Аппарат для извлечения жидкостей из глубоких скважин Советский патент 1924 года по МПК F04F7/00 

извлечения жидкостей из глубоких ск важин предлагается применять изогнутуЬ в виде буквы О и открытую с концов трубу, в нагнетательном колене коей помещается отбойный клапан, а ниже него - всасывающий, с целью использования инерции столба жидкости под отбойным клапаном.

Ца чертежу фиг. 1 изображает схематический вид, аппарата; фиг. 1-видоизмененное устройство сливной трубы; фиг, 2 - продольный разрез аппарата; фиг. 3-продольный разрез трубы с от 5ойным и всасывающим клапанами; фиг. 4--продольный разрез .видоизмененного аппарата и фиг. ;5 и б-разрезы крана двумя взаимно перпендикулярными плоскостями.

В скважину О (фиг. 1) опускается до погружения в жидкость изогнутая в виде буквы i/и открытая с концов труба АВБ, через которую нагнетается жидкость.

Если , в колене АВ при посредстве, напр., заслонки Л быстро прервать поток жидкости, то жидкость за заслонкой по инерции будет продолжать свое движениё, следствием чего непосредственно под заслонкой должен образоваться вакуум; если в этом месте установить клапан С (фиг. 1), открывающийся внутрь колена ДВ то часть жидкости из скважинь поступит в трубу Л; если теперь открыть заслбнку К, то жидкость по

всей трубе АВБ, вместе с захваченной из-, скважины жидкостью, снова придет в. движение. Таким образом засасывание добываемой жидкости и подача (ее поотводящему колену ВБ будет производиться периодически, как и в обычном поршневом насосе; роль поршня насоса в данном случае выполняет прогоняемая, по трубе АВБ рабочая жидкость.

Для уменьшения знергии, потребляемой на прогон рабочей жидкости потрубе АВБ, необходимо установить воздушный резервуар Р на высоте от колрна В не более 10 метров (соответствует давлению одной атмосферы), чтобы столб жидкости в отводящем колене ВБ не мог разорваться. Воздушный, резервуар Р представляет цилиндр, в который входит снизу отводная труба Б (фиг. 1. и 1), а сверху вводится конец сливной трубы Б Когда заслонка 1 закрывается, то жидкость в части ВБ (фиг. 1) движется по инерции только до резервуара Р, в. котором над жидкостью сжимается воздух (или газы из добываемой жидкости) образуя упругую подушку, по трубе же Б жидкость поступает наверх почти равномерно. Быстрые периодические остановки в трубе А притекающей жидкости производятся автоматически при п(хредстве отбойного клапана, состоящего из пробки Л (фиг. 2, 3), соединенной состержнем Л. Последний имеет два упор«ых кольца а и в и свободно проходит через поршень П, перемещающийся в трубчатом ответвлении Г колена АВ, Стержень Л имеет направляющую м,

между которой и поршнем /7 помещена спиральная пружина е. Ответвление Г соединяется трубкой д (фиг. 2) с О1;вод:ной трубой непосредственно, иди же через воздушный резервуар при посредСтве трубки Г (фиг. 2).

Лппарат работает следующим обра:зом. В момент, когда клапан К закрыт,

под ним в части //(фиг. 2) образуется

вакуум и через впускной клапан С поступает добываемая жидкость, движение же столба жидкости в трубе А над кла:паном К быстро останавливается, отчего над клапаном К давление рабочей жи кости возрастет до значительной величины, вследствие инерции и исчезновения всех гидравлических потерь в трубе ;

