Способ эксплуатации глубинной скважинной установки и глубинно-насосная скважинная штанговая установка Советский патент 1991 года по МПК F04B47/02 E21B43/00 

Изобретение относится к технике механизированной добычи нефти.

Целью изобретения является увеличение межремонтного периода работы установки,

На фиг. 1 представлена принципиальная схема глубинно-насосной скважинной установки, фиксирующие элементы которой выполнены в виде срезаемых штифтов; на фиг. 2 - то же, фиксирующий элемент выше расположенного насоса выполнен в виде захватывающего механизма; на фиг. 3 - то же, все фиксирующие элементы выполнены в виде захватывающего механизма; на фиг. 4 - то же, средний насос снабжен телескопическим устройством; на фиг. 5 - захватывающий механизм.

Глубинно-насосная скважинная штанговая установка содержит установленные в нижней части колонны 1 труб один над другим по меньшей мере два погружных штанговых насоса 2, кинематически подключенные к приводному элементу 3 наземного привода 4 с возможностью их отключения от последнего и имеющих цилиндры 5-7 с размещенными в них проточными плунжерами 8-10, всасывающими и нагнетательными клапанами 11-16 с седлами и запорными элементами (не показано).

Колонна 1 труб имеет со стороны цилиндров 5-7 посадочные седла 17 и 18.

Плунжеры 8-10 подключены к приводному элементу 3 через фиксирующие элементы, которые могут быть выполнены в виде срезаемых штифтов 19 и 20 (фиг.1), захватывающего механизма 21 и срезного штифта 22 (фиг.2), захватывающих механиз0

мов 23 и 24, при этом верхний цилиндр 7 насоса 2 с помощью среднего штифта 25 соединен с колонной 1 труб над посадочным седлом 18 (фиг.З) и в виде телескопического устройства 26 и плоского пружинного захвата 27.

С цилиндрами 5-7 выше расположенных насосов 2 жестко соединены плунжеры 8-10 соответствующих ниже расположенных насосов 2, которые совместно с цилиндрами 5-7 выше расположенных насосов 2 подключены к приводному элементу 3 через соответствующие фиксирующие элементы (срезаемые штифтами 19, 20 и 22, захватывающие механизмы 21, 23 и 24 или телеско- 5 пическое устройство 26 и захват 27) с возможностью их поочередного отключения при помощи последних от приводного элемента 3.

Запорные элементы или седла клапанов 11-16 выполнены намагниченными. Захватывающие механизмы 21, 23 и 24 могут быть выполнены с продольными пазами 28 и выступающими захватами 29, первые из которых снабжены сверху козырьками 30.

Телескопическое устройство 26 и захват 27 могут быть выполнены в виде верхней 31 и нижней 32 втулок, расположенных в корпусе 33 с возможностью осевого перемещения пружинных захватов 34 и 35, при этом захват 27 имеет зафиксированный с . помощью срезного штифта 36 упор 37, а нижнее телескопическое устройство 26 зафиксировано с цилиндром 6 с помощью срезного штифта 38 и имеет пружинный захват 39.

В колонне 1 труб между цилиндрами 5-7 могут быть установлены перепускные

0

5

клапаны 40 и 41. Колонна 1 труб через нагнетательный трубопровод 12 с запорным элементом 43 сообщена с потребителем.

Глубинно-насосная скважинная штанговая установка работает следующим образом.

При выполнении установки по предлагаемой схеме (фиг.1) плунжер 8 жестко соединен с цилиндром 6, который соединен срезным штифтом 19 с плунжером 9. Последний жестко соединен с цилиндром 7, соединенным с плунжером 10 срезным штифтом 20.

При работе установки в начальный период подъем жидкости из колонны 1 труб через нагнетательный трубопровод 42 на поверхность осуществляет нижний насос 2, при этом средний и верхний насосы 2 находятся в законсервированном положении с использованием специальной жидкости или масла при закрытых намагниченных клапанах 12, 13, 15 и 16.

При необходимости отключения нижнего насоса 2 осуществляется закрытие запорного элемента 43 и продолжение работы нижнего насоса 2, в результате чего происходит повышение давления внутри колонны 1 труб, при определенном значении которого происходит срезание штифта 19 испускание цилиндра 6 среднего насоса на посадочное седло 17.

Происходит отключение нижнего насоса 2 и одновременное включение в работу среднего насоса 2 установки, при этом запорный элемент 43 открывается.

Таким же образом осуществляется включение в работу верхнего насоса 2.

Цилиндр 6 среднего насоса 2 может находиться на посадочном седле 17 (фиг.2). В начальный период работает средний насос 2 установки, при этом захват 29 не соприкасается с захватывающим механизмом 21.

При необходимости отключения среднего насоса 2 осуществляется опускание приводного элемента 3 (колонны штанг) до упора захвата 29 в захватывающий механизм 21 и поворот приводного элемента 3 по часовой стрелке, что приводит к сцеплению захвата 29 с захватным механизмом 21.

После этого приводной элемент 3 возвращают в исходное положение, при этом цилиндр 6 среднего насоса 2 поднимается над посадочным седлом 17 и в работу включается нижний насос 2. Отключение нижнего насоса 2 установки и включение в работу верхнего насоса 2 осуществляется путем создания внутри колонны 1 труб избыточного

давления определенной величины при перекрытии запорного элемента 43.

Цилиндр 7 верхнего насоса 2 срезным штифтом 25 может быть соединен с колон- 5 ной 1 труб (фиг.З).

В начальный период работает верхний насос 2, а нижние насосы 2 находятся в законсервированном положении.

