Скважинная штанговая насосная установка Советский патент 1991 года по МПК F04B47/02 

насоса и снижения трудоемкости работ i за счет исключения спуско-подъемных операций насосных труб при смене насосов. Колонна 11 насосных труб на участке выше пакера 9 в месте установки верхнего насоса 2 снабжена замковой опорой 18 . Замок 19 выполнен с продольным центральным каналом 20 и размещенной на его боковой поверхности .канавкой 21 . В радиальной кольцевой канавке 23 с возможностью взаимодействия с канавкой 21 установлена подпружиненная защелка 24. Полость плунжера 5 вдаолнена в виде подвижного цилиндра 25,-в к-ром неподвижно размещен элемент 26 в виде удлинителя замка 19, выполненный в виде дополнительного плунжера. Защелка 24 выполнена с возможностью фиксации в крайнем верхнем положении через штифт 27. Попость плунжера 5 гидравлически связана с затрубным пространством 1 че- ез его всасывающий клапан 14 ниже опоры 18 над пакером 9. 2 ил.

Изобретение м.б. использовано для подъема жидкости из скважин при одновременной раздельной эксплуатации двух глубокое ал егающих пластов. Цель изобретения - повышение эффективности в эксплуатации штанговой насосной установки путем увеличения глубины спуска нижнего штангового /ЪП г (Л шб

Изобретение относится к технике добычи нефти, в частности к сква- жинным штанговым насосным установкам и может быть использовано в нефтеперерабатывающей промышленности для подъема жидкости из скважин, в том числе и при одновременной раздельной эксплуатации двух глубокозалегающих пластов.

Цель изобретения - повышение эффективности в эксплуатации путем увеличения глубины спуска нижнего штангового насоса и снижения трудоемкости работ за счет исключения спуско- подъемных операций насосных труб при смене штанговых насосов.

На фиг.1 представлена скважинная штанговая насосная установка, продольный разрез; на фиг.2 - сечение А-А на фиг.1.

Скважинная штанговая насосная /установка содержит привод Сне показан) установленные в затрубном пространстве 1 скважины (HP обозначена) и соединенные между собой верхний 2 и нижний 3 штанговые насосы со связанными между собой посредством штока 4 папы ми плунжерами 5 и 6, размещенными в соответствующих цилиндрах 7 и 8 штанговых насосов, установленных через пакер 9 в колонне обсадных труб 10 скважины, колонну 11 насосных труб, в которой размещены цилиндры 7 и 8 насосов с выполненными в ней радиальными отверстиями 12 на участке выше пакера и колонну насосных штлнг 13, связанную с приводом. Верхний штанговый насос 2 имеет всасывающий 14 и нагнетательный 15 клапаны, а нижний штанговый насос 3 - всасывающий 16 и нагнетательный 17 клапаны.

0

5

0

5

0

5

0

5

Колонна 11 насосных труб на участке выше пакера 9 в месте установки верхнего штангового насоса 2 дополнительно снабжена замковой опорой 18, замок 19 которой выполнен с продольным центральным каналом 20 и с размещенной на его боковой поверхнос- ,ти канавкой 21, внутренняя поверхность опоры 22 - с радиальной кольцевой канавкой 23, в которой с возможностью взаимодействия с канавкой 21 замка 19 установлена Подпружиненная защелка 24. Полость плунжера 5 верхнего штангового насоса 2 выполнена в виде подвижного цилиндра 25, в котором неподвижно размещен элемент . 26, выполненный в виде удлинителя замка 19 и являющийся дополнительным плунжером. Подпружиненная защелка 24 выполнена с возможностью фиксации в крайнем верхнем положении через штифт 27. Полость плунжера 5 верхнего штангового насоса 2, являющаяся подвижным цилиндром 25, гидравлически связана с ззтрубным пространством 1 скважины через всасывающий клапан 14 ниже замковой опоры 18 через каналы 28. Нижний «итанговый насос 3 выполнен вставным с замковой опорой 29 о Подвижный цилиндр 25 верхнего штангового насоСа 2 связан с полым плунжером 5 нижнего штангового насоса 3.

Предлагаемая скважинная штанговая насосная установка работает следующим образом.

Вначале осуществляется спуск в обсадную колонну 10 скважины колонны 11 насосных труб с замковыми опорами 1 29 и 18 нижнего 3 и верхнего 2 штанговых насосов и пакером 9. После рас5

пакёровки пакера 9 в стволе скважины на заданной глубине в колонну 11 насосных труб спускается нижний штанговый насос 3 со штоком 4 и колонной штанг 13 и верхний штанговый насос 2., По достижении замком 19 замковой 18 опоры подпружиненная защелка 24 отжи- , мается внутрь опоры 22 и при попадании в ее радиальную кольцевую канавку 23 возвращается в исходное положение, фиксируя опору в замке 19. После присоединения колонны штанг 13 к полому плунжеру 6 верхнего штангового насоса 2 и к приводу, а колонны 11 насосных труб через устьевую арматуру - в коллектор (не показаны) скважинная штанговая насосная установка готова к работе.

При работе привода и совершении возвратно-поступательного движения колонной насосных штанг 13 возвратно- поступательное перемещение совершают связанные между собой штоком 4 полые плунжеры 5 и 6 соответственно нижне- го 3 и верхнего 2 штанговых насосов, а также подвижный цилиндр 25 верх- .него штангового насоса 2.