:это увеличенное давление поднимает пор(Шень, П, который, подвигаясь вверх, .дойдет до упорного кольца в и, упираясь в него, поднимет клапан К; тогда рабочая жидкость устремляется через отверстие, открытое клапаном Л, в отводную трубу ВБ, увлекая и проталкивая вместе с собой и всю поступившую под клапан Л через клапан С добываемую из скважины жидкость, при чем одновременно с установлением общего непрерывного потока в трубопроводе АВБ давление под -поршнем П значительно падает на всю величину гидравлических сопротивлений вдоль всей трубы Л, а над поршеньком 77, наоборот, немного увеличивается (из гру-бы Б): это увеличенное давление над поршнем / вместе с давлением сжатой пружины е перемещает поршень П обратно вниз, где он, упираясь в кольцо fj стержня Д закрывает клапан К после этого явления повторяются. Конструктивное выполнение аппарата, соответствующее приведенному описанию, изображено на фиг. 3, при чем буквенные обозначения те же, что и на фиг. 2. Так как поступающая рабочая жидкость по трубе А всегда может быть чистой (вода или отс1 оявшаяся добытая кидкость) и только эта чистая рабочая жидкость омывает клапан/С и трущиеся части аппарата, то присутствие песка или грязи в добываемой жидкости, поступающей ниже клапана А , вредного влияния оказать не может, загрязнение же клапана через трубку -/ невозможно. .

Так как столбы жидкости в, нагнетающей -4 и отводящей S трубах статически уравновешены, то потребление энергии системой обусловливается лишь гидравлическими потерями напора от прогона жидкости по трубопроводу АВБ, работой подъема засосанной жидкости и потерями в клапанном устройстве. Энергия потребляется только во время прогона жидкости по трубам; При закрытом же клапане /С (фиг. 2) энергия не расходуется, .т. к. засасывание добываемой жидкости в.вакуум под клапа; ном К и открывание клапанов К и С производятся за счет на копленной ранее, в предшествующий период прогона жидкости, энергии потока.

На фиг. 4 и 5 изображен аппарат видоизмененной конструкции. Здесь для периодического отсекания потока жидкости в нагнетательной трубе А применен поплавкойый клапан К. Отсекание жидкости в трубе А производится краном Т (фиг. 4, 5 и 6), который периодически каким-либо способом открывается и закрывается с некоторой определенной частотой; при открывании этого крана Т рабочая жидкость поступает из магистральной трубы а в нагнетательную трубу А скважины; когда же кран Т закрь1т, то, наоборот, дополнительное давление из магистрали прекращается, а через маленький канал у в теле рана давление в трубе А приводится к атмосферному, т.-е. примерно к давлению в отводящей трубе Б. Вес клапана К (фиг. 4) делается несколько меньшим, нежели вес такого же объема рабочей жидкости, что достигается тем, что к массивной части клапана Л навинчивается колокол /f с роздухом.

УстройствЬработает следующим образом. Когда кран Т открыт, а клапан -ff поднят-рабочая жидкость свободно поступает через .клапанное гнездо М в отводящу1р трубу Б , так как удельный вес клапана К мало отличается от удельного веса рабочей жидкости, то последняя, протекая в трубе А по зазору между колоколом К клапана и стенкой трубы ., легко увлекает,этот клапан вниз и, прихлопывая его нагнездо Л/, быстро останавливается. Под гнездом Ж образуется

::..:зт

вакуум, открывается впускной клапан С и через него всасывается добываемая из скважины жидкость; вслед затем, когда вакуум заполнится жидкостью из скважины и самый, поток в трубе Б, двигавшийся некоторое время по инерции, остановится, кран Т закрывается и тогда наступает состояние равновесия, потому что с закрытием крана Т, как уже упоминалось выше, дополнительное давление в трубе А прекращается и, наоборот, вследствие открывания канала j в теле крана, давление это приводится к атмосферному; клапан К, будучи немного рабочей жидкости, всплывает; теперь должен быть открыт снова кран Т, и рабочая жидкость, проходя по зазору вокруг клапана, поступает под гнездо М и, продавливает в отводящую трубу А всю .жидкость, поступившую через впускной клапан С; при известной скорости общего потока в трубе А Б. клапан К снова увлекается вниз, захлопывает гнездо Af и т. д.

Пр едмет патента.

в нагнетательном колене АВ коей помещается .отбойный клапан }(, а ниже его- всасывающий клапан С, с целью использования инерции столба жидкости под клапаном /(.

Фиг. 1.

/U

Фиг.Е