Устройство для подъема жидкости из скважин Советский патент 1990 года по МПК E21B43/25 

Изобретение относится к нефтегазодобывающей гфомьшшенности,

в част ности к- устройствам для подъема зшд- кости из скважины

Цель изобретения - повьшение надежности работы устройства за счет увеличения износостойкости угоютни- тельных элементов при одновременном упрощении его конструкции.

На фиг.1 схематично изображено устройство с кожухом из эластичного материала; на - то же, с кожухом из гибкого нерастягивающегося

материала.

Устройство для подъема жидкости из скважины с кожухом из эластичного материала (фиг.1 и.2) содержит полый корпус 1 с клапаном 2. В верхней части корпус I соединен со скобой 3, связанной тросом 4 с поверхнойтным приводом (не показан). На верхнем конце корпуса 1 размещен верхний диск 5 с отверстиями 6 для пропуска жидкости. Удерживает верхний диск 5 упорное, кольцо 7, неподвижно закрепленное на корпусе 1. На нижнем конце корпуса 1 закреплен неподвиж1а1й нижний диск 8 и на резьбе - подвиж- . ный нижний диск 9. Оба диска 8 и 9 имеют соответственно отверстия 10 и 11 для прохождения жидкости. Устройство содержит также защитный узел который может быть выполнен в виде кожуха 12 из эластичного материала (фиг.1) или в виде кожуха 12 из гибкого нерастягивающегося материала и гибких элементов 13 и 14, которые размещены между упорными кольцами 7 и 15 и верхним 5 и нижним 8 дисками (фиг.2), К верхнему диску 5 прикреплен верхний торец кожуха 12, а ниж

20

25

30

35

40

45

50

55

НИИ торец кожуха 12 размещен между неподвижным 8 и подвижным 9 нижними дисками с некоторым натяжением и зафиксирован последним. На корпусе 1 установлены также уплотнительные элементы 16 и 17.

Устройство с кожухом из эластичного материала работает следующим образом, (на фиг.1 устройство показано в статике).

После достижения устройством заданной глубины погружения под уровень жидкос ти начинают его подъем. В процессе подъема относительно устройства возникает скоростной напор жидкости, который, пройдя через отверстия 6, прижимает уплотнительные элементы 16 и 17 через защитный кожух 12 к стенке колонны подъем1и х труб 18. При этом клапан 2 закрыт.

Работа устройства наиболее эффективна в колонне подъемных труб, стенка которых покрыта твердыми отложениями или имеет каверны и сужения, а также кольцевые зазоры в местах свинчивания труб.

Необходимым условием работоспособности устройства является выбор материалов. Которые должны обеспечивать более низкий (.или равный) коэффициент трения между поверхностями уплотнительных элементов 16 и 17 и защитного кожуха 12 относительно последнего и стенкой колонны подъемных труб. 18.

Указанное условие обеспечивает следующую динамику перемещения подвижных элементов устройства. Процесс подъема корпуса 1 с уппотнительными элементами 16 и 17 непрерывный и с постоянной скоростью, перемещение за51

1ЦИТНОГО кожуха 12 относительно уплот нитель ших элементов 16 и 17 непос тоянное, с большей или меньшей скоростью, а перемещение защитного кожуха 12 относительно колонны подъем- ных труб 18 различное даже по высоте. Так, например, подбирая осч,овные параметры устройства, можно добиться что при прохождении наиболее опасной зоны - кольцевого зазора - кольцевой участок защитного кожуха 12 в момент прохождения этого же зазора уштотни- тельным элементом 16 неподвижньй за счет удлинения вьшгерасположенной час ти защитного кожуха 12 (между позициями 5 и 16 ) и одновременным сокращением ниже расположенной части (между позициями 5 и 8) за счет предварительного натяжения защитного кожу- ха 12

После прохождения опасной зоны уплотнительным элементом 16 на более или менее гладком участке поверхнос- ти колонны лифтовых труб 18 деформации снимаются. Прохождение зон с различными коэффициентами трения проходит при пропорциональных значениях удлинения части защитного кожуха 12 (между позициями 5 и 16)

