Глубиннонасосная установка Советский патент 1985 года по МПК E21B43/00 F04B47/00 

I1

Изобретение относится к глубиннонасосной технике и может быть использовано, в частности, для добычи нефти.

Известна глубинно-насосная установка, содержащая внутреннюю и внешнюю концентрично расположенные насосно-компрессорные трубы с образованием внутренней и кольцевой полостей в нижней части которых размещен погружной агрегат, имеющий двигательный цилиндр, насосный цилиндр со всасывающим клапаном и расположенный в них двухступенчатый плунжер с нагнетательным клапаном, бак с рабочей жидкостью, который через силовой насос и распределитель сообщен линиями отбора и нагнетания перекачиваемой жидкости соответственно с внутренней и кольцевой полостями насосно-компрессорных труб, и линию отбора добываемой жидкости ClJ.

Недостатком известной установки является повьппенная сложность ее конструкции, что снижает ее надежность и эффективность работы.

Целью изобретения является повышение надежности и эффективности работы глубинно-насосной установки.

Поставленная цель достигается тем, что в глубинно-насосной установке, содержащей внутреннюю и внешнюю концентрично расположенные насосно-компрессорные трубы с образованием внутренней и кольцевой полос тей, в нижней части которых размещен п.огружной агрегат, имеющий двигательный цилиндр, насосный цилиндр со всасывающим клапаном и расположенный в них двухступенчатый плунжер с нагнетательным клапаном, бак с рабочей жидкостью, который через Ьливной насос и распределитель сообщен линиями отбора и нагнетания перекачиваемой жидкости соответственно с внутренней и кольцевой полостями насосно-компрессорньгх труб, и линию отбора добьгоаемой жидкости, двухступенчатый плунжер выполнен проточньм, на линиях отбора, и нагметания перекачиваемой жидкости установлены разделители и датчики давления, внутренняя полость насосно-компрессорных труб соединена через дополнительно установленный запорный элемент с приводом с линией отбора добываемой жидкости, линия нагнетания перекачиваемой

2Л2

жидкости снабжена системой компенсации утечек, имеющей бак с перекачиваемой жидкостью, насос утечек и установленньп на выходе насоса утечек обратный клапан, подключенный к линии нагнетания перекачиваемой жидкости, причем датчики давления сообщены с приводом запорного эле-. мента линии отбора добьшаемой жидкости и с распределителем, а разделитель линии нагнетания перекачиваемой жидкости снабжен датчиком перепада давлений, которьй соединен с приводом насоса системы компенсации утечек .

На чертеже представлена принципиальная схема глубинно-насосной установки.

Г1губинно-насосная установка состоит из внутренней 1 и внешней 2 концентрично расположенных труб с образованием внутренней 3 и кольцевой 4 полостей.

В нижней части труб 1 и 2 размещен погружной агрегат 5, имеющий двигательный цилиндр 6, насосный цилиндр 7 со всасывающим клапаном 8 и расположенный в них двухступенчатый проточный плунжер, состоящий из верх} ей 9 и нижней 10 ступеней с нагнетательным клапаном 11.

В состав установки также входит бак 12 с рабочей жидкостью, который через силовой насос 13 и распределитель 14 сообщен линиями 15 и 16 отбора и нагнетания перекачиваемой жидкости соответственно с внутренней 3 и кольцевой 4 полостями насоснокомпрессорньк труб 1 и 2.

Линия 15 отбора перекачиваемой жидкости сообщена с линией 17 отбора добываемой жнцкости через запорный элемент 18 с приводом 19.

На линиях 15 и 16 установлены разделители 20 и 21 и датчики 22 и 23 давления.

Линия 16 нагнетания, перекачиваемой жидкости снабжена системой компенсации утечек, имеющей бак 24 с перекачиваемой жидкостью, насос 25 утечек и установленный на выходе насоса 25 утечек обратный клапан 26, подключенный к линии 16 нагнетания перекачиваемой жидкости.

