. 1), так как плунжеры насосов 13 и 14 будут двигаться примерно так же, как и подвески 6 и 7. Допустим в крайнем нижнем положении головки балансира станка-качалки 1 плунжеры насосов 13 и 14 (фиг. 1), соответственно подвески 6 и 7 (фиг. 3 а)), а также реверсивный приводной орган 3 находятся в крайних нижних положениях. После включения станка-качалки 1 тяговый орган 2 начинает двигаться вверх, увлекая за собой реверсивный приводной орган 3, при этом подвижная часть 21 (шестерня или каток, или др.) передачи 19 из-за непрерывного взаимодействия (зацепления или контакта, или др.) с неподвижной частью 20 (рейкой или направляющей, или др.) вращается, приводя реверсивный приводной орган 3 во вращение на опорах 18, подвешенных на тяговом органе 2. В свою очередь реверсивный приводной орган 3 приводит через гибкий элемент 8 лифты 4 и 5.

Для сравнения на фиг. 3 б)-3 в) прочерчена линия 25, показывающая ход S подвески и силового привода 1 на обычной установке скважинного штангового насоса с одной линией подъема. За время хода S за счет вращения приводного органа 3 подвеска 7 дополнительно проходит расстояние ΔS. В результате за время хода S силового привода 1 подвеска 7 пройдет расстояние S+ΔS, а подвеска 6 - расстояние S - ΔS.

Дальнейший ход вверх головки балансира станка-качалки 1 (фиг. 3 в)) приводит к пропорциональному увеличению длины хода более тяжелой линии подъема 5 до момента достижения крайнего верхнего положения (максимальное увеличение). При ходе вниз происходит работа в обратной последовательности (фиг. 3 в)-3 а)).

В отличие от наиболее близкого аналога из-за наличия передачи 19 исключается необходимость в движущей силе от разницы весов линий подъема 4 и 5, создающей вращающий момент на реверсивном приводном органе 3 - этот момент в предлагаемом устройстве создается передачей 19, что гарантирует работоспособность предлагаемого устройства при различных изменениях весов линий подъема 4 и 5 в любой момент времени и хода силового привода. Сняв ограничение по требованию, что одна из линий подъема жидкости должна быть более тяжелой в любой момент времени как при ходе вверх, так и при ходе вниз силового привода, существенно расширяется фонд скважин для применения предлагаемого устройства по сравнению с наиболее близким аналогом.

При расположении неподвижной части 20 передачи 19 со стороны линии подъема 4, как на фиг. 1, увеличивается длина хода насоса 14 линии подъема 5 и уменьшается длина хода насоса 13 линии подъема 4 на ΔS. При расположении неподвижной части 20 передачи 19 со стороны линии подъема 5 (на рисунках не показано) увеличивается длина хода насоса 13 линии подъема 4 и уменьшается длина хода насоса 14 линии подъема 5 на ΔS.

Согласование дебитов пластов, в частности скоростей притока пластовой жидкости, с производительностями, в частности скоростями откачки (произведений длины хода на частоту качаний плунжеров насосов) линий подъема жидкости 4 (фиг. 1) и 5, производится следующим образом: по известным дебитам пластов компонуется скважинное оборудование: подбираются насосы 13 и 14, колонны штанг 11 и 12 и колонны труб 15 и 16 соответственно; рассчитываются нагрузки в точках подвеса штанг (на подвесках 6 и 7) и скорости откачки каждой линии подъема жидкости 4 - n₁·S₁ и 5 - n₂·S₂; определяется средняя скорость откачки n·S; по полученным расчетным суммарным нагрузкам подбирается силовой привод 1; по подобранному силовому приводу 1 определяется длина хода S привода 1 (желательно выбрать максимально возможную длину хода) и рассчитывается частота качаний n привода 1 - с этой частотой качаний будет работать установка; подбирается электродвигатель и шкивы ременной передачи силового привода 1; рассчитывается необходимый дополнительный ход ΔS как разность между определенными выше скоростями откачки одной из линии подъема жидкости 4 или 5 и средней скоростью откачки, разделенная на полученную частоту качаний установки: или .