Указанная особенность работы устройства позволяет получить более рав- номерньш износ кожуха и предотврат тить -его повреждение

Спуск может проводиться при наличии зазора между стенкой колонны подъемных труб 18 и защитным кожухом 12 или при некотором усилии прижатия уп- лотнительных элементов 16 и 17 через стенку защитного кожуха 12 к стенке колоннь подъемных труб 18,

Во всех случаях в процессе спуска обратный клапан 2 открыт и жидкость поступает через корпус 1 вьш1е устройства, а также через отверстия 6, 10 и 11 во внутренние полости устройства, способствуя погружению. При на

личии зазора износа кожуха не будет. При его отсутствии работа устройства аналогична работе устройства при подъеме.

,« 5 20

25 зо

.-

45

0

1 806

Устройство с защитным кожухом из гибкого нерастягивающегося материала (фиг.2) работает аналогично устройству с кожухом из эластичного матери аа а ,

При подъеме устройства перемещение кожуха 12 относительно уплотнитель- .ных элементов 16 и 17 происходит как единого целого элемента за счет сжатия гибкого элемента 13 и перемещения . вниз верхнего диска 5 с одновременным перемещением вниз неподвижного 8 и подвижного 9 дисков под воздействием сжатого гибкого элемента 14

Устройство с кожухом из гибкого нерастягивающегося материала по сравнению с устройством с кожухом из эластичного материала позволяет использовать различные синтетические материалы, что упрощает технологию их изготовления и повышает износоустойчивость.

Формула изобретения

1 о Устройство для подъема жидкости из скважины, включающее полый корпус с установленным в нем клапаном, размещенные на корпусе верхний и нижний диски с осевыми отверстиями и уплотнит ельные элементы, отличающееся -тем, что,,с целью повышения надежности работы устройства за, счет увеличения износостойкости уплотни- тельных элементов при одновременном упрощении его конструкции, оно снабжено защитным узлом, .установленными на корпусе упорными кольцами и дополнительным нижним диском, причем защитный узел связан одним своим концом с верхним диском, а другим закреплен между нижними дисками.

2. Устройство по п,I, о т л и - чающееся тем, что защитный узел выполнен в виде кожуха и гибких элементов, которые размещены между упорными кольцами и верхним и нижними дисками.

3 Устройство по Па 1, О Т Л И чающееся тем, что заш;итный узел выполнен в виде эластичного кожуха.

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности. Цель - повышение надежности работы устройства за счет увеличения износостойкости уплотнительных элементов при одновременном упрощении его конструкции. Устройство включает полый корпус (К) 1 с клапаном 2, со скобой 3 и тросом 4. В верхней части К 1 соединен со скобой 3. На верхнем конце К 1 размещен верхний диск (Д) 5 с отверстиями 6 для пропуска жидкости. Удерживает Д 5 упорное кольцо 7. На нижнем конце К 1 закреплен неподвижный нижний Д 8 и на резьбе- подвижный нижний Д 9. Д 8, 9 имеют отверстия 10 и 11 для прохождения жидкости. Устройство включает защитный узел. Узел выполнен в виде кожуха 12 из гибкого нерастягивающегося материала и гибких элементов (Э) 13 и 14. Между кольцами 7 и 15 и Д 5, 8 установлены Э 13, 14. На К 1 установлены уплотнительные Э 16,17. При подъеме устройства перемещения кожуха 12 относительно Э 16,17 происходит как единого целого за счет сжатия Э 13 и перемещения Д 5 с одновременным перемещением вниз Д 8,9. Клапан 2 при перемещении устройства вниз открывается, а при его перемещении вверх- закрывается. Перемещение Э 16,17 относительно кожуха 12 обеспечивает износостойкость первых при прохождении сужений, кольцевых канавок и каверн. 2 з.п.ф-лы, 2 ил.