Скважинная штанговая насосная установка Советский патент 1990 года по МПК F04B47/02 

Изобретение относится к технике добычи нефти, в частности к скважин- ным штанговым насосным установкам, и может быть использовано в нефтедобывающей промышленности при откачке из скважины вязких структурообразующих нефтей, например, в условиях мно- голетнемерзлых пород. f

Цель изобретения - повышение эксп- луатационной надежности при добыче вязких структурообразующих нефтей за счет безударного режима запуска.

На чертеже схематично представлена скважинная штанговая насосная установка, общий видQ

Скважинная штанговая насосная установка содержит привод 1, связанный с приводом 1 штанговый насос 2, цилиндр 3 которого с размещенным в нем всасывающим клапаном Ь связан с колонной 5 насосных труб, а расположенный в полости цилиндра 3 полый плунжер 6 с установленным в нем нагнетательный клапаном 7 - с колонной 8

насосных штанг через канатную подвеску 9. Установка дополнительно снабжена установленной между канатной подвеской 9 и колонной 8 насосных штанг рабочей парой цилиндр 10 - непроходной поршень 11, цилиндр 10 которой связан с канатной подвеской 9 и его надпоршневая 12 и подпоршневая 13 полости заполнены незамерзающей жидкостью, а непроходной поршень 11 связан с колонной 8 насосных штанг и установлен с возможностью возвратно-поступательного перемещения, надпоршневая 12 и подпоршневая 13 полости цилиндра 10 дополнительной рабочей пары сообщены посредством трубопроводов 14 и 15 гидравлической связи с установленными в них регулируемыми обратными клапанами соответственно

0

5

0

5

0

5

0

5

16 и 17, причем шток 18 непроходного поршня 11 дополнительной рабочей пары уплотнен в нижней части ее цилиндра 10 и верхней части колонны 5 насосных труб посредством сальников 19 и 20. Между сальниками 19 и 20 штока 18 непроходного поршня 11 дополнительной рабочей пары установлен пружинный , амортизатор 21. Регулируемые обратные клапаны 16 и 17 выполнены подпружиненными и снабжены регулировочными винтами, соответственно 22 и 23

Подготовка установки к работе заключается в настройке обратных клапанов 16 и 17 посредством регулировочных винтов 22 и 23. При настройке клапанов следует учитывать, что давление в подпоршневой полости 13 не должно значительно превышать давления от нормальной максимальной нагрузки, обратный клапан 16 должен открываться под .действием давления, превышающего давление под непроходным поршнем 11 при нормальной работе установки, и обратный клапан 17 должен открываться под действием давления, создаваемого весом канатной подвески 9, цилиндра 10, трубопроводов И и 15 и незамерзающей жидкости, заполняющей цилиндр.

Установка работает следующим образом.

После включения установки балансир (не обозначен) привода 1 передает цилиндру 10 дополнительной рабочей пары возвратно-поступательное движение, при этом периодически внутри цилиндра 10 возникают гидравлические усилия, передаваемые на непроходной поршень 11. Обратные клапаны 16 и 17 срабатывают при откачке загустевшей нефти после простоя скважины (не обозначена). Обратный клапан 16 отк-. рывается при увеличении максимальной

15

нагрузки, обратный клапан 17 при зависании колонны насосных штанг 8. При этом снижается длина хода штангового насоса 2, и пропорционально этому снижается и скорость откачки. При ходе колонны 8 насосных штанг вниз цилиндр 10 движется самостоятельно по отношению к колонне насосных штанг под дейстрием собственного веса, в связи с чем исключается провисание канатной подвески 9.

Цилиндр 10 и непроходной поршень 11 дополнительной рабочей пары перемещаются одновременно в одном направ- лении в случае выхода установки на заданный режим, т.е. когда под действием давления в подпоршневой полости 13 цилиндра 10 обратный клапан 16 не открывается о При этом колонна 8 на- сосных штанг (при ходе вверх) поднимается за счет давления в подпоршне- вой полости. Обратный клапан 17 при нормальной работе установки (без зависания колонны 8 насосных штанг) также закрыт. Пружина (не обозначена) выполняет роль амортизатора 21 при обрыве канатной подвески 9 и предот- вращает разрушение цилиндра 10. По мере разрушения структуры нефти в ко- лонне 5 насосных труб и снижения ее вязкости за счет снижения давления в цилиндре восстанавливается заданная длина хода колонны насосных штанг.

Формула изобретения 1. Скважинная штанговая насосная установка, содержащая привод, связанный с приводом штанговый насос, ци

JQ

Q

5 0 5 о

5

линдр которого с размещенным в нем всасывающим клапаном связан с колонной насосных труб, а расположенный в полости цилиндра полый плунжер с установленным в нем нагнетательным клапаном - с колонной насосных штанг, привод связан с колонной насосных штанг через канатную подвеску, отличающаяся тем, что, с целью повышения эксплуатационной надежности при добыче вязких структурообразующих нефтей за счет безударного режима запуска, она дополнительно снабжена установленной между канатной

подвеской и колонной насосных штанг i

рабочей парой цилиндр - непроходной поршень, цилиндр которой связан с канатной подвеской и его надпоршневая и подпоршневая полости заполнены незамерзающей жидкостью, а непроходной поршень связан с колонной насосных штанг и установлен с возможностью возвратно-поступательного перемещения, надпоршневая и подпоршневая полости цилиндра дополнительной рабочей пары сообщены посредством трубопроводов гидравлической связи с установленными в них регулируемыми обратными клапанами, причем шток непроходного поршня дополнительной рабочей пары уплотнен в нижней части ее цилиндра и верхней части колонны насосных труб посредством сальников.

2. Установка по п.1, отличающая с я тем, что между сальниками штока непроходного поршня дополнительной рабочей пары установлен пружинный амортизатор.

Изобретение позволяет повысить эксплуатационную надежность скважинной насосной установки при добыче вязких структурообразующих нефтей за счет безударного режима запуска. С приводом 1 связан штанговый насос 2. Цилиндр 3 насоса 2 с размещенным в нем всасывающим клапаном 4 связан с колонкой (К) 5 насосных труб. В полости цилиндра 3 расположен полый плунжер 6 с установленным в нем нагнетательным клапаном 7. Плунжер 6 связан с К 8 насосных штанг, с к-рой привод 1 соединен через канатную подвеску 9. Рабочая пара цилиндр 10-непроходный поршень 11 установлена между подвеской 9 и К 8. Цилиндр 10 связан с подвеской 9, и его надпоршневая и подпоршневая полости 12 и 13 заполнены незамерзающей жидкостью. Поршень 11 связан с К 8 и установлен с возможностью возвратно-поступательного перемещения. Полость 12, 13 сообщены посредством трубопроводов 14, 15 гидравлической связи с установленными в них регулируемыми обратными клапанами 16, 17. Шток 18 поршня 11 уплотнен в нижней части цилиндра 10 и верхней части К 5 посредством сальников 19, 20. Между сальниками 19, 20 установлен пружинный амортизатор 21. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Составитель Э.Гинзбург Редактор А.Шандор Техред А.Кравчук Корректор Н.Пожо

Заказ 128

Тираж 97

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Подписное