Устройство для дозированной подачи химических реагентов в скважину Советский патент 1986 года по МПК E21B43/00 

1

Изобретение относится к области нефтяной промьшленньсти, в частности к устройствам для дозированной подачи химических реагентов в скважину.

Цель изобретения повьшение точности дозирования и снижение расхода реагента.

На фиг.I представлена схема уст- ройства с демпфирующим узлом из упругого материала; на фиг.2 - то же, с пневматическим демпфирующим узлом.

Устройство для дозированной подачи химических реагентов в скважину соединено ,со датанговым насосом, содержащим (фиг.1 и 2) цилиндр 1 с размещенным в нем поршнем 2, верхняя часть которого выполнена с сквозными окнами (не показаны). Поршень 2 относительно цилиндра уплотнен (уплотнения не показаны). В полости поршня размещен нагнетательный клапан 3. Цилиндр 1 заканчивается торцовой перегородкой 4, в которой размещен всасьшагощий клапан 5. Поршень 2 приводится в движение посредством колонны 6 штанг. Весь насос подвешен в скважине на колонне насосно- компрессорных труб (не показаны). К цилиндру 1 насоса прикреплен приемный патрубок 7 со сквозными окнами 8, служащими для поступления в цилиндр 1 перекачиваемой жидкости. К приемному патрубку 7 прикреплена емкость 9 для реагента, представляющая собой колонну насосно-компрессор ных труб заранее рассчитанной длины, заглушенную в нижней части. В верхней части емкости 9 в зоне прикрепления ее к приемному патрубку 7 размещен уплотнительный элемент 10, герметизирующий эту емкость и служащий несущим элементом для питательной трубки 11. Последняя снабжена сменным штуцером 12 (оптимальный диаметр проходного канала штуцера составляет 1-4 мм). Часть трубки, размещенная в емкости для реагента, перфорирована радиальными каналами 13, причем количество их и диаметр не играют существенной роли. В описываемых конструкциях заложено по 2 отверстия.

1

Внутри емкости размещен демпфирующий узел, который может иметь различные конструкции. Демпфируюш 1й узел может быть выполнен в виде столбика 14 (фиг.1) упругого материала (например, полиуретана или бензостойкой ре

-

239275 2

зины). Одним концом столбик 14 упирается в уплотнительный элемент .10, а другим - в торцозую подставку 15, связанную со стержнем 16. Вертикаль5 но перемещая подставку 15, можно менять силу упругости материала и этим регулировать объем подачи реагента при работе устройства.

Кроме того,демпфирующий узел мо10 жет представлять собой стакан 17 (фиг.2), служащий для запаса газа, в котором размещен поршень 18 со штоком 19. При перемещении штока и поршня изменяется рабочий объем стакана,

15 что также при работе изменяет объем подачи реагента.

Устройство работает следующим образом.

Емкость 9 заполняют реагентом на

20 поверхности, прикрепляют ее к приемному патрубку 7, соединенному с ци- . линдром 1 насоса, и на колонне насос- но-компрессорных труб опускают в скважину. В скважине полость приемно25 го патрубка 7 заполняется скважинной жидкостью и отстаивается, разделяясь на воду и нефть, причем за счет разности плотностей нефть вспльшает, а вода опускается к уплотнительному

30 элементу 10 и образует отстойнзпо зону.

При работе насоса в полости приемного патрубка 7 возникает циклическое (в такт работе) изменение давле, ния под действием изменения динамического уровня жидкости. Колебания этого давления через отверстие сменного штуцера 12 передаются в полость емкости 9 для реагента. При повьште4Q НИИ давления демпфирующий узел сжимается запасает энергий и из отстойной зоны приемного патрубка через отверстие 12 в емкость для реагента поступает некоторое количество

45 воды , которая , проходя через питательную трубку 11, опускается на дно емкости 9 для реагента. По мере выхода воды из питательной трубки ее место занимает реагент, который пос5Q тупает в т рубку через радиальные каналы 13, т.е. питательная трубка выполняет роль разграничителя жидкостей.

При снижении давления демпфирую- 5- щий узел увеличивает свой объем , т.е. отдает запасенную энергию.,

Увеличение этого объема ведет к выталкиванию из емкости порции peaгента в полость приемного патрубка, где он подхватывается потоком и попадает в штанговый насос. Передача давления и впрыскивание реагента . осуществляется через отверстие в сменном штуцере, рассчитанном таким образом, чтобы при остановке штангового насоса через него не было перетоков жидкости. .

Технические преимущества предлагаемого устройства заключаются в следующем. Емкость для реагента снабжена демпфирующим узлом, что позволяет во время цикла нагнетания запасать кинетическую энергию, отдаваемзто при цикле всасывания. Такое рещени дает возможность впрыскивать реагент принудительно и, что очень важно, толь- .ко при работе насоса. Принудительное впрыскивание распшряет возможности применения штуцеров малого сечения, а это повьщ1ает точность дози рования, что важно при эксплуатации малодебит- ных скважин, где требуются малые дозы подачи реагента.

Так как демпфирующий узел запасает энергию пропорционально производи39275

тельности насоса (чем вьш1е производ тельность, тем больше запасается энергии), то и количество впрыскивае- мого реагента будет пропорционально 5 производительности, что ведет к расчетному соответствию количества добываемой жидкости и реагента.

Поскольку уплотнительный элемент JO разобщает сменный щтуцер и перфорационные каналы питательной трубки, то истекание реагента самотеком предотвращено, так как сообщение полости приемного патрубка с емкостью для f5 реагента осуществляется через один канал, рассчитанный таким образом, что встречньй самопроизвольный поток в нем сзтцествовать не может, а движение жидкостей возможно только под 20 напором.

Все это ведет к экономии дорогостоящего реагента. Регулирование расхода реагента при помощи предлагаемо- 25 го устройства становится возможным при самых малых циклических изменениях давления на приеме насоса, 6

0uz.2.

ВНИИПИ Заказ 3365/27

Произв.т-полигр. пр-тие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Тираж 548 Подписное