На величину ΔS влияет общее передаточное отношение реверсивного приводного органа 3. В предлагаемой установке реверсивный приводной орган 3 включает три передачи: подвижная часть 21 (шестерня или каток, или др.) - реверсивный приводной орган 3, регулируемая механическая передача 22 и передача 19, соответственно, общее передаточное отношение реверсивного приводного органа 3 определяется как:

,

где - диаметр подвижной части 21 передачи 19;

- диаметр реверсивного приводного органа 3;

- передаточное отношение регулируемой механической передачи 22;

- передаточное отношение передачи 19.

Подбирая различные сочетания диаметров подвижной части 21 (шестерни или катка, или др.) и реверсивного приводного органа 3, передаточное отношение регулируемой механической передачи 22 можно увеличить или уменьшить ход линий подъема жидкости относительно хода силового привода в широких пределах. Например, приняв диаметр подвижной части 21 передачи 19 постоянным - можно определить передаточное отношение регулируемой механической передачи 22 для конкретного режима работы установки (обеспечение эксплуатации пластов скважины с требуемыми дебитами), при этом предполагается изменение режима работы установки за счет регулировки передаточного отношения передачи 22.

Например, на скважине линия подъема 5 (фиг. 1) эксплуатируется с длиной хода 3,5 м и частотой качаний 2,2 мин^-1 приводом СК8-3,5-4000, т.е. скорость откачки составляет 7,7 (более производительная линия подъема жидкости), линия подъема 4 с длиной хода 2,1 м и частотой качаний 2,6 мин^-1 приводом СК6-2,1-2500 - 5,46 (менее производительная линия). Следовательно, учитывая нагрузки в точках подвеса штанг обеих линий, теоретически можно использовать только один привод со скоростью откачки 6,58, например, СК8-3,5-4000, с длиной хода 3,5 м и частотой качаний 1,88 мин^-1. С целью сохранения скоростей откачки для каждого объекта предлагаемое устройство должно дополнительно изменять длину хода линий на ΔS=0,6 м. Для этого необходимо выставить общее передаточное отношение 5,83. При диаметре реверсивного приводного органа 3, например, звездочки, 91 мм, и при передаточном отношении передачи 19 при применении, например, зубчато-реечной передачи, 1, c диаметром, например, шестерни 21, 270 мм, требуемое передаточное отношение регулируемой механической передачи 22 будет 2,0.

При необходимости изменения скорости откачки одной из линий подъема жидкости 4 или 5, например, при изменении дебита одного из объектов (пластов), необходимо заново пересчитать по предложенному алгоритму общее передаточное отношение реверсивного приводного органа 3. Для перехода на новый режим работы необходимо остановить установку и выставить на регулируемой механической передаче 22 передаточное отношение согласно расчету.

Аналогично настраивается режим работы установки при перемонтаже на других скважинах, при этом нет необходимости изготовления новой передачи 19 для новых скважин, достаточно изменить передаточное отношение регулируемой механической передачи 22, что позволяет при необходимости одним устройством эксплуатировать скважины с различными параметрами при соблюдении описанных выше условий.

Использование только одного силового привода позволит исключить необходимость закупки второго привода, строительно-монтажные работы по его монтажу (отсыпка, фундаментная плита и др.), снизить энергозатраты и работы по обслуживанию и ремонту при его эксплуатации, к тому же облегчить монтаж агрегата и мостков при подземном ремонте скважин.

Обычно под одновременную и раздельную добычу переводят скважины, ранее эксплуатировавшиеся установкой скважинного штангового насоса с одной линией (лифтом) для добычи из одного, более продуктивного пласта, поэтому при переводе на одновременно-раздельную добычу с двумя линиями (лифтами) вообще исключаются работы по монтажу привода, так как возможно использование установленного при эксплуатации предыдущим способом привода и точка подвеса штанг привода совпадает с осью скважины.

На части скважин с одновременной раздельной добычей, например, включающих объекты, дающие высоковязкую нефть, объекты, на которых происходят резкие изменениях пластового давления, при освоении объектов после капитального ремонта и при других случаях по технологии разработки необходимо часто менять скорость откачки линии подъема жидкости в несколько раз, от режима с дебитом скважины от 0,5 м³/сут до 10 м³/сут и более. В таких случаях часто эксплуатируют только один объект скважины при остановленном другом и при накоплении необходимого объема нефти в остановленном объекте включают обе линии подъема жидкости, что приводит к потерям в добыче нефти. Для таких скважин применение предлагаемого устройства является единственным условием работы объектов скважины в оптимальном режиме (при постоянных динамических уровнях).

