Скважинная насосная установка Советский патент 1992 года по МПК F04B47/00 F04D13/10 

Изобретение относится к нефтяной промышленности, в частности к скважинным насосным установкам для глубиннонасосной эксплуатации песочных скважин как электроцентробёжным11, так и штанговыми насосами.

Цель изобретения - повышение эффективности в эксплуатации путем исключения износа рабочего элемента погружного насоса и его заклинивания за счет исключения попадания абразивных частиц в рабочий элемент.

На фиг.1 схематично представлена установка с штанговым насосом, подвешенным на насосных трубах (с левой стороны показано положение, когда штанговый насос полностью опустился и полая кольцевая манжета раздвинута, справа штанговый насос не полностью опустился и полая кольцевая манжета еще утоплена)-, на фиг.2 разрез Б-Б на фиг.1; на фиг.З-то же. с левой стороны показано положение,когда полая кольцевая манжета прижата к стенкам эксплуатационной колонны скважины действиемдинамического столба жидкости Н в скважине, сплава - вырыв А, когда полая кольцевая - манжета утоплена заподлицо с полостью емкости.

Установка содержит колонну насосных труб 1, связанный с колонной насосных труб 1 и расположенный в эксплуатационной колонне. 2 скважины погружной насос.З с емкостью 4 для сбора песка в виде установленного на колонне насосных труб 1. расположенного с .возможностью заглушения посредством донышка 5 с одной стороны патрубка 6. и уплотнительный элемент 7. Емкость 4 для сбора песка расположена под насосом 3 и дополнительно снабжена трубчатым элементом 8, установленным внутри емкости 4 концентрично ее внутренней поверхности, а дополнительный элемент 7 размещен со стороны верхнего открытого торца 9 емкости 4 и выполнен в виде полой кольцевой манжеты 10, заполненной инертным газом и установленной с возможностью герметизации эксплуатационной колонны 2 скважины. В случае, когда насос 3 выполнен штанговым (фиг.1) установка дополнительно снабжена цилиндрическо-коническим толкателем 11 с установленной в нем поперечиной 12 и фигурными тягами 13, которые соединены с колонной насосных труб 1 с возможностью образования связи торца колонну, найосных труб с внутренней поверхностью емкости 4 ниже полой кольцевой манжеты 10. При этом цилиндрическо-конический толкатель 11 подпружинен относительно нижнего конца 14 колонны насосных труб 1 и

установлен с возможностью взаимодействия с полой кольцевой манжетой 10.

В случае, когда погружной насос 3 выполнен электроцентробежным (фиг.З), дополнительный трубчатый элемент 8 в своей верхней части перфорированотверстиями 15, связан с приемом {не обозначен) насоса и установлен с возможностью взаимодействия на полую кольцевую манжету 10 динамического столба жидкости в скважине.

Установка работает следующим образом.

Установка спускается в скважину вместе со спуском колонны насосных труб 1 так, чтобы емкость 4 прошла половину перфорированной части эксплуатационной колонны 2 скважины, причем до вхождения в жидкость в скважине, т.е. до статического уровня. Полая кольцевая манжета 7 утоплена заподлицо с наружной поверхностью емкости 4, т.е. она не трется о внутреннюю поверхность эксплуатационной колонны 2. После хождения в жидкость скважины полая кольцевая манжета 7 под действием одностороннего давления жидкости большой высоты столба динамического уровня Н (так как другая сторона ее прикреплена к жесткой емкости 4) стремится прижаться к стенке эксплуатационной колонны 2, но недостаточно сильно, так что жидкость может проходить в кольцевое пространство между внутренней стенкой эксплуатационной колонны 2 и наружной поверхностью патрубка 6. После окончания и остановки спуска колонны насосных труб полая эластичная манжета Г1рислоняется к эксплуатационной колонне за счет гидравлического воздействия столба жидкости, достаточного для того, чтобы имеющийся выше ее и в столбе жидкости над забоем скважины песок, попадающий туда в результате откачки насосом продукции скважины из продуктивного пласта, опускался бы вниз в емкость 4, скользя по полой кольцевой манжете, оседая в емкости 4. Это производится также за счет того, что при работе насосов поток жидкости с частицами песка скважины поднимается с большой скоростью в суженных каналах на забое скважины; в кольцевом зазоре, образуемом емкостью 4 и эксплуатационной колонной 2 в отверстии дополнительного трубчатого элемента 8, благодаря чему песчинки не успевают осаждаться, а после того, как он выходит из последней через ее торец при работе с штанговым насосом или через радиальные отверстия 14 при работе с электроцентробежным насосом, и скорость восхождения за счет увеличенного диаметра емкости 4 уменьшается, песчинки начинают осаждаться внутрь емкости 4, так как скорость в данной част-и емкости 4 оказывается недостаточной для подъема песка. Длина емкости 4 выбирается такой, чтобы объем ее оказался достатсйным для заполнения ее объемом песка, выделившимся при Эксплуатации скважины в период между двумя ремонтами, во время которых емкость 4 может быть очищена или заменена.