Датчики 22 и 23 давления сообщены с приводом 19 запорного элемента 18 линии 17 отбора добываемой жидкости и с распределителем 14, а дат3чик 22 давления - дополнительно с приводом насоса 25 утечек. Разделитель 21 линии 16 нагнетания перекачиваемой жидкости снабжен датчиком 27 перепада давлений, который соединен с приводом насоса 25 утечек Силовой насос 13 снабжен перепускным клапаном 28, пневмокомпенсатором 29 и регулирующим дросселем 30. . Линия 15 отбора перекачиваемой жидкости сообщена с баком 12 через распределитель 14, перепускной клапан 31, фильтр 32 грубой очистки и фильтр 33 тонкой очистки. Распределитель 14 выполнен в виде двухпозиционногр золотника. Глубинно-насосная установка рабо тает следующим образом. Силовой насос 13 забирает рабочую жвдкость из бака 12 и подает ее через регулируемый дроссель 30, рас пределитель 14, который находится в данный момент в крайнем правом по ложении, в разделитель 21, повьгаая в нем давление. Повьшгение давления передается через линию 16 нагнетания перекачиваемой жидкости и кольцевую полость 4 к погружному агрега ту и приводит к повьппению давления под верхней ступенью 9 плунжера, что вызывает перемещение плунжера вверх. Во время хода плунжера вверх нагнетательный клапан- 11 закрыт, а всасывающий клапан 8 открыт, при этом происходит всасывание добываемой жидкости во внутреннюю полость насосного цилиндра 7 и нагнетания добываемой жидкости из внутренней полости 3 через открытый запорный элемент 18 в линию 17 отбора добываемой жидкости. Одновременно с этим рабочая жидкость из линии 15 отбора перекачиваемой жвдкости через распределитель 14, фильтры 32 и 33 поступает в бак 12 рабочей жидкости. При достижении плунжером крайнего верхнего положения в кольцевой полости 4 происходит повьппение давления, при этом срабатьгоает датчик 23 давления, подавая сигнал на пере ключение распределителя 14 и на при вод 19 запорного элемента 18 для его закрытия. Происходит переключение распределителя 14 в левое положение, и силовой насос 13 через ре24/4гулируемый дроссель 30 и распределитель 14 подает рабочую жидкость из бака 12 п разделитель 20, повышая в нем давление. Повышение давления передается через линию 15 отбора перекатываемой жидкости и внутреннюю полость 3 к погружному агрегату и приводит к повышению давления над верхней ступенью 9 плунжера, что вызывает перемещение плунжера вниз. Во время хода плунжера вниз нагнетательный клапан 11 открыт, а всасывающий клапан 8 закрыт, при этом происходит переток добьгеаемой жидкости во внутренюю полость 3. Одновременно с этим перекачиваемая жидкость, расположенная в кольцевой полости 4, выдавливает рабочую жидкость из линии 16 через разделитель 21, распределитель 14 и фильтры 32 и 33 в бак 12. При достижении плунжером крайнего нижнего положения во внутренней полости 3 происходит повышение давления, при этом срабатывает датчик 22 давления, подавая сигнал на переключение распределителя 14 и на привод 19 запорного элемента 18 для его открытия. Происходит переключение распределителя 14 в крайнее правое положение, и цикл работы установки повторяется. В период перемещения плунжера вверх в кольцевой полости 4 возможны утечки перекачиваемой жвдкости, которые вызывают необходимость их компенсации. При этом в процессе работы установки утечки перекачиваемой жидкости вызывают увеличение перепада давления на датчике 27 перепада давлений. При этом датчик 27 подает сигнал на привод насоса 25 утечек и на переключение распределителя 14 в левое положение, а жидкость из бака 24 подается насосом 25 утечек через обратный клапан 26 в кольцевую полость 4, осуществляя восполнение объема перекачиваемой жвдкости. Отключение привода насоса 25 утечек и переключение распределителя 14 в правое положение происходит по сигналу датчика 22 давления. Использование изобретения в конструкции глубинно-насосной установки с осуществлением изоляции рабочей жидкости от добьтаемой жвдкости повьшает надежность работы ее переключающих и других взаимосвязанных элементов, а применение в схеме установки системы компенсации утечек позволяет обеспечить поддержание .нормального функционального состояния в течение всего периода ее эксп- г луатации, что в целом существенно повьшает надежность и эффективность работы глубинно - насосной устаноки.

ГЛУБИННО-НАСОСНАЯ УСТАНОВКА, содержащая внутреннюю и внешнюю концентрично расположенные насосно-компрессорные трубы с образованием внутренней и кольцевой полостей, в нижней части которых размещен погружной агрегат, имеющий двигательный цилиндр, насосный цилиндр со всасывающим клапаном и расположенный в них двухступенчатый плунжер с нагнетательным клапаном, бак с рабочей жидкостью, который через силовой насос и распределитель сообщен линиями отбора и нагнетания перекачиваемой жвдкости соответственно с внутренней и KOJ вой полостями насосно-компрессорных труб, и линию отбора добываемой жццкости, отличающаяс я тем, что, с целью повышения надежности и эффективности работы, двух ступенчатый плунжер выполнен проточным, на линиях отбора и нагнетания перекачиваемой жчцкости установлены разделители и датчики давления, внутренняя полость насосно-компрессорных труб соединена через дополнительно установленный запорный элемент с приводом с линией отбора добываемой жвдкости, линия нагнетания перекачиI ваемой жццкости снабжена системой компенсации утечек, имекщей бак (Л с перекачиваемой жщцсостью, насос утечек и установленный на выходе насоса утечек обратный клапан, подключенный к линии нагнетания перекачиваемой жвдкости, причем датчики давления сообщены с приводе запорного элемента линии отбора добываемой жвдкости и с распределителем, а разделитель линии нагнетания перекачиваемой жидкости снабжен датчиком ю перепада давлений, который coefftttien 4 с приводом насоса систе компенсации утечек.

д 6

-tl

Т .:4

VJ

/2