Используя регулируемую механическую передачу 22 можно добиться регулирования скорости откачки (длины хода и числа ходов насосов 13 и 14) установки в широком диапазоне дополнительно к регулированию параметров силового привода 1 и к возможности смены диаметра насосов 13 и 14, что позволит максимально точно согласовать скорости откачки отдельно каждой линии подъема со скоростью притока пласта. В результате скважина будет эксплуатироваться в близком к оптимальному режиму работы (с постоянными динамическими уровнями), что приведет к повышению коэффициента полезного действия установки и снижению потребляемой электроэнергии, что, в свою очередь, позволит снизить себестоимость добычи нефти.

Предлагаемая установка скомпонована из широко применяемых и отработанных узлов без изменения конструкции покупных изделий, проста в изготовлении, поэтому ее ресурс предполагается не ниже, чем у обычной установки скважинного штангового насоса с одной линией подъема.

Возможна работа одной линии подъема жидкости при отказе другой во время ожидания приезда бригады подземного ремонта скважин, что исключает простои исправного насоса при отказе одного из насосов. Для этого на устье скважины фиксируется отказавшая линия подъема жидкости. В результате исправная линия подъема будет работать с общей длиной хода, равной 2⋅S. Кроме того, это качество предлагаемого устройства позволяет применять его для увеличения длины хода на обычных скважинах, оборудованных скважинными штанговыми насосными установками, с одной линией подъема жидкости с соответствующим уменьшением частоты качаний, что позволит снизить количество отказов колонны штанг, повысить коэффициент наполнения насоса и др.

Благодаря использованию предлагаемого устройства расширяются возможности применения скважинной штанговой насосной установки на большем количестве скважин за счет исключения использования разницы весов линий подъема в качестве движущей силы, создающей вращающий момент на реверсивном приводном органе для увеличения или уменьшения хода линий подъема жидкости относительно хода силового привода и повышается надежность работы, исключаются аварии при работе установки для одновременной раздельной добычи продукции двух объектов (пластов) скважины.

Изобретение относится к техническим средствам для подъема жидкости из скважин и может быть использовано в нефтедобывающей промышленности для добычи нефти. Установка содержит силовой привод с тяговым органом, реверсивный приводной орган, соединенный с силовым приводом с возможностью вращения и возвратно-поступательного движения совместно с тяговым органом, две уравновешиваемые линии подъема жидкости разного веса, включающие соответствующие подвески, соединенные с реверсивным приводным органом посредством гибкого элемента, полированные штоки, штанговые колонны и насосы, размещенные в соответствующих изолированных друг от друга колоннах труб, регулируемую механическую передачу. Реверсивный приводной орган оснащен передачей, включающей подвижную и неподвижную части, преобразующей возвратно-поступательное движение реверсивного приводного органа в его вращение. Неподвижная часть передачи зафиксирована относительно устья скважины. Подвижная часть передачи соединена через регулируемую механическую передачу с реверсивным приводным органом. Расширяются возможности применения скважинной штанговой насосной установки на большем количестве скважин за счет исключения использования разницы весов линий подъема, повышается надежность работы и исключаются аварии при работе установки. 3 ил.

Скважинная штанговая насосная установка, содержащая силовой привод с тяговым органом, реверсивный приводной орган, соединённый с силовым приводом с возможностью вращения и возвратно-поступательного движения совместно с тяговым органом, две уравновешиваемые линии подъёма жидкости разного веса, включающие соответствующие подвески, соединённые с реверсивным приводным органом посредством гибкого элемента, полированные штоки, штанговые колонны и насосы, размещённые в соответствующих изолированных друг от друга колоннах труб, спущенных в скважину, регулируемую механическую передачу, отличающаяся тем, что реверсивный приводной орган оснащён передачей, включающей подвижную и неподвижную части, преобразующей возвратно-поступательное движение реверсивного приводного органа в его вращение, для увеличения или уменьшения хода линий подъема жидкости относительно хода силового привода, при этом неподвижная часть передачи зафиксирована относительно устья скважины, а подвижная часть передачи соединена через регулируемую механическую передачу с реверсивным приводным органом.