Глубинно-насосная установка Советский патент 1988 года по МПК E21B43/00 F04B47/00 

со

ю

со

Изобретение относится к технике механизированной добычи нефти.

Целью изобретения является снижение металлоемкости и энергетических затрат.

На чертеже нредставлена нринципиаль- ная схе.ма глубинно-насосной установки.

Глубинно-насосная установка содержит расположенный в скважине 1 в нижней части колонны 2 насосно-компрессорных труб цилиндр 3 погружного насоса, в котором размещен кинематически связанный с установленным на устье 4 скважины 1 механическим приводом 5 проточный плунжер 6 с нагнетательным клапаном 7 с образовани- e.vi под плунжером 6 рабочей камеры 8.

Коакспально колонне 2 насосно-компрессорных труб в скважине 1 размеп 1,ена до- по. шительная колонна 9 труб с образованием .между ними кольцевой полости 10, изо- .шрованной в нижней части от затрубного пространства 11 пакером 12.

Рабочая камера 8 сообщена с затрубны.м пространством 11 через установленный в ци.,чиндре 3 ниже статического уровня пере- качивае.мой жидкости всасывающий клапан 13 и через нагнетательный клапан 7 плунжера 6 и внутреннюю полость 14 колонны 2 насосно-компрессорных труб - с на- гпетательной магистралью 15.

В нижней части цилиндра 3 выполнено перепускное отверстие 16, а между всасывающим клапаном 13 и плунжером 6 расположен поршень 17 с полым щтоком 18, установленным со стороны плунжера 6 с воз.можностЪю его сообщения с рабочей камерой 8 и снабженным кольцевой уплотни- тельной диафрагмой 19, имеющей дополнительный нагпетательный клапан 20.

Диафрагма 19 жестко соединена с цилиндром 3 с образованием над и под поршнем 17 двух камер 21 и 22 переменного об ьема.

Плунжер 6 расположен в цилиндре 3 вы- пе статического уровня перекачиваемой жидкости.

Рабочая камера 8 сообщена с затрубным пространством 11 при помощи обводного канала 23 через верхнюю камеру 21 переменного об1)ема и дополнительный нагнетательный клапан 20.

Нижняя камера 22 переменного объема сообщена через перепускное отверстие 16 цилиндра 3 и кольцевую полость 10 с атмосферой, а кольцевая полость 10 заполнена жидкостью (не показана) выше уровня край- пего верхнего положения плунжера 6.

Глубинно-насосная установка работает следующим образом.

Перед пуском установки в работу осуществляется заполнение жидкостью внутренней полости 14 колонны 2 насосно-компрессорных труб и кольцевой полости 10, причем последняя заполняется жидкостью

выще уровня крайнего верхнего положения плунжера 6, внутренняя полость 14 колонны 2 пасосно-ко.мпрессорных труб над плунжером 6 сообщена с нагнетательной магистралью 15, а плунжер 6 находится в его пижнем положении.

При перемещении плунжера 6 вверх нагнетательный клапан 7 закрывается, при этом давление, действующее на порщень 17 со стороны нижней камеры 22 переменного

0 объема, вследствие понижения давления в рабочей камере 8 становится меньще давления со стороны верхней камеры 21 переменного объема, и происходит перемещение поршня 17 в цилиндре 3 вверх совмест5 но с плунжером 6.

При перемещении порщня 17 вверх происходит вытеснение перекачиваемой жидкости из верхней камеры 21 переменного объема через дополнительный нагнетательный клапан 20 в рабочую камеру 8 при за0 крытом всасывающем клапане 13 и поступление жидкости в нижнюю камеру 22 переменного объема из кольцевой полости 10. После достижения плунжеро.м 6 его крайнего верхнего положения происходит из5 менение направления движения плунжера 6 в цилиндре 3, при этом нагнетательный клапан 7 открывается, жидкость из рабочей камеры 8 перетекает в расположенную над плунжером 6 внутреннюю полость 14 колонны 2 насосно-компрессорных труб, давле0 ние, действующее на поршень 17 со стороны нижней камеры 22 переменного объема, вследствие повышения давления в рабочей камере 8 и понижения уровня жидкости в кольцевой полости 10 становится меньше давления со стороны верхней камеры 21 переменного объема, в результате чего происходит перемещение порщня 17 в цилиндре 3 вниз совместно с плунжером 6.

При перемещении поршня 17 вниз происходит поступление перекачиваемой жид0 кости в верхнюю камеру 21 переменного объема через всасывающий клапан 13 при закрытом дополнительном клапане 20 и вытеснение жидкости из нижней камеры 22 переменного объема в кольцевую полость 10,

5

Высота возможного расположения плунжера 6 над статическим уровнем перекачиваемой жидкости в скважине 1 в основном определяется глубиной эксплуатации скважины 1, ее забойным давлением, диаметра0 ми основной и дополнительной колонн 2 и 9, высотой заполнения кольцевой полости 10 жидкостью и условием обеспечения неразрывности столба перекачиваемой жидкости в рабочей камере 8.

