Гидропривод скважинного насосного агрегата Советский патент 1988 года по МПК F04B47/04 

4 i

00

оо

и снЬа iKu.

У

Изобретение относится к технике добычи нефти, в частности к наземной части гидропривода скважинного насосного агрегата, и может быть использовано в нефтедобывающей промышленности при эксплуатации сква- жин насосными агрегатами, работающими за счет энергии рабочей жидкости.

Цель изобретения - повышение эффективности путем улучшения подготовки рабочей жидкости.

I На чертеже схематично представлен гид- ропривод скважинного насосного агрегата, общий вид.

Гидропривод скважинного насосного агрегата содержит силовой насос 1 с нагнетательной 2 и всасывающей 3 гидролиниями, связанную с всасывающей гидролинией 3 приемную емкость 4 рабочей жидкости, гидроциклон: 5 с расположенными в его корпусе 6 тангенциальной линией 7 подвода жидкости, центральной сливной линией 8 и гидролинией 9 слива. Гидропривод снабжен также гидролиниями 10 и 11, одна из которых предназначена для отвода из скважины (не показана) добываемой и отработанной рабочей жидкостей, а другая - для отвода товарной, добытой из скважины, жидкости на при- емный пункт ( не показан). Гидролиния 11 для отвода товарной, добытой из скважины, жидкости на приемный пункт связана с вмонтированным в нее эжектором 12, камера 13 разрежения с входным соплом 14 которого сообщена трубопроводом 15 с верхней ча- стью приемной емкости 4. Кроме того, гидропривод скважинного насосного агрегата содержит распределитель 16 потока жидкости, поступающей из скважины, рабочий орган 17 которого связан с датчиком 18 уровня жидкости в приемной емкости 4. Распреде- литель 16 потока жидкости установлен на предназначенной для отвода из скважины добываемой и отработанной рабочей жидкостей гидролинии 10. Эжектор 12 дополнительно снабжен гидроцилиндром 19 и регу- лятором 20 скорости потока жидкости, рабочий элемент 21 которого расположен с возможностью перемещения во входном сопле 14 эжектора 12 посредством кинематической связи (не обозначено) с рабочим элементом 22 гидроцилиндра 19, при этом рабочая полость гидроцилиндра сообщена с участком гидролинии 11 для отвода товарной жидкости на приемный пункт до эжектора 12, а камера 13 разрежения последнего дополнительно связана с гидролинией 9 ниж- него слива жидкости гидроциклона 5.

Распределитель 16 потока жидкости выполнен, в виде двухстороннего клапана 23, установленного с возможностью взаимодействия с седлами 24 и 25, которые располо

жены на входах соответственно гидролинии 10 и 11 для отвода из скважины добываемой и отработанной рабочей жидкостей и товар

5 0 5 0 0 0

5

ной жидкости на приемный пункт. Рабочий элемент 21 регулятора 20 скорости потока жидкости выполнен в виде конусообразной иглы 26, а рабочий элемент 22 гидроцилиндра 19 - в виде подпружиненной мембраны 27.

Двухсторонний клапан 23 распределителя 16 потока жидкости связан с датчиком 18 уровня жидкости посредством звена 26.

Гидропривод скважинного насосного агрегата работает следующим образом.

Отработанная рабочая жидкость совместно с добываемой под избыточным давлением поступает по гидролинии 10 в распределитель 16 потока жидкости, где в зависимости от положения двухстороннего клапана 23 по отношению к его седлам 24 и 25 разделяется на два потока. Один из них по тангенциальной линии 7 поступает в гидроциклон 5, а другой - в гидролинию 11 и далее чере з эжектор 12 направляется в качестве товарной жидкости на пункт приема готовой продукции. Жидкость, поступившая в гидроциклон 5, благодаря тангенциальному вводу, очищается от механических примесей, которые совместно с некоторой частью жидкости через гидролинию 9 слива отводятся в камеру 13 разрежения эжектора 12 и далее совместно с товарной жидкостью - на пункт приема. Основная часть жидкости, очищенная от механических примесей, по центральной сливной линии 8 из гидроциклона 5 переливается в приемную емкость 4, откуда через всасыающую гидролинию 3 приемной емкости поступает на прием (не обозначен) силового насоса 1, который нагнетает ее по гидролинии 2 к скважинному насосному оборудованию (не показано).

Жидкость, которая поступила в гидролинию 11, движется через сужающееся входное сопло 14 эжектора 12 с некоторой, достаточно высокой, скоростью, что вызывает в камере 13 эжектора 12 разрежение. Так как камера 13 разрежения сообщена посредством гидролинии 9 нижнего слива и трубопровода 15 соответственно с нижней частью гидроциклона 5 и верхней частью приемной емкости 4, то механические примеси и примеси газа из них удаляются совместно с товарной жидкостью на пункте приема. Такая обвязка гидроциклона 5 и приемной емкости 4 совместно с эжектором 12 в значительной стемени улучщает качество подготовки рабочей жидкости, что в целом повышает эффективность использования скважинного насосного оборудования.

Поддержание необходимого (заданного) уровня жидкости в приемной емкости 4 обеспечивается благодаря установленному в ней датчику 18 уровня и соединенного с ним распределителя 16 потока жидкости. При понижении уровня жидкости в приемной емкости 4 двухсторонний клапан 23 приближается к нижнему седлу 25 и вызывает частичное перекрытие его осевого канала, а это ведет к тому, что большая часть жидкости из гидролинии 10 направляется в тангенциальную линию 7 подвода жидкости и далее через гидроциклон 5 - в приемную емкость 4.

