Устройство для подъема жидкости из скважин Советский патент 1985 года по МПК F04B47/02 

ю о Изобретение относится к технике подъема жидкости из скважин и может быть использовано в нефтегазодобываю щей промьтшенности для извлечения жидкости из обводненных газовых сква жин при их освоении, а также увеличе ния конечной газоотдачи пласта. Известно устройство для подъема жидкости из скважин, содержащее колонну подъемных труб, связанный с колонной подъемных труб цилиндр, установленный в последнем полый плун жер, связанный с расположенным на устье скважины приводом и раздвижные плашки, установленные с возможностью взаимодействия с колонной подъемных труб Ш . Недостатками известного устройств являются сложность конструкции и низ кая надежность в эксплуатации. Наиболее близким к предлагаемому является устройство для подъема жидкости из скважин, содержащее колонну подъемных труб, связанный с колонной подъемных труб цилиндр, установленньй в последнем полый плунжер с клапаном, подвешенный верхним торцом в обойме с возможнЪстью свободного перемещения в ней и связанный через тягу с расположенным на устье скважины приводом, и раздвижные плашки, размещенные в обойме посредством осей и установленные с возможностью взаимодействия с колонной подъемных труб 2 . Недостаток известного устройства состоит в том, что оно не исключает резкого заклинивания раздвижных плашек, а следовательно, и резкой остановкн плунжера при подъеме жидкости из скважины на поверхность в момент прорьгоа из пласта газа. Это, в свою очередь, может привести как к прорыву гибкого тягового элемента привода з-ак и поло1«се самого привода. При подъеме жидкости из скважины с малой скоростью увеличивается вероятность возрастания утечек жидкости через плунжер. Все сказанное приводит к ,снижению надежности устройства в целом. Цель изобретения - повышение надежности путем предотвращения резкой остановки плунжера при подъеме жидкости из скважины на поверхность с больщой скоростью. Указанная цель достигается тем, что в устройстве для подъема жидкост из скважины, содержащем колонну подъемных труб, связанный с колонной подъемных труб цилиндр, установлеиньм в последнем полый плунжер с клапаном, подвешенньй верхним торцом в обойме с возможностью свободного перемещения в ней и связанный через тягу с расположенным на устье скважины приводом, и раздвижные плашки, размещенные в обойме посредством осей и установленные с возможностью взаимодействия с колонной подъемных труб,поверхность верхнего торца плунжера вьтолнена сферической, поверхность нижнего торца тяги - конусообразно расширяющейся книзу, а плашки - в виде двуплечего рычага,установленного с возможностью взаимодействия одного ее плеча с верхним торцом плунжера, а другого - с нижним торцом тяги. На чертеже схематически представлено устройство для подъема жидкости из скважин, общий вид. Устройство для подъема жидкости из скважин содержит колонну подъемных труб 1, связанньш с колонной подъемных труб цилиндр 2, установленный в последнем польй плунжер 3 с клапаном 4, подвешенньй верхним торi oM 5 в обойме 6 с возможностью свободного перемещения в ней и связанньй через тягу 7 с расположенным на устье скважины 8 приводом 9. Устройство содержит также раздвижные плашки 10, размещенные в обойме 6 посредством осей 11 и установленные с возможностью взаимодействия с колонной подъемньк труб 1. Поверхность верхнего торца 5 плунжера 3 вьтолнена сферической, поверхность нижнего торца 12 тяги 7 - конусообразно расширяющейся книзу, а каждая из плашек 10 в виде двуплечего рычага 13, установленного с возможностью взаимодействия одного ее плеча 14 с верхним -торцом 5 плунжера 3, а другого плеча 15 с шшним торцом 12 тяги 7. Тяга 7 связана с приводом 9 через трос 16. Устье скважины 8 оборудовано лубрикатором 17, шиберной задвижкой 18 и выкидной линией 19, связанной с колонной подъемных труб 1. Устройство для подъема жидкости из скважины работает следующим образом. Устройство устанавливают в лубри.каторе 17, открьшают шиберную задвижку 18 и спускают устройство в скважину 8 по колонне подъемных труб 1 под уровень жидкости. При спуске вниз тяга 7 находится в крайнем верхнем положении и нижний торец 12 тяги 7 своей конуснообразно расширяющейся книзу поверхностью раздвигает плечи 15 плашек 10, а их плечи 14 сходятся к центру (оси устройства), не мешая движению устройства. Жидкость через зазор между устройством и колонной подъемных труб 1, а также клапан 4 поступает в надплунжерную полость (не обозначена).