При этом движении полого плунжера 5 нижнего штангового насоса 3 вверх скважинная жидкость через открываю- 1цийся всасывающий клапан 16 всасывается в подплунжерную полость (не обозначена) цилиндра 7 .этого насоса. При движении полого плунжера 5 нижнего штангового насоса 3 вниз скважинная жидкость через открывшийся нагнетательный клапан 17 нагнетается в над- поршневую полость (не обозначена) цилиндра 7 нижнего штангового насоса 3 и далее через радиальные отверстия 1.2 в затрубное пространство 1 скважины над пакером 9 откуда верхний

16

штанговый насос 2 засасывает скважин- дд движения часовой стрелки. При этом

.ную жидкость через те же радиальные отверстия 12, причем она через каналы 28 и открывшийся всасывающий клапан .14 верхнего штангового насоса 2 поступает через продольный центральный -f канал 20 в полость подвижного, цилиндра 25 и нагнетается через открывающийся нагнетательный клапан 15 полого плунжера 6 верхнего штангового насоса 2 и полость его цилиндра 8 в колонну насосных труб 11 и далее на дневную поверхность. Всасывающий клапан 17 нижнего штангового насоса 3 при этом закрыт.

50

55

подпружиненная защелка 24 фиксирует элемент 26 удлинителя замка 19 в-вид дополнительного плунжера через штиф 2.7 в неподвижном положении.

Формула изобретени

Скважинная штанговая насосная ус тановка, содержащая привод, установ ленные в затрубном пространстве скв жины и соединенные между собой верх ний и нижний штанговые насосы со св занными посредством штока полыми пл жерами,размещенными в соответствую .

10

20

642068 -6

Цилиндр 8 и установленный в нем полый плунжер 6 верхнего штангового ( насоса 2 предотвращают сообщение полости колонны 11 насосных труб выше места установки плунжера 6 с полостью колонны 11 насосных труб ниже места установки этого плунжера, что позволяет разбить столб скважинной жидкости от места установки нижнего штангового насоса 3 до устья скважины на два столба, а именно: от глубины установки нижнего штангового насоса 3 до замковой опоры 18 верхнего штангового насоса 2 и от замковой опоры 18 верхнего штангового насоса 2 до устья скважины.

Таким образом, на нижний штанговый насос 3 воздействует допустимый столб жидкости несмотря на то, что этот насос может быть спущен в скважину на вдвое большую глубину.

Так как исключается спуск в скважину параллельных рядов труб, дополни- 25 тельно значительно сокращаются поперечные размеры и металлоемкость установки.

Замена штанговых насосов осуществляется без подъема колонны насос- 30 ных труб. Для этого под воздействием усилия подъемного агрегата (не показан), направленного вверх, штифт 27 срезается и подпружиненная защелка 24 устанавливается в замковой опоре 18, т.е. в канавке 21 ее замка 19. Это позволяет извлечь замок 19 из опоры 22 и, соответственно, освобо- .дить для подъема верхний 2 и нижний 3 штанговые насосы.

40 Перед Повторным спуском в скважину верхнего 2 и нижнего 3 штанговых насосов штифт 27 заменяется новым, при этом подпружиненная защелка 24 предварительно поворачивается против

35

дд движения часовой стрелки. При этом

50

55

подпружиненная защелка 24 фиксирует элемент 26 удлинителя замка 19 в-виде дополнительного плунжера через штифт 2.7 в неподвижном положении.

Формула изобретения

Скважинная штанговая насосная установка, содержащая привод, установленные в затрубном пространстве скважины и соединенные между собой верхний и нижний штанговые насосы со связанными посредством штока полыми плун жерами,размещенными в соответствуюiiyix цилиндрах насосов, установленных чорез пакер в колонне обсадных труб скважины, колонну насосных труб, в которой размещены цилиндры насосов, с выполненными в ней радиальными отверстиями на участке выше пакера и колонну насосных штанг, связанную с приводом, а также всасывающие и нагнетательные клапаны, отличаю- щ а я с я тем, что, с целью повышения эффективности в эксплуатации путем увеличения глубины спуска нижнего штангового насоса и снижения трудоемкости работ за счет исключения спуско-подъемных операций насосных труб при смене штанговых насосов, колонна насосных труб на участке выше пакера в месте установки верхнего штангового насоса дополнитель- но снабжена замковой опорой, замок которой выполнен с продольным центЈ1

1

ральным каналом и размещенной на его боковой поверхности канавкой, а внутренняя поверхность ее опоры - с радиальной кольцевой канавкой, в которой с возможностью взаимодействия с канавкой замка установлена подпружиненная защелка, полость плунжера верхнего штангового насоса выполнена в виде подвижного цилиндра, в котором неподвижно размещен элемент в виде удлинителя замка, выполненный & виде дополнительного плунжера, подпружиненная защелка выполнена с возможностью фиксации в крайнем верхнем положении через штифт, причем полость1 плунжера верхнего штангового насоса гидравлически связана с затрубным пространством скважины через его вса- сываюший клапан ниже замковой опоры над пакером.

19

28