Если уровень жидкости в приемной емкости 4 будет максимально допустимым, то датчик 18 уровня при помощи звена 26 переместит двухсторонний клапан 23 ближе к верхнему седлу 24, что обеспечит отвод до- бывной жидкости в гидролинию 11 и далее через эжектор 12 - на приемный пункт товарной жидкости.

Количество жидкости, протекающее через эжектор 12, в зависимости от количества добывной жидкости, поступившей из скважины, в процессе работы гидропривода колеблется. В результате этого и давление жидкости в гидролинии 11 будет изменяться пропорционально количеству жидкости, проходящей через входное сопло 14 эжектора 12. В соответствии с изменением величины этого давления будет больще или меньще прогибаться подпружиненная мембрана 27 гидроцилиндра 19, что приведет к перемещению рабочего элемента 21 регулятора 20 скорости потока жидкости в виде конусообразной иглы 26 во входном сопле 14. В зависимости от положения конусообразной иглы 26 будет изменяться живое поперечное сечение входного сопла 14, эжектора 12, что обеспечит достаточно стабильную скорость движения жидкости во входном сопле 14 эжектора 12. Чем больше жидкости будет направлено в эжектор 12, тем выше будет давление в гидролинии 10 перед эжектором 12 и тем больше прогнется рабочий элемент 22 гидроцилиндра 19 в-виде подпружиненной мембраны 27, извлекая из входного сопла 14 эжектора -конусообразную иглу 26 регулятора 20 скорости потока жидкости, тем самым увеличивая живое сечение входного сопла эжектора и уменьщая скорость потока жидкости. При меньшем количестве поступающей в эжектор 12 жидкости процесс регулировки скорости происходит в обратном порядке, обеспечивая тем самым стабильное значение ее величины. Стабильная скорость истечения жидкости через эжектор 12 создает достаточно устойчивое разрежение в камере 13 эжектора и способствует устойчивости процесса подготовки рабочей жидкости в гидроприводе.

0

5

0

5

0

5

0

5

Формула изобретения

1.Гидропривод скважинного насосного агрегата, содержащий силовой насос с нагнетательной и всасывающей гидролиниями, связанную с всасывающей гидролинией приемную емкость рабочей жидкости, гидроциклон с расположенными в его корпусе тангенциальной линией подвода, центральной сливной линией и гидролинией слива, а также гидролинии для отвода добываемой и отработанной рабочей жидкостей и для отвода товарной, добытой из скважины, жидкости на приемный пункт, причем последняя связана с эжектором, камера разрежения с входным соплом которого сообщена с верхней частью приемной е.мкости, и распределитель потока жидкости, рабочий орган которого связан с датчиком уровня жидкости в приемной емкости, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности путем улучшения подготовки рабочей жидкости, распределитель потока жидкости установлен на гидролинии для отвода добываемой и отработанной рабочей жидкостей, эжектор дополнительно снабжен гидроцилиндром и регулятором скорости потока жидкости, ра. бочий элемент которого расположен с возможностью перемещения во входном сопле эжектора посредством кинематической связи с рабочим элементом гидроцилиндра, при этом рабочая полость гидроцилиндра сообщена с участком гидролинии для отвода товарной жидкости на приемный пункт до эжектора, а камера разрежения последнего дополнительно связана с гидролинией слива жидкости гидроциклона.

2.Гидропривод по п. 1, отличающийся тем, что распределитель потока жидкости выполнен в виде двухстороннего клапана, установленного с возможностью взаимодействия с двумя седлами, которые расположены на входах соответственно гидролиний для отвода из скважины добываемой и отработанной рабочей жидкостей и товарной жидкости на приемный пункт.

3.Гидропривод по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что рабочий элемент регулятора скорости потока выполнен в виде конусообразной иглы.

4.Гидропривод по пп. 1 - 3, отличающийся тем, что рабочий элемент гидроцилиндра выполнен в виде подпружиненной мембраны.

Изобретение м.б. использовано при эксплуатации скважин насосными агрегатами, работающими за счет энергии рабочей жидкости. Цель изобретения - повышение эффективности агрегата. Приемная емкость 4 рабочей жидкости связана всасывающей гидролинией 3 с насосом 1. В корпусе 6 гидроциклона 5 расположены тангенциальная линия 7 подвода, центральная сливная линия 8, гидролиния слива 9, гидролинии 10, 11для отвода добываемой и отработанной рабочих жидкостей и для отвода товарной, добытой из скважин, жидкости на приемный пункт. Гидролиния 11 связана с эжектором 12. Камера 13 разрежения эжектора 12 сообщена с верхней частью емкости 4. Рабочий орган 17 распределителя 16 потока жидкости связан с датчиком 18 уровня. Эжектор 12снабжен гидроцилиндром 19 и регулято- ро.м 20 скорости потока. Распределитель 16 выполнен в виде двухстороннего клапана 23, установленного с возможностью взаимодействия с седлами 24, 25, которые расположены на гидролиниях 10, И. Рабочий элемент 21 регулятора 20 выполнен в виде конусообразной иглы 26. Рабочий элемент 22 гидроцилиндра 19 выполнен в виде подпружиненной мембраны 27. Стабильная скорость истечения жидкости через эжектор 12 создает устойчивое разрежение в камере 13 и способствует устойчивости процесса подготовки рабочей жидкости. 3 з.п.- ф-лы, 1 ил. g (Л