г Расположение плунжера выще статического уровня перекачиваемой жидкости приводит в 1елом к уменьшению расхода металла па Ko. ioHHv штанг и связанно.му с

5

этим снижению энергетических затрат на перемещение п.пунжера с колонной штанг,

Формула изобретения

стралью, а в нижней части цилиндра выполнено иереиускное отверстие, отличающаяся тем, что, с целью снижения металлоемкости и энергетических затрат, установка дополнительно содержит расположенный в цилиндре между всасывающим клапаном и плунжером поршень с полым штоком, установленный со стороны плунжера с возможностью его сообщения с рабочей камерой, снабженный кольцевой уплотнительной диаГлубинно-насосная установка, содержащая расположенный в скважине в нижней части колонны насосно-компрессорных труб цилиндр погружного насоса, в котором размещен кинематически связанный с установленным на устье скважины механическим фрагмой, имеющей дополнительный нагне- приводом проточный плунжер с нагнетатель-тательный клаиан, причем диафрагма жестным клапаном с образованием иод плунже-ко соединена с цилиндром с образованием

ром рабочей камеры, и размещенную в сква-над и под поршнем двух камер переменного

жине коаксиально колонне насосно-комп-объема, илунжер расположен в цилиндре

рессорных труб дополнительную колонну 15 выше статического уровня перекачиваемой труб с образованием между ними кольце-жидкости, рабочая камера сообщена с завой полости, изолированной в нижней части от затрубного пространства пакером, причем рабочая камера сообщена с затрубным

трубным пространством при помощи обводного канала через верхнюю камеру переменного объема и дополнительный нагнетательный клапан диафрагмы, нижняя камера переменного объема сообщена через перепускное отверстие цилиндра и кольцевую полость с атмосферой, а кольцевая полость заполнена жидкостью выше уровня крайнего верхнего положения плунжера.

пространством через установленный в цилиндре ниже статического уровня перекачиваемой жидкости всасывающий клапан и через нагнетательный клапан плунжера и внутреннюю полость колонны насосно-компрессорных труб - с нагнетательной магистралью, а в нижней части цилиндра выполнено иереиускное отверстие, отличающаяся тем, что, с целью снижения металлоемкости и энергетических затрат, установка дополнительно содержит расположенный в цилиндре между всасывающим клапаном и плунжером поршень с полым штоком, уста, новленный со стороны плунжера с возможностью его сообщения с рабочей камерой, снабженный кольцевой уплотнительной диафрагмой, имеющей дополнительный нагне- тательный клаиан, причем диафрагма жест0

трубным пространством при помощи обводного канала через верхнюю камеру переменного объема и дополнительный нагнетательный клапан диафрагмы, нижняя камера переменного объема сообщена через перепускное отверстие цилиндра и кольцевую полость с атмосферой, а кольцевая полость заполнена жидкостью выше уровня крайнего верхнего положения плунжера.

Изобретение м.б. использовано при механизированной добыче нефти. Цель изобретения - снижение металлоемкости и энергетических затрат. В скважине 1 в нижней части колонны 2 насосно-компрессорных труб расположен цилиндр 3 погружного насоса. На устье 4 размещен кинематически связанный с механическим приводом 5 проточный плунжер 6 с нагнетательным клапаном 7. Под плунжером 6 образуется рабочая камера 8. Коаксиально колонне 2 размещена дополнительная колонна 9 труб с образованием между ними кольцевой полости (П) 10, изолированной в нижней части от затрубного пространства 11 пакером 12. Камера 8 сообщена с пространством 11 через установленный в цилиндре 3 ниже статического уровня жидкости всасывающий клапан 13 и через нагнетательный клапан 7 и внутреннюю П 14 с магистралью 15. В нижней части цилиндра 3 выполнено перепускное отверстие 16. Между клапано.м 13 и плунжером 6 расположен порщень 17 с полым щтоком 18 с возможностью его сообщения с камерой 8. Шток 18 снабжен кольцевой уплотнительной диафрагмой 19 с нагнетательным клапаном 20. Диафрагма 19 жестко соединена с цилиндром 3 с об- разование.ч над и под порщнем 17 двух камер 21 и 22 переменного объема. Камера 8 сообщена с пространством 11 каналом 23 через ка.меру 21 и клапан 20. Камера 22 сообщена через отверстие 16 и П 10 с атмосферой. П 10 заполнена жидкостью выще уровня верхнего положения плунжера 6, что приводит к уменьщению расхода металла на колонну щтанг и связанному с этим снижению затрат на перемещение плунжера. I ил. и сл