Скважинная насосная установка Советский патент 1983 года по МПК F04B47/02 F03B3/12 

(54) СКВАЖИННАЯ НАСОСНАЯ УСТАНОВКА

1

Изобретение касается техники для добычи нефти, в частности скважинных насосных установок,, и может быть использовано при морской нефтедобыче.

Известна скважинная насосная установка, состоящая из объемного насоса поршневого типа с гибкой подвеской поршня и с установленным на дневной поверхности приводом, связанным с насосом посредством передающего устройства, выполненного в виде блочно-барабанной передачи с гибким элементом 1 .

Недостатками этой установки являются низкая эффективность и сложность энергообеспечения при применении ее в условиях морской нефтедобычи.

Наиболее, близким техническим решением к изобретению является скважинная насосная установка, содержащая поршневой насос с гибкой подвеской порщня, волновой двигатель с подвижно заякоренным поплавком, связанным через гибкую передачу и систему блоков с поршнем насоса, и гравитационный элемент, задающий нормальное положение поршня 2.

Недостатком указанного технического решения является низкая эффективность его в работе.

Цель изобретения - повышение эффективности путем одновременного использования динамической и статической составляющих волнового воздействия.

Указанная цель достигается тем, что в скважинной насосной установке, содержащей поршневой насос с гибкой подвеской поршня, волновой двигатель с подвижно за10якоренным поплавком, связанным через гибкую передачу и систему блоков с поршнем , насоса, и гравитационный элемент, задающий нормальное положение поршня, задающий гравитационный элемент совмещен с 15 поплавком, а подвижная связь поплавка с якорем выполнена в виде штока, сочлененного шарнирно с якорем и посредством кулисного соединения с поплавком.

На чертеже схематично представлена скважинная насосная установка, общий вид.

20

Скважинная насосная установка содержит поршневой насос 1 с гибкой подвеской 2 порщня 3, волновой двигатель 4 с подвижно заякоренным поплавком 5, связанным через гибкую передачу 6 и систему блоков 7 с поршнем 3 насоса 1, и гравитационный элемент 8, задающий нормальное положение поршня 3. Задаюш.ий гравитационный элемент 8 совмещен с поплавком 5, а подвижная связь поплавка 5 с якорем 9 выполнена в виде штока 10, сочлененного щарнирно с якорем 9 и посредством кулисного соединения 11 с поплавком 5. Система блоков 7 расположена на выщке 12, которая установлена на стационарной платформе 13, связанной через опоры 14 с дном 15 моря. Насос 1 установлен в трубах 16, расположенных в скважине 17. Описываемая установка работает следующим образом. В тот момент, когда поплавок 5, совмещенный с задающим гравитационным элементом 8, находится в межволновом промежутке, задающий гравитационный элемент 8, воздействуя на гибкую передачу 6 и тем самым на гибкую подвеску 2 поршня 3 насоса 1, приводит поплавок 5 в нижнее положение, благодаря чему поршень 3 перемещается вверх и занимает нормально поднятое положение. Это положение поршня 3 (а следовательно, нормально опущенное положение поплавка 5) осуществляется за счет разницы в весах. Для более полного использования энергии волнового воздействия и, в частности, горизонтальной составляющей ди.намического усилия волны, возникающего при распространении волнового процесса, ось поплавка, совмещенного с гравитационным элементом 8, расположена наклонно, благодаря чему их нижняя поверхность, подверженная волновому воздействию, тоже будет наклонной. Наклонное положение поплавка обеспечивается путем выполнения подвижной связи поплавка 5, совмещенного с гравитационным элементом 8, с якорем 9 в виде штока 10, сочлененного щарнирно с якорем 9 и посредством кулисного соединения 11 с поплавком. При перемещении фронта волны наступает момент, когда поплавок 5 оказывается погруженным в воду, В этом положении на него воздействует суммарное усилие от динамической и статической (выталкивающей) составляющих волнового воздействия. Вес поплавка 5, совмещенного с гравитационным элементом 8, при этом должен превышать суммарный вес поршня 3, гибкой подвески 2, гибкой передачи 6 и столба жидкости над насосом 1, но не должен быть больше силы волнового воздействия на привод. Погрузившись в воду, поплавок 5 начинает подниматься, а поршень 3 насоса 1 перемещается вниз, обеспечивая цикл всасывания (или нагнетания - в зависимости от расположения клапанной системы насоса 1). При дальнейщем перемещении фронта волны наступает момент, когда поплавок 5 оказывается в межволновом промежутке и его взаимодействие с водой прекращается. В этот момент усилие поплавка 5 превышает суммарное усилие от веса поршня 3 гибкой подвески 2, гибкой передачи 6 и столба жидкости над насосом 1, и .поплавок 5, совмещенный с задающим гравитационным элементом 8, движется вниз, а поршень 3 - вверх, обеспечивая такт нагнетания (или всасывания). При подходе следующих воли циклы повторяются, что в целом обеспечивает возвратно-поступательное движение порщня 3 насоса 1. Использование изобретения позволяет повысить эффективность работы скважинной насосной установки с волновым двигателем при освоении континентального шельфа. Формула изобретения Скважинная насосная установка, содержащая порщневой насос с гибкой подвеской поршня, волновой двигатель с подвижно заякореиным поплавком, связанным через гибк ю передачу и систему блоков с поршнем насоса, и гравитационный элемент, задающий нормальное положение поршня, отличающаяся тем, что, с целью повышения эффективности путем одновременного использования динамической и статической составляющих волнового воздействия, задающий гравитационный элемент совмещен с поплавком, а подвижная связь поплавка с якорем выполнена в виде штока, сочлененного шарнирно с якорем и посредством кулисного соединения с поплавком. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Современное глубинно-насосное оборудование для добычи нефти за рубежом. Обзорная информация. М., ВНИИОЭНТ, 1972, с. 27. 2.Авторское свидетельство СССР № 41470, кл. F 03 В 3/12, 1933.