Скважинная штанговая насосная установка Советский патент 1989 года по МПК F04B47/02 

(Л

О1

м4

00

сд ю

Изобретение позволяет увеличить производительность штанговой установки путем увеличения глубины откачки жидкости из скважины. Проходной плунжер 3 установлен в рабочей полости цилиндра 2 основного насоса (Н) 1 с возможностью возвратно-поступательного движения. Плунжер 3 механически связан с колонной 5 насосных штанг и гидравлически - с нагнетательной линией 6. Н 7 с дифференциальным поршнем 8 и нагнетательным клапаном 9 связан с приемом 10 Н 1. Поршень 8 снабжен грузом и выполнен полым с возможностью возвратно-поступательного перемещения и образования кольцевой полости 11 под большой ступенью 12 поршня 8, гидравлически сообщенной с линией 6. Н 13 выполнен в виде пары цилиндр 14 - проходной плунжер 15 и установлен под Н 7. Меньшая ступень 16 поршня 8 связана с плунжером 15 через колонну 5. Нагнетательная линия 17 Н 13 гидравлически сообщена с приемом 10 через канал 18 Н 7. 1 ил.

тельным клапаном 9 связан с приемом ЮН 1.. Поршень 8 снабжен грузс м и выполнен полым с возможностью возвратно-поступательного лтеремещения н образования кольцевой полости 11 под большой ступенью 12 поршня 8, гидравлически сообщенной с линией

Изобретение относится к технике добычи нефти, в частности к скважин- ной штанговой насосной установке, н может быть использовано в нефтедобывающей промышленности при откачке пластовых ткидкостей .из скважины„ Цель изобретения - увеличение производительности путем увеличения глубины откачки жидкости из скважины.

На чертеже представлена предлагаемая скважинная штанговая насосная установка, общий вид,

Скважинная штанговая насосная: установка содержит основной насос 1 установленный в рабочей полости цилиндра 2 основного насоса 1. с возможностью возвратно-поступательного движения проходной плунжер 3 с нагнетательным клапаном 4, механически связанный с колонной насосных штанг 5 и гидравлически - с нагнетательной линией 6, и дополнительный насос 7 с дифференциальным поршнем 8 и нагнетательным клапаном 9, связанный с приемом 10 основного насоса 1, приче поршень 8 дополнительного насоса 7 снабжен грузом (на чертеже не показан) и выполнен полым с возможностью возвратно-поступательного перемеще- ния и образования кольцевой полости 11 п од большой ступенью 12 поршня 8, гидравлически сообщенной с нагнетательной линией 6 основного насоса 1 Установка снабжена вторым дополнительным насосом 13, выполненным в виде пары цилиндр 14 - проходной .плунжер 15- и установленным под первым дополнительным насосом 7, мен;ь- шая ступень 16 дифференциального поршня 8 которого связана с проходным плунжером 15 второго дополнительного насоса 13 через колонну насосных штанг 5, причем нагнетательная линия 17 второго дополнительного насоса 13 гидравлически сообщена

0

5

0

5

0

5

0

5

с приемом 10 основного насоса 1 через проходной канал 18 дифференциального. поршня 8 первого дополнительного насоса 7. Кольцевая полость 1 1 под большой ; ступенью 12 поршня 8 гидравлически сообщена с нагнетательной линией 6 основного насоса 1 посредством каналов 19 - 21, при этом основной насос 1 и оба дополнительных насоса 7 и 13 выполнены во вставном варианте путем установки их в колонне насосных труб 22 соответственно через замковые опоры 23-26. Плунжер 15 и цилиндр 14 второго дополнительного насоса 13 снабжен соответственно нагнетательным 27 и всасывающим 28 клапанами. Основной насос 1 и первый дополнительный насос 7 связаны между собой посредством телескопического соединения 29.

Скважинная штанговая насосная установка работает следующим образом.

