Глубиннонасосная установка Советский патент 1985 года по МПК E21B43/00 

СЛ

со

4 СЛ 1 Изобретение, относится к нефтедобывающей промышленности, а именно к глубиннонасосным установкам, снабженным дозировочным устройством для подачи химических реагентов при работе. Известна скважинная насосная .установка для добычи нефти, содержа|щая штанговьй насос, включающий ци линдр с установленным в его полости плунжером, всасывающий и на1нетательный клапаны,емкость для реагента установленную под цилиндром насоса, снабженную гидролиниями с клапанами l . Недостатков известной установки является то, что перепускной клапан 2 расположен внизу. Б начальньй период, т.е, в период заправки и спуска, этот клапан должен вьщержи вать нагрузку от столба жидкости в контейнере и плюс усилие, возникающее от динамической нагрузки массы швдкости при спуске.. Определим высоту столба жидкости при использовании в качестве контейнера насосно-компрессорных труб диаметром 76 мм при тех же исходных данных. Площадь сечения трубы F 45,34 см2 0,004534 м. Длина -.контейнера L 1,777:0,004534 392 м Таким образом, пружина клапана 2 должна выдерживать около40-50кг/см давления. После окончания спуска на Клапан 2 сверху действует столб реагента, плюс дополнительное давлени передающееся из полости насоса 10, снизу - столб жидкости в затрубном пространстве, которые в какой-то степени вз.аимно компенсируются, Л усилие пружины приходится преодолет за счет подкачивания жидкости в полость контейнера выше поршня 3. Как известно, с увеличением жесткости пр|ужины ее чувствительность снижается При подкачке жидкости в 0,1 см цикл работы насоса клапан 2 несработает. Клапан сработает, когда давление бу дет 50 кгс/см, при этом давлении объем жидкости 1777 л уменьшается н величину uV 1777 х 45,3 х 10 х50 4,024 л 4024 см. Значит, что прежде чем сработае-т клапан необходимо дополнительно подкачивать 4 л жидкости. Для подкачивания .этого количества жидкости при расходе 0,1 см за цикл необходимо совершить 40240 циклов. При 10 качаний в минуту 452 требуется 2,79 сут. После некоторого стравливания давления клапан вновь закроется. Теоретически определить давление, при котором произойдет закрывание клапана, трудно, оно видимо будет зависить от его конструкции, но предполагается, что он закроется при снижении давления на 1% от максимального. Для сниж.ения давления в контейнере на 1% от максимального, при котором открывается клапан, необходимо выпустить жидкость в количестве 0,5 ЛУ 1777 X 45,3 X 0,04024 л 40,24 см . Такое количество жидкости набирается за 402,4 цикла. Данное устройство позволяет подавать реагент за 402,4 цикла один раз в объеме 40 см, хотя клапан 8 будет дозировать достаточно хорошо. Кроме того, в известной установке дпя обеспечения достаточной герметичности контейнер 1, длиной 392 м, должен иметь соответственно полированную поверхность, иначе плунжер -3 свои функции не будет выполнять. Изготовление контейнера 1 длиной 392 м практически становится невозможным. Если будет утечка в плунжерной паре, то реагент будет подниматься через зазор, а вода (скважинная жидкость) опускаться в них. В результате утечки дозатор из полости насоса 10 будет качать скважинную жидкость обратно на забой. В случае утечки в клапан 8 (в результате коррозии.или засорения) в период нагнетания гидро(Статическое давление столба жидкости в насоснокомпрессорной трубе передается на клапан 2, аэто давление значительно превышает усилие пружины и реагент очень быстро может вытечь. Наиболее близкой к предлагаемой является глубиннонасосная установка, включающая штанговый насос, содержащий цилиндр с плунжером и всасывающий и нагнетательный клапаны, до- затор, включающий цилиндр с поршнем, всасывающий и нагнетательный клапаны, емкость Для реагента, сообщающзгюся с полостью цютиндра дозатора, которая гидравлически связана с полостью цилиндра насоса 2. Недостатками данного устройства являются сложность монтажа емкости в кольцевом пространстве над насо- а COM и возможность регулирования мал расходов. При заданном диаметре поршня расход определяется длиной его хода. Однако длину хода невозможно уменьшить бесконечно из-за на личия упругих и