Скважинный штанговый насос Советский патент 1986 года по МПК F04B47/02 

Изобретение относится к технике добычи нефти, в частности к скважинным штаи- говым насосам, может быть использовано при откачке газожидкостных смесей из наклонных скважин и является усовершенствованием устройства по авт. св. № 1035282.

Цель изобретения - повышение эффективности при откачке из наклонных скважин газожидкостных смесей.

. На чертеже схематично представлен скважинный штанговый насос, общий вид.

Предлагаемый насос содержит рабочую пару плунжер 1 - цилиндр 2 с установленными в них соответственно нагнетательным 3 и всасывающим 4 клапанами. На приеме 5 насоса 6 установлен фильтр 7, связанный с приемом насоса. Фильтр 7 выполнен в виде оребренного посредством ребер груза 8 (не показаны), а его связь с приемом 5 насоса 6 осуществлена при помощи гибкого шланга 9. Ребра (не показаны) расположены на корпусе 10 груза 8 и предохраняют от закрытия отверстия 11 фильтра 7 обсадной колонной 12 скважины в местах касания. Под действием веса оребренного груза 8 фильтр 7 всегда находится на нижней образующей обсадной колонны 12. Во внутреннюю полость фильтра 7 помещен сильфон 13, один конец 14 которого открыт, а второй конец 15 сообщен с приемом 5 насоса 6. Открытый конец 14 сильфона 13 снабжен обратным клапаном 16 с ограничителем 17 хода. Клетка 18 запорного элемента (не обозначен) обратного клапана 16 установлена в нижней части корпуса 10 фильтра 7, а ограничитель 17 хода выполнен в виде штока 19, размешенного в сильфоне 13 и жестко связанного с верхним концом корпуса 10 фильтра 7.

Скважинный насос работает следующим образом.

После установки насоса 6 в наклонной скважине под действием веса груза 8 корпус 10 фильтра 7 ложится на нижнюю образующую обсадной колонны 12 скважины. Сильфон 13 под действием своего веса и сил упругости вытягивается и полностью занимает пространство в корпусе 10. При этом открытый конец 14 сильфона 13, являющийся седлом запорного элемента обратного клапана 16, прижимается к последнему.

При ходе плунжера 1 насоса 6 вверх происходит такт всасывания, жидкость из

0

сильфона 13 перетекает в цилиндр 2 насоса. Давление внутри сильфона 13 снижается и щаровой запорный элемент обратного клапана 16 прижимается перепадом давления к 5 отверстию открытого конца 15 сильфона 13. При дальнейщем ходе плунжера вверх жидкость продолжает перетекать из сильфона 13 в цилиндр 2 насоса 6, а сильфон 13 продолжает сокращаться. Освобождаемый им объем корпуса 10 фильтра 7 заполняется жидкостью, равномерно притекающей через отверстия 11 в корпусе 10. В конце хода сильфона 13 вверх шаровой запорный элемент обратного клапана 16 доходит до его ограничителя 17 хода - штока 19. Пере5 пад давления продолжает действовать на сильфон 13 и под его действием шаровой запорный элемент обратного клапана 16 срывается с седла. После этого он под действием силы тяжести опускается в нижнюю часть корпуса 10 - в клетку 18.

0 При ходе плунжера 1 насоса 6 вниз сильфон 13 под действием сил тяжести и упругости растягивается и занимает весь объем корпуса 10 фильтра 7, т. е. занимает исходное положение. При этом через свой открытый конец 14 сильфон 13 наполняется

жидкостью без газа, находящейся в корпусе 10.

Скважинный штанговый насос будет работать и в том случае, если из него убрать обратный клапан 16с ограничителем 17 хода.

д В этом случае при ходе плунжера 1 насоса 6 вверх через открытый конец 14 сильфона 13 осуществляется переменный расход жидкости, что обуславливает и переменную ее скорость (она изменяется по синусоидальному закону). Известно, что потери давг ления на местных сопротивлениях, каковым является отверстие в открытом конце 14 сильфона 13, выражаются формулой

АР, |м -,

0 где 1л - коэффициент местного сопротивления;

V - скорость жидкости; р - плотность жидкости. Таким образом, чем больше скорость жидкости, тем больщий перепад давления дей- ствует на сильфон 13, тем более он сокращается. Это означает, что жидкость отбирается равномерно.