В исходном положении плунжера 3 и 15 и нагнетательный поршень В соответственно основного насоса 1 и дополнительных насосов 13 и 7 находятся в крайнем нижнем положении. При этом давление в цилиндре 2 основного . насоса 1 и цилиндре (на чертеже не обозначен) первого дополнительного насоса 7, а также в кольцевых кана- лах (на чертеже не обозначены) за ними, образованными наружными диаметрами упомянутых цилиндров и внутренней поверхностью колонны насосных труб 22, соответствует гидростати-т ческому давлению откачиваемого столба жидкости. Давление на уровне размещения первого дополнительного насоса 7 равно давлению на приеме 10 основного насоса 1. При этом нагнетательные клапаны 4 и 27 проходных плунжеров 3 и 15 основного насоса 1 и второго дополнительного насоса 13, а также нагнетательный клапан 9 первого дополнительного насоса 7 находятся в закрытом состоянии.

При ходе проходного плунжера 3 основного насоса 1 вверх давление в полос ти цилиндра 2 под ним уменьшается , вследствие чего на большую ступень 12 дифференциального поршня 8 первого дополнительного насоса 7 действует перепад давления, создающий тяговое усилие, обеспечивающее движение вверх колонны насосных штан 5, связывающей проходной плунжер 15 второго дополнительного насоса 13 с меньшей ступенью 16 дифференциального поршня 8 первого дополнительного насоса 7. При этом жидкость из полости цилиндра 14 второго дополнительного насоса 13 поступает в объем, освобождаемый объемом меньшей ступени 16 дифференциального поршня 8 первого дополнительного 7, а в объем цилиндра 14 второго дополнительного насоса 13 под плунжером 15 поступает скважинная жидкость, т.е. осуществляться процесс всасывания.

При холе проходного плунжера 3 основного насоса 1 вниз давление в полости цилиндра 2 под ним увеличивается, что обусловливает увеличение давления на большую ступень 12 дифференциального поршня 8 первого дополнительного насоса 7 и снижение перепада давления на него, что при одновременном воздействии веса колонны насосных штанг 5 обеспечивает пе- ремещение дифференциального поршня 8 вместе с колонной насосных штанг и проходным плунжером 15 второго дополнительного насоса .13 вниз. При этом всасывающий клапан 28 цилиндра 14 второго дополнительного насоса 13 открывается, так как сила перемещения дифференциального поршня 8 вниз первого дополнительного насоса 7 больше противодействующей силы, действующей на поршень снизу. Последнее обстоятельство обеспечивается весом колонны насосных штанг 5 на

участке между меньшей ступенью 16 дифференциального поршня 8 и проходным плунжером 15 соответственно пер- вого и второго дополнительных насосов.

При ходе проходного плунжера 15 второго дополнительного насоса 13 . вниз жидкость из полости его цилиндра 14 под плунжером поступает в его Q полость над плунжером.

Формула изобретения

Скважинная штанговая насосная уста5 новка, содержащая основной насос, установленный в рабочей полрсти цилиндра основного насоса с возможностью возвратно-поступательного движения проходной плунжер с нагнетательным

0 клапаном, механически связанный с колонной насосных штанг и гидравлически с нагнетательной линией, и первый дополнительный насос с дифференциальным поршнем и нагнетатель5 ным клапаном, связанный с приемом основного насоса, причем поршень дополнительного насоса снабжен грузом и выполнен полым с возможностью возвратно-поступательного перемещения и обп разования кольцевой полости под большой ступенью поршня, гидравлически сообщенной с нагнетательной линией основного насоса, отличающаяся тем, что, с целью увеличения производительности путем увеличения глубины откачки жидкости из скважины, она снабжена вторьм дополнительньш насосом, выполненным в виде пары цилиндр - проходной плунжер и установ0 ленным под первым, меньшая ступень дифференциального поршня которого связана с проходным плунжером второго дополнительного насоса через колонну насосных штанг, причем нагнетатель5 ная линия второго дополнительного насоса гидравлически сообщена с приемом основного насоса через проходной канал дифференциального поршня первого дополнительного насоса.

5