Устройство для подъема жидкости Советский патент 1987 года по МПК F04F1/18 E21B43/00 

1130

Изобретение относится к средствам техники, используемым в нефтедобывающей промьшленности для добычи высоковязкой нефти, а точнее - к оборудованию периодического газлифта.

Для добычи высоковязкой нефти способом периодического газлифта вместо одного плунжера (длиною 600-1200 м) используют составные плунжеры, состоящие из нескольких шаров.

Цель изобретения - повьшение надежности установки путем увеличения долговечности шаров.

На фиг. 1 представлена установка, общий вид; на фиг. 2 - верхняя часть установки; на фиг. 3 - одна секция ворсового гасителя скорости шаров; на фиг. 4 - накопитель шаров в момент выхода из него шаров.

Устройство для подъема жидкости

содержит колонну труб 1 с восходящей 2 и нисходящей 3 ветвями с размещенными в них рабочими элементами в виде шаров 4, ограничитель 5 хода ша- ров, их накопитель 6, трубопроводы 7 и 8 подачи газа и отвода жидкости с регулирующей арматурой 9 и управляю- шлм блоком 10, при этом на входе в трубопровод 8 отвода жидкости уста- новлена решетка 11, восходящая ветвь 2 снабжена гасителем 12 скорости, внутренняя поверхность которого покрыта ворсом 13 из эластичного материала, а в нисходящей ветви 3 уста- новлен клапан 14, причем накопитель 6 выполнен в виде подпружиненного цилиндрического корпуса 15, снабжен подпружиненной гильзой 16, установленной соосно внутри корпуса 15, при этом гильза 16 снабжена размеш1енными внутри заслонками 17, а снаружи - подпружиненными зап(елками 18.

Устройство работает следующим образом.

В скважину наряду с нефтью продуцирует и газ. Управляющий блок 10 соединен с регулирующей арматурой 9 впуска в затрубное пространство рабочего газа через трубопровод 7. В - сквай ину, имеющую колонну труб I , поступает нефть вместе с поггутным газо сначала в межтрубное пространство, а затем через отверстия в трубу 1. Газ скапливается вверху межтрубного про- странства, повьш1ая давление, выдавливает скопившуюся нефть в трубу 1 и насьш1ает столб газожидкостной смеси над ограничителем хода, при

этом давление достигает заранее заданной величины, и управляющий блок 10 посылает команду на открытие регулирующей арматуры 9. При возникшем перепаде,давления газ устремляется с большой скоростью из затрубного пространства в колонну через верхние от отверстия, подхватывает шары 4 и прижимает их к ограничителю Ь хода,один шар, поворачивая ограничитель, проходит вверх вслед за столбом газожидкостной смеси, подхватывает пристеночный шлейф жидкости и стремительно поднимается вверх, выталкиваемый и подхватываемый рабочем газом. Этот газ, поступая через нижние отверстия колонны труб 1, все время удерживает шары 4 прижатыми к нижнему плечу ограничителя 5 хода, удерживая его в закрытом положении (фиг. l). Столб газожидкостной смеси выходит в трубопровод 8 отвода жидкости через решетку 11 и отсекает следующий за. столбом шар 4, который продолжая по инерции движение вверх, попадает в гаситель 12 скорости. Энергия шара расходуется на сгибание каждой ворсинки 3 и трение о них. Б зависимости от конкретных условий скорость шара может колебаться от 2 до 10 м/с, поэтому гаситель 12 скорости вьшолнен в виде нескольких секций, которые могут сменяться, увеличиваться или уменьшаться числом, причем на место удалённых секций устанавливаются втулки, не имеющие ворса. I

В восходящей ветви 2 за гасителем 12 скорости шар 4 проходит петлю и попадает в нисходяидто ветвь 3 в подпружиненную гильзу 16 накопителя 6 шаров 4. Проходя мимо нажимных заслонок 17 и попеременно утапливая подпружиненные защелки 18, шар 4 останавливается на плече ограничителя 5 хода. Последний под действием веса шара 4 (и удара, если скорость была недостаточно погашена) не может повернуться, так как второе его плечо упирается в корпус 15, а гильза 16 не может опуститься вниз, потому, что всё защелки 18, кроме нижней, под действием пружин вошли в зацепление с проемами заслонок 17 гильзы 16, отодвинув к центру заслонку 17, и удерживают гильзу 16 от перемещения вниз. Под действием удара шара 4 по ограничителю 5 хода весь корпус