капиллярных сил жидкости (реагента), тем более когд реагент из емкости попадает в дозатор самотеком. Цель изобретения - повышение надежности работы установки и точнос ти дозирования малых расходов реагента. Поставленная цель достигается тем, что в глубиннонасосной установ ке, включающей штанговый насос, содержащий цилиндр с плунжером и всасывающий и нагнетательный клапаны, дозатор, включающий цилиндр с поршнем, всасывающий и нагнетательный клапаны, емкость для реагента, сооб щающуюся с полостью цилиндра дозатора, которая гидравлически связана с полостью цилиндра насоса, поршень дозатора выполнен с каналом, сообп1;а щим полость Цилиндра насоса с емкостью для реагента. На чертеже представлена схема предлагаемой установки. Установка содержит штанговый насос с цилиндром 1, плунжером 2, вса сывающим 3 и нагнетательным 4 клапа нами, дозатор, включающий цилиндр 5 с .поршнем б, выполненным с кольцевой проточкой 7 и отверстием 8, всасывающий 9 и нагнетательный 10 клапаны,емкость 11 для реагента, обводной канал 12, соединяющий полость цилиндра 1 с подпоршневой поглостью цилиндра дозатора 5, клапан для возврата утечек 13, трубку 14 и канал 15, соединяющий полость цилин ра 5 с входным отверстием клапана 9 В нижней части полости цилиндра 1 насоса образуется застойная зона, где в процессе работы скапливается вода, поступающая вместе с нефтью из пласта. Установка работает следующим об раз6м. При ходе плунжера штангового насо са вниз нагнетательный клапан 4 открывается, и в полости цилиндра 1 создается давление,, равное гидростатическому-давлению столба жидкости, заполняющей насосно-компрессорные трубы (НКТ). Под действием этого дав ления Пластова вода,скопившаяся в 454 отстойной зоне, по каналу 12 из полости цилиндра 1 поступает в полость цилиндра дозатора 5, при этом поршень 6 перемещается вверх, и при совмещеНИИ кольцевой проточки 7 поршня 6 с входным отверстием канала 15 происходит нагнетание воды из застойной зоны цилиндра., насоса 1 в емкость 11. Уменьшение расхода.реагента происходит за.счет краткости сообщений отстойной зоны цилиндра -1 с емкостью 11, благодаря чему в емкость 1.1 попадает необходимое количество вытесняющей воды, объем которой соответствует объему впрыскиваемого в последующем цикле реагента. Дополнительное регулирование расхода реагента осуществляют подбором диаметра отверстия 8 и изменения скорости движения пор1Шня 6 за счет изменения сечения обводной трубки 12 (например, за счет ее смятия). При ходе плунжера 2 вверх давление в полости цилиндра насоса 1 попадает до давления, близкого давлению на приеме насоса, и реагент из емкости 11 через клапан 10 подается в полость цилиндра 1. Опускание поршня 6 происходит при снижении давления в полости цилиндра насоса 1 до давления на приеме насоса из-за разности площадей его торцов и вакуума, образующего под верхней ступенью поршня 6 при его ходе вверх. Жидкость, которая может накопиться в полости цилиндра при движении поршня 6 вверх из-за его неплотности, удаляется через клапан 13 при ходе поршня 6.вниз. При использовании водорастворимых реагентов во избежание разбавления реагента трубка 14 опускается до дна емкости t1. При использовании маслорастворимых реагентов конец трубки 14 находится в верхней части емкости 11. Предлагаемая глубиннонасосная установка по сравнению с прототипом более проста по конструкции, монтаж ее на скважине не вызьшает затруднений и заключается в обычном спуске оборудования. Конструкция установки предусматривает двойную регулировку подачи реагента, основная регулировка осуествляется за счет изменения диамета отверстия 8 а дополнительная

ГЛУБИННОНАСОСНАЯ УСТАНОВКА, включающа я штанговый насос j содержа- пщй цилиндр с плунжером и всасывающий и нагнетательный клапаны, дозатор, включаюпщй цилиндр с поршнем, всасывающий и нагнетательный клапаны, емкость для реагентаj сообщающуюся с полостью цилиндра дозатора которая гидравлически связана с полостью цилиндра насоса, отличающаяся тем, что, с целью повышения надежности работы установки и точности дозирования малых расходов реагента, поршень дозатора выполнен с каналом, сообщающим полость цилиндра насоса с емкостью для реагента.