Скважинная насосная установка Советский патент 1987 года по МПК F04B47/04 

1333839 .

3 вниз К 5 открывается и давление ется, К 10 закрывается, жидкость из столба жидкости передается на нижний цилиндра 8 насоса поступает в по- насос 7 и камеру .13, К 11 открьша- лость В 15. I ил.

1

Изобретение относится к технике добычи нефти, в частности к скважин- ным насосным установкам и может быть использовано в нефтяной промышленности при эксплуатации глубоких скважин.

Цель изобретения - повьгазение надежности и КПД путем увеличения допустимой глубины использования.

На чертеже схематично представлена скважинная насосная установка, общий вид.

Скважинная насосная установка содержит привод 1, связанный посредством колонны насосных штанг 2 с верхним плунжерным насосом 3, в поло плунжере 4 которого установлен на-. гнетательньпЧ клапан 5 и размещенный в одной 1 олонне насосных труб 6 с верхним плунжерным насосом 3 нижний насос 7 с установленными в его цилиндре 8 и вытеснителе 9 соответственно всасывающим 10 и нагнетательны

11клапанами. Вытеснитель 9 нижнего насоса 7 выполнен в виде сильфона 12, снабженного со стороны своего верхнего торца дополнительной приводной камерой 13 в виде сильфона 14. Внутренние полости обоих сильфонов

12и i4 снабжены втулкой 15, жестко связьгоающей их несмежные торцы 16 и 17, в то время как смежные торцы 18 и 19 обоих силвфонов связаны между собой и закреплены в цилиндре 8. Втулка 15. установлена в полости сильфонов 12 и 14 с возможностью образования заполненной инертным газом герметичной камеры 20 с различными эффективными площадями, причем эффективная площадь вытеснителя 9 меньше эффективной площади дополнительной приводной камеры 13.

Предлагаемая скважинная насосная установка работает следующим образам.

После спуска в скважину (не обозначена) нижнего насоса 7 колонну

насосных труб 6 заполняют жидкостью, например водой, и затем спускают верхний плунжерный насос 3.

Глубина спуска нижнего насоса 7 определяется исходя из условий место- Iрождения с учетом получения оптимального отбора продукции скважины. При этом герметичная камера 20 должна быть заполнена инертным газом, давление которого определяется из уравнений баланса сил, действующих на подвижные элементы нижнего насоса 7.

При движении втулки-15 вверх нагнетательный клапан 11 закрыт, а всасывающий клапан 10 открыт. Тогда ,+iP,(,(F,-F,) + ,;

P.F,-РЗ Р, (-Fa (1) При движении втулки 15 вниз на- гнетательньй клапан 11 открыт, а всасывающий клапан 10 закрыт. Тогда

)(F, -F,) + Pj(,) t()(F,,-F, ) + + fPi(F,-F,);

P + bP P, ,(2)

где P - давление столба жидкости в

колонне насосных труб 6 на глубине расположения нижнего насоса 7, МПа; Р - давление инертного газа в

герметичной камере 20, МПа; Рд - давление на приеме насоса, т.е.,давление от динамического уровня жидкости в стволе скважины МПа;

прирост давления в колонне насосных труб 6, приводящий к движению втулки 15 вниз, МПа;

ч 2 эффективные площади соответственно вытеснителя 9 и дополнительной приводной ка1-1 2

меры 1J, м ;

F, - площадь сечения втулки 15, м

При ходе плунжера 4 верхнего плунжерного насоса 3 вверх нагнетательный клапан 5 закрывается и жидкость из колонны насосных труб 6 вытесняется плунжером в выкидную линию скважины (не обозначены). При этом вступает в силу неравенство (1), и втулка I5 вместе с вытеснителем 9 в виде сильфона 12 и дополнительной приводной камерой 13 в виде сильфона 14 также перемещается вверх. Нагнетательный клапан 11 закрывается, а вса- сьшающий клапан 10 открывается. Происходит всасывание скважинной жидкости в цилиндр 8 нижнего насоса 7, в то время как жидкость, находящаяся над вытеснителем 9 и дополнительной приводной камерой 13, нагнетается в колонну насосных труб 6.

При движении плунжера 4 верхнего плунжерного насоса 3 вниз нагнетательный клана 5 открывается и давление столба жидкости выше колонны насосных труб 6 передается на нижний насос 7, в том числе на его дополнительную приводную камеру 13. При этом вступает в силу неравенство (2). Втулка 15 вместе с вытеснителем 9 в виде сильфона 12 и дополнительной приводной камерой 13 в виде сильфона 14 перемещается вниз. Нагнетательный клапан 11 нижнего насоса 7 открывается, а всасывающий клапан 10 закрывается. Происходит поступление

Составитель Э.Гинзбург Редактор И.Рыбченко Техред Л.Сердюкова Корректор М.Шароши

3938/30

Тираж 574Подписное

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

333839

жидкости из цилиндра полость втулки 15.

8 насоса в

Формула изобретения

Скважинная насосная установка, содержащая привод, связанный посредством колонны насосных штанг с верхним плунжерным насосом, в полом плунжере которого установлен нагнетательный клапан и размещенный в одной колонне насосных труб с верхним плунжерным насосом нижний насос с установленными в его цилиндре и вытеснителе соответственно всасьшаю- щим и нагнетательным клапанами, отличающаяся тем, что, с целью повьшения надежности и КПД

путем увеличения допустимой глубины использования, вытеснитель нижнего насоса выполнен в виде сильфона, снабженного со стороны своего верхнего торца дополнительной приводной

камерой в виде сильфона, внутренние обоих сильфонов снабжены втулкой, жестко ,связывающей их несмежные торцы, в то время, как смежные торцы обоих сильфонов связаны

между собой и закреплены в цилиндре, при этом втулка установлена в полости обоих сильфонов с возможностью образования заполненной инертным газом герметичной камеры с различными эффективными площадями, причем эффективная площадь вытеснителя меньше эффективной площади дополнительной приводной камеры.

Изобретение относится к насосо- строению и м.б. использовано в нефтяной промьшшенности при эксплуатации глубоких скважин. Цель изобретения - повьппение надежности и КПД путем увеличения допустимой глубины ис11пользования. Внутренние полости силь- фонов 12 и 14 снабжены вту:7кой (В) 15, жестко связьшающей их несмежные торцы. Их смежные торцы связаны между собой и закреплены в цилиндре, В I5 установлена с возможностью образования заполненной инертным газом герг етичной камеры 20 с различными эффективными площадями. Эффективная площадь вытеснителя 9 меньше эффективной площади дополнительной приводной камеры 13. При ходе плунжера 4верхнего насоса 3 вверх клапан (К) 5закрывается, жидкость вытесняется в выкидную линию скважины К II закрывается, а К 10 открывается, происходит всасывание скважинной жидкости в цилиндр 8 нижнего насоса 7. При движении плунжера 4 верхнего насоса 1 (Л со со со 00 со CD