313

15 вместе с гильзой 16 опустится вниз, сожмет пружину, которая самортизирует удар. Шары 4, попадая один за другим в накопитель 6, утапливают защелки 18 и, когда последний шар утопит верхнюю защелку 18, гильза 16 опустится, а ограничитель 5 хода повернется вокруг своей оси на 90°, .и шары 4 группой опустятся вниз (фиг. 4) Гильза 16 под действием пружины, си- ла которой рассчитана только на ее вес, поднимется вверх и займет начальное положение, при котором все защелки 18 вьщвинутся и войдут в окна гильзы, стопоря ее. При этом, ша- ры 4, отклонив клапан 14 перевода шаров, войдут в колонны 1 и опустятся. Установка готова к повторению цикла.

Для обеспечения мягкого торможе- ния с минимальным износом шаров в гасителе 12 скорости ворс 13 из стали (проволока, тросик) нужно чередовать ворсом из капроновых жгутов (на фиг. 3 ворс 13 умьшшенно показан разреженным, чтобы бьшо видно направление отдельных ворсинок).

Гаситель скорости благодаря секционному строению позволяет в период наладки отрегулировать степень гаше- ния скорости путем увеличения или уменьшения числа секций. При изготовлении секций длину ворса в них можно варьировать, начиная от минимальной, едва касающейся поверхности шара, и кончая перехлестьгеающейся. Также на степень гашения влияет плотность ворса на единицу площади внутренней поверхности секции и чередование рядов

4

ворса из различного материала. Под- пружинивание корпуса 15 накопителя 6 шаров 4 гарантирует мягкую посадку шаров на ограничитель хода 5, ISTO повышает его долговечность. Кроме того, устройство можно разместить в герметичном кожухе, при этом оно работает автономно без подвода внешней энергии.

Формула изобретения

1.Устройство для подъема жидкости, содержащее колонну труб с вос- ходяшей и нисходящей ветвями с размещенными в них рабочими элементами в виде шаров, ограничитель хода шаг ров, их накопитель, трубопроводы подачи газа и отвода жидкости с регулирующей арматурой и управляющим блоком, при этом на входе в трубопровод отвода жидкости установлена решетка, отличающееся тем, что,

с целью повьшения надежности установки путем увеличения долговечности шаров, восходящая ветвь снабжена гасителем скорости, внутренняя поверхность которого покрыта ворсом из эластичного матери ала, а в нисходящей ветви установлен клапан.

2.Устройство поп, 1, отличающееся тем, что накопи- . тель вьтолнен в виде подпружиненного цилиндрического корпуса, снабжен подпружиненной гильзой, установленной cdocHo внутри корпуса, при этом гильза снабжена размешенньми внутри заслонками, а снаружи - подпружиненными защелками.

%8. /

(риг. 2:

Фиг.З

Составитель Н. Иванков Редактор М. Недолуженко Техред Л.Сердюкова Корректор А. Зимокосов

Заказ 1607/31

Тираж 575Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

фиг А

Изобретение относится к техника, добычи высоковязкой нефти и позволяет повысить надежность установки путем увеличения долговечности шаров. В восходящей ветви колонны труб установлен гаситель скорости (ГС) 12, а в нисходящей ветви - клапан, ограничитель 5 хода шаров 4 и их накопитель (н) 6. Внутренняя поверхность ГС 12 покрыта ворсом 13 из эластичного материала. Н 6 выполнен в виде подпружиненного цилиндрического корпуса (ЦК) 15 и снабжен подпружиненной гильзой 16, установленной соосно внутри ЦК 15. Внутри гильзы 16 размещены заслонки 17, а снаружи - подпружиненные защелки 18. Шары 4, выталкиваемые и подхватываемые рабочим газом, расходуют свою энергию в ГС 12 на огибание ворсинок и тренне о них, затем попадают в Н 6, а оттуда всей группой входят в колонну труб и опускаются. ГС 12 позволяет в период наладки отрегулировать степень гашения скорости, а подпружинивание ЦК 15 обеспечивает мягкую посадку шаров на ограничитель 5 хода, что повышает долговечность шаров и ограничителя, 1 з.п. ф-лы, 4 ил. р (Л