При подъеме устройства клапан 4 закрывается, жидкость над плунжером 3 распирает уплотнитель (не обозначен) , прижимает его к стенкам подъемных труб 1 и жидкость поднимается до устья скважины 8, где по выкидной линии 19 подается на сборньм пункт (не показан). По мере освобождения скважины 8 от столба жидкости в колонне подъемных труб 1 могут быть прорывы газа из пласта в скважину 8. Тогда под-плунжером 3 возрастает дав ление и он начинает быстро перемещат ся вверх. При этом верхний торец 5 плунжера 3 своей сферической поверхностью упирается в плечи 14 плашек 10, после чего тяга 7 опускается вниз, и конусообразно расширяющаяся книзу поверхность ее нижнего торца

12 освобождает плечи 15 плашек 10. Одновременно сферическая поверхность верхнего торца 5 плунжера 3 раздвигает плечи 14 плашек 10 от центра к внутренней поверхности подъемных труб 1 до их взаимодействия,после чего происходит торможение устройства до скорости, равной скорости движения троса 16 с тягой 7. При этом плечи 15 плашек 10 садятся на конусообразно расширяющуюся поверхность нижнего торца

12 тяги 7, которая при движении тяги 7 вверх раздвигает снизу плечи 15 плашек 10, а,их плечи 14 сходятся к центру и перестают взаимодействовать с колонной подъемных труб 1. После этого плунжер 3 снова начинает перемещаться вверх, раздвигает сферической поверхностью верхнего торца 5

плунжера 3 плечи 14 плашек 10, и процесс торможения повторяется. При этом на поверхности наблюдается переменное натяжение и ослабление троса 16, наматываемого на привод 9, который после этого нужно выключить. Подъем жидкости из скважины 8 по подемным трубам 1 при этом прекращается но плунжер 3, двигаясь вверх под напором газа, сферической поверхностью верхнего торца 5 плунжера 3 раздвигает плечи 14 плашек 10 от центра к внутренней поверхности подъемньк труб 1, в результате чего происходит окончательная остановка устройства.

После того, как давление под плунжером 3 снизится (за счет барботирования газа через надплунжерный столб жидкости, проходя через клапан 4) и станет меньше, чем давление надплунжерного столба жидкости, и плунжер 3 под собственным весом и весом столба жидкости в надплунжерной полости опустится в обойме 6 в крайнее нижнее положение, а плечи 14 плашек 10 освободятся от взаимодействия со сферической поверхностью верхнего торца 5 .плунжера 3, устройство растормаживается путем включения на поверхности привода 9. При этом трос 16 перемещает тягу 7 в обойме 6 в крайнее верхнее положение, плечи 15 плашек 10 садятся на конусообразно расширяющуюся книзу поверхность нижнего торца 12 тяги 7, которьй раздвигает их снизу от центра, а плечи 14 плашек сходятся к центру и перестают взаимодействовать с колонной подъемных труб 1.

Устройство позволяет предотвращать резкую остановку плунжера в подъемных трубах при удалении жидкости из сквс1жины на поверхность в момент прорьта из пласта газа за счет изменения механизма торможения, что В:свою очередь позволяет исключать выброс устройства из скважины, а также обеспечивает более высокую эксплуатационную надежность устройства в целом.

/7

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОДЪЕМА ЖИДКОСТИ ИЗ СКВАЖИН, содержащее колонну подъемных труб, связанный с колонной подъемных труб цилиндр, установленньй в последнем полый плунжер с клапаном. подвешенный верхним торцом в обойме с возможностью свободного перемещения в ней и связанный через тягу с расположенным на устье скважины приводом, и раздвижные плашки, размещенные в обойме посредством осей и установленные с возможностью взаимодействия с колонной подъемных труб, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности путем предотвращения резкой остановки плунжера при подъеме жидкости из скважины на поверхность с большой скоростью, поверхность верхнего торца плунжера вьтолнена сферической, поверхность нижнего торца тяги - конусообразно расширяющейся книзу, а плашки - в виде двуСП плечего рычага, установленного с возс можностью взаимодействия одного ее плеча с верхним торцом плунжера, а другого - снижним торцом тяги.