Скважинная штанговая насосная установка Советский патент 1985 года по МПК E21B43/00 F04B47/00 

Изобретение относится к нефтяной промышленности и служит для откачки из нефтяных скважин нефти, преимущественно высокопарафикистой. Известна глубинно-насосная установка, предназначенная для откачки структурообразующих нефтей и нефтя-, ных эмульсий, содержащая колонну штанг. Состоящую из насосно-компрессорных .труб (НКТ) рЗ. Однако вследствие отложения парафнносмолистых веществ в насосно-компрессорных трубах происходит дополни тельное увеличение нагрузок на колон ну штанг из-за дополнительных сил трения штанг об отложившийся парафин и сужения проходного кольцевого канаяа вокруг штанг, что снижает надеясность работы установки и межремонтный период скважин и установки из-за возрастающего количества обрывов штанговых колонн. Наиболее близкой к изобретению является скважинная штанговая насосная установка, содержащая колонну по лых штанг, глубинный насос, установленный в колонне подъемных труб, за, герме гизированной в верхней части C2 L . . Однако известная установка характеризуется низкой надежностью работы при откачке преимущественно высокопа рафинистой нефти, поскольку заполнение кольцевого пространства между ко лоннами полых штанг и подъемных труб водой не всегда целесообразно, так как при этом увеличиваются нагрузки на колонну подъемных труб, возможны также утечки воды на забой скважины при нарушении герметичности плунжерной пары и клапанов насоса вследствие их износа в процессе работы, В определенных условиях, например, при наличии пластовых давлений значитель но ниже гидростатического и плохих коллекторских свойств пласта вследст вие попадания воды в призабойную зону может произойти ухудшение ее проницаемости. При попадании воды из кольцевого пространства в цилиндр насоса через зазор в плунжерной паре снижается его полезная производитель ность, что особенно заметно при уменьшении плотности ее контактирова ния вследствие износа. Утечки через зазор в плунжерной поре могут составлять до 30-40%, что соответствует снижению производительности насоса. При отсутствии воды в кольцевом пространстве между колоннами полых штанг и подъемных труб ограничивается возможность применения известной установки при наличии определенной грузоподъемности приводных станковкачалок. Например, при глубине спуска насоса 2000 м вес труб 48 мм и откачиваемой жидкости удельного веса 0,9 г/см (нагрузка на станоккачалку) составит 11 т, что с учетом динамических нагрузок при работе станка-качалки требует его грузоподъемности в 14-15 т, тогда как применяемые станки-качалки имеют грузоподъемность 9-12 т (типа 7СК-12 Ир-9Т, да-12т и др.). Таким образом область применения известной установки ограничена. Целью изобретения является повышение надежности в работе установки при откачке преимущественно высокопарафинистой нефти. Поставленная цель достигается тем, что в скважинной штанговой насосной установке, содержащей колонну полых штанг, глубинный насос, установленный в колонне подъемных труб, загермети- V зированной в верхней части, в колонне Ьолых штанг на глубине ниже начала отложения парафина в скважине выполнен канал для гидравлического сообщения . полости вокруг колонны штанг с внутренней полостью ее, причем ниже канала на польк штангах установлена секция цельных штанг. I На чертеже изображена конструктивная схема установки., Установка содержит комбинированную штанговую колонну, состоящую из установленной в интервале отложения парафина в скважине колонны полых штанг 1, на нижнем конце которой установлена секция цельных штанг 2, а верхняя часть подсоединена к приводу с помощью переводной штанги 3. На нижнем конце.секции цельных штанг 2 установлен штанговый насос, содержащий нагнетательный клапан 4, приемный клапан 5 и цилиндр 6. Колонна полых штанг 1 на глубине ниже начала отложения парафина имеет канал 7, гидравлически сообща щий полость 8 вокруг колонны полых штанг 1 с полостью 9 колонны полых штанг 1. Колонна штанг с насосом размещена в колонне подъемных труб, состоящей из верхней секции труб 10 большего диаметра, расположенной в интервале колонны полых штанг 1, и секции труб 1 меньшего диаметра, расположенной в интервале цельных штанг 2. Колонна j подъемных труб размещен а в эксплуата ционной колонне 12. Колонна полых штанг 1 на устье скважины герметизирована в устьевой арматуре сальниковым устройством 13. Выкдц колонны по льк штанг 1 гидравлически сообщен с выкидной линией 14 гибким трубопрово дом 15. В обвязке выкидной линии установлены запорные элементы 16-18.

Установка работает следующим обра зом.

При откачке парафинистой нефти в интервале где парафин не откладывается, т.е. в интервале установки сек ций цельных штанг 2, нефть движется в полости секции труб 11 меньшего диаметра, например 073 мм, а на глубине начала отложения парафина нефть через канал 7 из полости 8 поступает в полость 9 колонны полых штанг 1. При этом в полости 8 накапливается газ. Так. как поток нефти движется .по колонне полых штанг t, это исключает возможность запарафинования за.трубного кольцевого пространства, .благодаря чему исключается возможjHOCTb увеличения нагрузок на штанги |и, как следствие, уменьшаетсявозможiHocTb их обрьша. Это позволяет увеличить надежность работы установки и межремонтный период установки и сква жины.

Установка позволяет дополнительно новысить эффективность других методов борьбы с п арафином, например закачкой теплоносителя в полость 9 через полость В, так как при этом значительно увеличивается скорость потока в полостях 8 и 9 ввиду уменьшения

проходных сечений, что обуславливает ;уменьшение тепловых потерь. При закачке химреактивов в полость 9 через полость 8 также улучшаются условия вьшоса парафиносмолистых веществ из полости колонны полых штанг 1, так как при этом в ней отсутствуют местные сужения из-за наличия муфт, что имеет место, например, при применении цельных штанг. Муфты этих штанг препятствуют выносу массы парафина из-за сужения проходного канала, а также обуславливают его выделение из нефти из-за дроссельных эффектов расширения газа в местах их установки. Применение комбинированной колонны штанг, : состоящей из полых штанг и цельнометаллических, позволяет уменьшить металлоемкость, так как нижняя часть штанговой коло«ны может быть выполнена, например, из штанг ф 16, 19,22мм которые широко применяются на практике. Например, если полая колонна штанг 0 48 мм, длиной 2000 м весит 9000 кг, то при комбинации 1000 м штанг 0 19 мм вес колонны составляет всего 6300 кг. Уменьшение веса колонны позволяет увеличить глубину откачки нефти при ограниченных располагаемых мощностях станков-качалок. I

Например, если при наличии штанговой колонны ф 48 мм, длиной 2000 м необходим станок-качалка грузоподъемностью не менее 10 т, то для указанной колонны может быть применен станок-качалка грузоподъемностью 8-9 т, причем глубина откачки жидкости не уменьшается, что расширяет область применения установки.

Таким образом, установка позволяет повысить надежность работы ее при откачке высокопарафинистой нефти.

СКВАЖИННАЯ ШТАНГОВАЯ НАСОСНАЯ УСТАНОВКА, содержащая колонну полых штанг, глубинный насос, установленный в колонне подъемных труб, загерметизированной в верхней части, отличающаяся тем, что, с целью повышения надежности в работе ее при откачке преимущественно высокопарафинистой нефти, в колонне полых штанг на глубине ниже начала отложения парафина в скважине выполнен канал для гидравлического сообщения полости вокруг колонны штанг с внутренней полостью ее, причем ниже канала на полых штангах установлена секция цельных штанг. Выков