Отключение верхнего насоса 2 осущест- 0 вляется путем одновременного создания в колонне 1 труб над верхним насосом 2 избыточного давления при перекрытии запорного элемента 43 и сцепления цилиндра 7 с помощью захватывающего механизма 24 с 5 плунжером 10.

Происходит отключение верхнего насоса 2 и включение в работу среднего насоса 2.

Включение в работу нижнего насоса 2 осуществляется аналогично включению в 0 работу нижнего насоса 2 в установке, выполненной по предлагаемой схеме (фиг.2).

Если цилиндр 7 верхнего насоса 2 находится на посадочном седле 18 (фиг.4), при этом только часть нагрузки от приводного 5 элемента 3 передается через срезной штифт 36, упор 37 и корпус 33 на цилиндр 7 верхнего насоса 2, а плунжер 10 не касается всасывающего клапана 13.

В начальный период работает верхний 0 насос 2. Для его отключения приводной элемент 3 устанавливают несколько выше рабочего положения, при этом в нижнем крайнем положении приводного элемента 3 происходит срезание штифта 36 и освобож- 5 дение элемента 3 от упора 37.

Втулка 31 входит в зацепление с захватом 34, после чего приводной элемент возвращают в рабочее положение. Происходит отключение верхнего насоса 2 и включение 0 s работу среднего насоса 2.

Для отключения среднего насоса 2 приводной элемент 3 опускают ниже рабочего положения.

При крайнем верхнем положении при5 водного элемент а плунжер 9 среднего насоса

2 упирается в телескопическое устройство 26,

происходит срезание штифта 38 и сцепление

устройства 26 с захватом 39, в результате

чего происходит удлинение корпуса среднего

0 насоса 2.

Приводной элемент устанавливают выше рабочего положения и при ее нижнем крайнем положении происходит зацепление 5 втулки 32 с захватом 35, после чего приводной элемент возвращают в его рабочее положение.

Происходит отключение среднего насоса 2 и включение в работу нижнего насоса 2 установки.

Формула изобретения 1.Способ эксплуатации глубинной скважинкой установки, имеющей по меньшей мере два погружных штанговых насоса, включающий опускание и размещение штанговых насосов друг над другом в нижней части колонны труб, подключение расположенных в цилиндрах плунжеров насосов к приводному элементу наземного привода с возможностью отключения и последующее вытеснение жидкости из колонны труб в нагнетательную магистраль, о т- личающийся тем, что, с целью увеличения межремонтного периода работы установки, подключение плунжеров насосов к при&од- ному элементу, отключение их от последнего и вытеснение жидкости из колонны труб осуществляется поочередно одним из насосов с последовательным подключением их плунжеров к приводному элементу при одновременном отключении от последнего плунжера отключаемого насоса и последующим осевым перемещением цилиндров подключаемого и отключаемого насосов в колонне труб.

2.Способ по п. 1,отличающийся тем, что поочередное подключение плунжеров насосов к приводному элементу и их отключение осуществляют путем создания в колонне труб повышенного давления при перемещении ниже расположенного плунжера.

3.Способ по п.1,отличающийся тем, что поочередное подключение плунжеров насосов к приводному элементу и их отключение осуществляют путем поворота приводного элемента относительно подключаемого плунжера, причем подключение плунжера верхнего насоса осуществляют путем создания в колонне труб повышенного давления.

4.Способ по п. 1,отличающийся тем, что поочередное подключение плунжеров насосов к приводному элементу и их отключение осуществляют путем поворота приводного элемента относительно подключаемого плунжера.

5.Способ по п.1 .отличающийся тем, что поочередное подключение плунжеров насосов к приводному элементу и их отключение осуществляют путем увеличения амплитуды движения приводного элемента.

6.Глубиннонасосная скважинная штанговая установка, содержащая установленные в нижней части колонны труб один над другим по меньшей мере два погружных штанговых насоса, кинематически подключенных к приводному элементу наземного

привода с возможностью их отключения от последнего и имеющих цилиндры с размещенными в них проточными плунжерами, всасывающими и нагнетательными клапанами с седлами и запорными элементами,

при этом колонна труб имеет со стороны цилиндров посадочные седла, а плунжеры подключены к приводному элементу через фиксирующие элементы, отличающа я- с я тем, что с цилиндрами вышерасположенных насосов жестко соединены плунжеры соответствующих нижерасположенных насосов, которые совместно с цилиндрами вышерасположенных насосов подключены к приводному элементу через соответствующие фиксирующие элементы с возможностью их поочередного отключения при помощи последних от приводного элемента, а запорные элементы или седла клапанов выполнены намагниченными.

7. Установка по п.6, отличающаяся

тем, что фиксирующие элементы выполнены в виде срезаемых штифтов.у

8.Установка поп. 6, отличающаяся тем, что фиксирующий элемент нижнего наcoca выполнен в виде захватывающего механизма с продольными пазами и выступающими захватами, первые из которых снабжены сверху козырьками, а фиксирующий элемент верхнего насоса - в виде

срезного штифта.

9.Установка по п,6, отличающа яся тем, что фиксирующие элементы выполнены в виде захватывающего механизма с продольными пазами и выступающими захватами, первые из которых снабжены сверху козырьками.

ч.

10.Установка по п.6, отличающа я- с я тем, что фиксирующие элементы крайних насосов выполнены в виде плоских пружинных захватов со срезными штифтами, а средних насосов - в виде телескопического устройства с возможностью удлинения

0 средних насосов.

11.Установка по п.5-10, отличающаяся тем, что в колонне труб между цилиндрами дополнительно установлены перепускные клапаны.

5

л

Зз «л

00

Ј л ей

, . . v N v V

5 Ь, C5S j oivi

Ol

2Ш2