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

Изобретение относится к технике добычи нефти, в частности скважинных штанговых насосных установок, и может быть использовано при эксплуатации скважин в нефтедобывающей промышленности. Известна скважинная штанговая насосная установка для добычи пластовых жидкостей, содержащая станок-качалку, колонны насосных труб и штанг, скважинный плунжерный насос и гидравлический компенсатор нагрузки, состоящий из корпуса с радиальными каналами в его стенке, сообщающими полость корпуса с затрубным пространством и поршня со штоком, жестко связанным по концам с плунжером насоса и колонной штанг 1. Недостатком известной установки является низкая надежность, связанная с обрывом штанг, размещенных между компенсатором и скважинным насосом. Это вызвано тем, что принцип работы компенсатора не позволяет спустить его на глубину установки насоса, так как с увеличением глубины погружения компенсатора под уровень жидкости в скважине уменьшается перепад давления на порщень компенсатора, что в свою очередь не обеспечивает возможности увеличения глубины спуска насоса и значительного снижения нагрузки на штанги и головку балансира станка-качалки. Наиболее близким ) изобретению техническим решением является скважинная штанговая насосная установка для добычи пластовых жидкостей, содержащая колонну насосных труб, связанную со штанговым насосом, в корпусе которого с образованием напоршневой и подпоршневой камер установле н поршень с проточным штоком, жестко связанным с плунжером штангового насоса и колонной штанг, а корпус снабжен радиальными каналами, сообщающими его полость с затрубным пространством скважины 2. Эта скважинная установка характеризуется низкой надежностью, недостаточной глубиной спуска и высокой степенью обрывности штанг. Цель изобретения - повышение надежности, увеличение глубины спуска и снижение обрывности штанг путем гидравлической компенсации нагрузок на штанги и головку балансира станка-качалки. Поставленная цель достигагается тем что в скважинной штанговой насосной установке для добычи пластовых жидкостей содержащей колонну насосных труб, связанную со щтанговым насосом, в корпусе которого с образованием надпоршневой и подпорщневой камер установлен порщень с проточным штоком, жестко связанным с плунжером штангового насоса и колонной штанг, а корпус снабжен рациональными каналами, сообщающими его полость затрубным пространством скважины, раиальные каналы выполнены в нижней части подпорщневой камеры, а надпоршневая камера выполнена глухой и заполнена легкоиспаряющейся жидкостью, а между частью корпуса, в которой установлен порщень, и приемом щтангового насоса размещен пакер-разобщитель, причем затрубное пространство скважины над пакером заполнено жидкостью, плотность которой выше плотности добываемой жидкости. В качестве легкоиспаряющейся жидкости для заполнения надпорщневой камеры можно использовать спирты, летучие углеводороды и т.п. В качестве жидкости для заполнения затрубного пространства над пакером можно использовать вязкую нефть, утяжеленную бентонитовой глиной, вязкоупругие составы, приготовленные на рассолах KCL или NaCLTi тп. На фиг. 1 схематично представлена скважинная штанговая насосная установка при крайнем нижнем положении плунжера штангового насоса, обший вид; на фиг. 2 - то же, при крайнем верхнем положении плунжера, штангового насоса. Скважинная штанговая насосная установка содержит станок-качалку (не показан), колонну насосных труб 1, связанную со штанговым насосом 2, в корпусе 3 которого с образованием надпоршневой 4 и подпоршневой 5 камер установлен поршень 6 с проточным штоком 7, жестко связанным с плунжером 8 щтангового насоса 2 и колонной штанг 9, а корпус 3 снабжен радиальными каналами 10, сообщающими его полость (не обозначена) с затрубным пространством II скважины. Радиальные каналы 10 выполнены в нижней части подпорщневой камеры 5, а надпоршневая камера 4 выполнена глухой и заполнена легкоиспаряющейся жидкостью. Между частью корпуса 3, в которой установлен поршень 6 и приемом 12 штангового насоса 2 размещен пакер-разобщитель 13, причем затрубное пространство 11 скважины над пакером 13 заполнено жидкостью, плотность которой выше плотности добываемой жидкости. Скважинная штанговая насосная установка работает следующим образом. При движении головки балансира станка-качалки (не показан) из крайнего верхнего положения вниз, приводится в движение колонна щтанг 9, которая начинает перемещать вниз поршень 6 с проточным штоком 7 и жестко соединенный с ним плунжер 8 Щтангового насоса 2. Одновременно с этим закрывается всасывающий и открывается нагнетательный клапаны (не

обозначены) насоса, между приемом 12 которого и частью корпуса 3, в которой установлен поршень 6, размещен пакер-разобщитель 13, и добываемая жидкость из цилиндра (не обозначен) упомянутого насоса через проточный шток 7 поступает в колонну насосных труб 1, а жидкость из подпоршневой камеры 5 через радиальные каналы 10 корпуса 3 поступает в затрубное пространство 11 скважины (фиг. 2). При этом, предварительно заметая в напоршневую камеру 4, легкоиспаряюшаяся жидкость постепенно переходит в газообразное состояние, предотвраш,ая образование об-. ласти разряжения в упомянутой камере. Во время хода вниз вес стоЛба жидкости в колонне насосных хруб 1 переносится с колонны штанг 9 на упомянутые трубы, а вес колонны штанг 9 компенсируется давлением в затрубном пространстве 11 скважины жидкости, плотность которой выше

плотности добываемой жидкости, на поршень 6.

При движении плунжера 8 штангового насоса 2вверх (фиг. 1) также осуществляется компенсация веса колонны штанг 9, так как связь затрубного пространства 11 скважины с подпоршневой камерой 5 присутствует постоянно.

Использование изобретения позволит уменьшить количество аварий вследствие снижения частоты обрывности штанг и обеспечить увеличение допустимой глубины спуска штангового насоса в скважину, чем, в свою очередь, могут быть достигнуты возможность добычи пластовых жидкостей, в частности нефти, глубиннонасосным способом из глубокозалегающих пластов и повышение эффективности применения глубиннонасосного способа добычи во всех скважинах, независимо от их глубины.

СКВАЖИННАЯ ШТАНГОВАЯ НАСОСНАЯ УСТАНОВКА для добычи пластовых жидкостей, содержащая колонну насосных труб, связанную со штанговым насосом, в корпусе которого с образованием надпорщневой и подпорщневой камер установлен поршень с проточным- штоком, жестко связанным с плунжером штангового насоса и колонной щтанг, а корпус снабжен радиальными каналами, сообщающими его полость с затрубным пространством скважины, отличающаяся тем, что с целью повышения надежности, увеличения глубины спуска и снижения обрывности штанг путем гидравлической компенсации нагрузок на штанги и головку балансира станка-качалки, радиальные каналы выполнены в нижней части подпорщневой камеры, а надпоршневая камера выполнена глухой и заполнена легкоисцаряющейся жидкостью, а между частью корпуса, в которой установлен поршень, и приемом щтангового насоса размещен пакер-разобщитель, причем i затрубное пространство скважины над пакером заполнено жидкостью, плотность ко(О торой выше плотности добываемой жидкости. 00 сд ю 00 со