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

седло 7 с шариковым затвором 8 и поршень (п) со штоком 10. Поршень взаимодействует с затвором 8 после . остановки насоса. Полость Ц 6 над седлом 7 гидравлически связана с полостью труб 1. Полость Ц 6 между П и седлом7 -с затрубным пространством., Подпоршневая полость 17 Ц 6 выполнена герметичной и заполнена пресной водой. При работе насоса поднимающаяся по трубам 1 добываемая жидкость нагревает замерзшую пресную воду в полости 17. При этом лед оттаивает

,и П со штоком 10 движутся BHH3j и

затвор 8 опускается а седло 7 и перекрывает его отверстия. Этим устраняется утечка жидкости в затрубноё пространство и обеспечивается откачка жидкости в систему сбора. 3 ил., 1 табл.

Изобретение относится к нефтедобывающей пром-ти. Цель изобретения - повьшение надежности работы установки за счет предотвращения отложений льда и гидратов в интервале много- летнемерзлых пород при Остановке насоса. Установка содержит колонну насосно-компрессорных труб 1 с насосом, под которым размещен сливной клапан. Последний установлен на трубах 1 и выполнен в виде полого цилиндра (Ц) 6. Внутри Ц 6 размещены 20 $ (Л 00 4 X)

Изобретение относится к нефтедобывающей промьшшенности, в частности к нефтепромысловому оборудованию, и предназначено для использования в районах Крайнего Севера

Цель изобретения - повьтение надежности работы за счёт предотвращения отложений льда и гидратов в интервале многолетнемерзлых пород при остановке насоса.

На фиг, 1 изображена глубинно-насосная установка на фиг. 2 сливной клапан при работающем насосе; на фиг. 3 - то же, после остановки насоса.

Установка содержит колонну насос- но-компрессорных труб 1, сливной клапан 2 и насос 3, размещенные в обсадной колонне 4, окруженной многолетнемерзлыми породами 5. Сливной клапан 2 размещен над нижней границей многолетнемерзлых пород 5 и вьшолнен в виде полого цилиндра 6, внутри которого размещены седло 7 с шариковым затвором 8 и поршень 9 со штоком 10, установленным с возможностью взаимодействия с шариковым затвором 8 после остановки насоса 3. Полость 11 цилиндра 6 над седлом 7 гидравлически связана каналами 12 с полостью 13 на- сосно-компрессорных труб, а полость 14 цилиндра 6 между поршнем 10 и седлом 7 - каналом 15 с затрубным пространством. Зазор между поршнем 9 и цилиндром 6 герметизирован кольцами 16, изготовленными из нефтестойкой резины. Подпоршневая полость 17 заполнена пресной водой 18. Шток 10 установлен на расстоянии 1, определяемом

из выражения 1 б KL, где К - коэффициент линейного расширения воды при замерзании , L - длина подпоршневой полости. Цилиндр 6 сверху и снизу перекрыт пробками 19 и 20.

Установка работает следукяцим образом.

После включения насоса 3 жидкость откачивается по колонне насосно-ком- прессорных труб 1 до выкидной линии и подается в систему сбора нефти. При этом давление внутри насосных труб возрастает и превышает затрубноё давление. Шарик 8 под действием перепада давления перекрывает отверстие, предотвращая утечку жидкости в затрубноё пространство. Нагртая восходящей по колонне насосных труб добьшаемой жидкостью пресная вода в полости 17 имеет минимальный объем, а поршень 9 со штоком 10 находится в крайнем нижнем положении.

После снижения температуры, например, при остановке скважины, до (температуры замерзания пресной воды 18 в цилиндрической полости 17) объем воды в цилиндрической полости 17 увеличивается из-за образования льда (фиг. 3). При этом поршень 9 движется вверх и шток 10 поднимает из седла 7 шарик 8. Под действием разности давлений жидкость из колонны насосно-компрессорных труб перетекает и зйтрубное пространство.

После удаления жидкости из расположенной в интервале многолетнемерзлых пород части колонны насосных труб образование льда и гидратов не

происходит. При необходимости пуска установки включают насос 3 (фиг. 1) при этом поднимающаяся по насосным трубам 1 добьшаемая жидкость нагрева ет замерзшую пресную воду в цилиндрической полости 17, лед оттаивает, поршень 9 со штоком 10 движутся вниз под.действием давления в насосных трубах, шарик 8 опускается в седло 7 и перекрывает отверстие седла. В результате устраняется утечка жидкости в затрубное пространство и обеспечивается откачка жидкости в систему сбора.

Расстояние от шарика 8, установленого в седле 7, до верхней торцовой плоскости штока 10, определяется линейным расширением замерзающей пресной воды и длиной L подпоршневой час ти цилиндрической полости 17, что можно выразить формулой

1

расстояние от верхней торцовой поверхности штока до установленного в седле шарика, м,

коэффициент расширения воды при замерзании, К 0,09; длина подпоршневой части цилиндрической полости, м В таблице представлены результаты расчетов этого расстояния.

где 1 К L

Расстояние от верхней торцовой плоскости штока до шарика,- установленного в седле, м

0

5

д

5

Из таблицы видно, что для обеспечения работоспособности установки длина цилиндрической полости должна находиться в пределах 0,1-0,5 м.

Срабатывание клапана происходит при - температуре замерзания пресной воды в цилиндрической полости 6. Срабатывание клапана произойдет до замерзания пластовой жидкости, лифтируемой в насосно-компрессор- ных трубах, так как пластовая жидкость является минерализованной и точка ее замерзания (-10) - (-15) С,

Формула изобретения

Глубинно-насосная установка, включающая колонну насосно-компрессорных труб с насосом, размещенный над насосом сливной клапан, отличающаяся тем, что, с целью повьшге- ния надежности ее работы за счет

предотвращения отложений льда и гид

6

ратов в интервале многолетнемерзлых пород при остановке насоса, сливной клапан размещен на колонне насосно- компрессорных труб и выполнен в ви- 0 де полого цилиндра, внутри которого размещены седло с шариковым затвором и поршень со штоком, установленный с возможностью взаимодействия с шариковым затвором после остановки насоса, причем полость цилиндра над седлом гидравлически связана с полостью насосно-компрессорных труб, а полость цилиндра между поршнем и седлом - с затрубньм пространством, подпоршне- вая полость цилиндра выполнена герметичной и заполнена пресной водой, а шток установлен на расстоянии, определяемом из выражения 1 -ё К L,

где 1 - расстояние от торца штока до находящегося в седле шарика, м;

К - коэффициент линейного расширения пресной воды при замерзании;L - длина подпоршневой полости,м.

0

5

0

Фиъ.З