Скважинная штанговая насосная установка Советский патент 1988 года по МПК F04B47/02 

00 ос

СХ)

ю

Изобретение относится к технике обьии нефти, в частности к скважин- ым штанговым установкам, и может быть использовано в нефтяной и газоой промьшленности при откачке пластовых жидкостей с высоким газовым актором

Цель изобретения - повышение прозводительности и эксплуатационной адежности

На фиГо схематично представлена предлагаемая скважинная штанговая насосная установка; на фиг„2 - узел устьевого сальника

Скважинная штанговая насосная установка содержит насос 1, плунжер 2 которого связан с колонной насосных штанг 3 и установлен в цилиндре 4, колонну насосных труб 5, установленных в полости 6 затрубного пространства скважины 7, устьевой сальник 8, полость 9 которого снабжена трубкой 10 с установленным в ней управляемым обратным клапаном 11 и проходящий через полость устьевого сальника 8 полированный шток 12 Трубка 10 установлена с возможностью сообщения по- лостей 9 и 6 соответственно устьевого сальника 8 и затрубного пространства скважины 7, причем на полирован- нном штоке 12 установлен элемент 13, снабженный оболочкой 14, выполненной из материала в виде постоянного магнита Устьевой сальник 8 имеет также обратный клапан 15.

Скважинная штанговая насосная установка работает следующим образом.

После завершения хода колонны насосных ттанг 3 с плунжером 2 насоса 1 вверх, полированный шток 12 начинает двигаться вниз По мере движения головка баланса станка-качалки вниз (не показан) полированный шток 12, колонна насосных штанг 3 и плунжер 2 насоса 1 также перемещаются вниз. При этом колонна насосных штанг 3, освободившись от статических нагрузок, веса столба жидкости, находящейся в колонне насосных труб 5 над плунжером 2, сил трения и динамических сил, укорачивается, а колонна насосных труб 5, напротив, удлиняется, приняв эти нагрузки на себя. Вследствие этого уровень жидкости в колонне насосных труб 5 несколько падаетg так как от упругого удлинения труб объем их внутренней полости увеличивается, куда и перемещается

5

0

5

0

5

0

5

0

5

жидкость, а обратный клапан 15 устьевого сальника 8 закрывается Столб жидкости (не показан) над плунжером 2 также движется вниз При достижении плунжером 2 нижней мертвой точки он мгновенно останавливается, а столб жидкости по инерции стремится продолжить движение вниз Под действием динамических сил в жидкости, а также о-р гидравлического удара, обусловленного внезапной остановкой плунжера 2, жидкость сжимается, так как содержит в своем составе растворенный газ и уменьшает свой объем в колонне насосных труб 5 о Это приводит к некоторому падению уровня жидкости и освобождению объема в колонне насосных труб и как следствие к падению в трубах давления Б этот момент обо-, лочка 14 в виде постоянного магнита, .которьп снабжен элемент 13 полированного штока 12, располагается против обратного клапана 11 и, преодолевая усилие его пружины (не показана), притягивает шток (не показан), открывая тем самым обратный клапан 11. Полость 6 пространства скважины 7 таким образом сообщается с полостью 9 устьевого сальника 8 посредством трубки 10

Поскольку в этот момент давление газа, выделившегося из жидкости, в полости 6 затрубного пространства скважины 7 значительно больше, чем давление в колонне насосных труб 5 (в верхней ее части, где уровень падает), то газ стремительно поступает туда,

При ходе головки балансира стан- ка-чсачалки вверх, происходит движение вверх колонны насосных штанг 3 и связанных с ней полированного штока 1 2 и плунжера 2 насоси 1, при этом жидкость, откачиваемая насосом, также поднимается вверх по колонне насосных труб 5, давление в полости 9 устьевого сальника 8 растет и обратный клапан 15 открывается. Подни- мающаяся по колонне насосных труб жидкость сжимает находящийся над ней газ и вытесняет его через открьюший- ся обратный клапан 15 и выкидную линию (не показана). При этом пружина возвращает шток обратного клапана 11 в исходное положение, за крывая его

После завершения вверх головки балансира станка-качалки, полированный гаток 12 движется вниз и цикл работы насосной установки повторяется.

Формула изобретения

Скважинная штанговая насосная установка, содержащая насос, плунжер которого связан с колонной насосных штанг и установлен в цилиндре, колонну насосных труб, установленных в полости затрубного пространства скважины, устьевой сальник, полость которого снабжена трубкой с установленныг

в ней управляемым обратным клапаном и п зоходящий через полость сальники полированный шток, отличающаяся тем, что, с целью повышения производительности и эксплуатационной надежности, трубка установлена с возможностью сообщения полостей устьевого сальника и затрубного пространства, причем на полированном штоке установлен элемент, снабженный оболочкой, вьтолненной из материала в виде постоянного магнита.

(.Z