При работе с погружным штанговым насрсом с малыми уровнями жидкости в скважине полая кольцевая манжета дополнительно может быть поджата к стенке эксплуатационной колонны 2 цилиндрическо-коническим толкателем 11. При надавливании торца опускающегося штангового насоса на поперечину 12 пружина(не обозначена) сжимается и вся система Цилиндрическо-коническим толкателем 11 надвигается на полую кольцевую манжету, раздвигая ее и прижимая выступающий из верхнего участка емкости 4 конец манжеты к эксплуатационной колонне 2 скважин 4 (см. фиг. 1 справа).

... .,.-:-/,

Формула изобретения

1. Скважинная насосная установка, содержащая колонну насосных труб, связанный с колонной насосных труб и расположенный в эксплуатационной колонне скважины погружной насос с емкостью для сбора песка в виде установленного на колонне насосных труб, располож енного С возможностью заглушения с одной стороны патрубка и уплотнительный элемент, отличаю щ а я с я тем. что. с целью повышения

эффективности в эксплуатации путем исключения износа элемента погружного насоса и его заклинивания за счет исключения попадания абразивных частиц в рабочий элемент, емкость для сбора песка расположена под насосом и дополнительно снабжена трубчатым элементом, установленным внутри емкости концентрично ее внутренней поверхности, а уплотнительный элемент размещен со стороны верхнего открытого торца емкости и выполнен в виде полой кольцевой манжеты, установленной с возможностью герметизации эксплуатационной колонны скважины.

2.Установка по n.i, от л и ч а ю щ а яс я тем, что погружной насос выполнен штанговым, а установка дополнительно снабжена цилиндрическо-коническим толкателем с установленной в нем поперечной и фигурными тягами, которые соединены с колонной насосных труб с возможностью образования связи торца колонны насосных труб с внутренней поверхностью емкости ниже полой манжеты, причем цилиндрическо-конический толкатель подпружинен относительно нижнего конца колонны насосных труб и установлен с возможностью взаимодействия с полой кольцевой манжетой.

3.Установка по П.1, о т л и ч а ю щ а яс я тем, что погружной насос выполнен электроцентробежным и дополнительный трубчатый элемент в своей верхней части перфорирован, связан с приемом насоса и установлен с возможностью взаимодействия на полую кольцевую манжету динамического столба жидкости в скважине.

////// /// /Х ////// / /// jy/ /// /t

Фиг.З

12

Изобретение позволяет повысить эффективность в зксплуатации скважинной насосной установки путем исключения износа элемента погружного насоса и его за* клинивания за счет исключения попадания абразивных частиц в рабочий элемент. Погружной насос 3 расположен в эксплуатационной колонне 2 и связан с колонной 1 на- соснЫх труб. Емкость 4 для сбора песка выполнена в виде установленного на колонне 1 и расположенного с возможностью заглушения с одной стороны донышком 5 патрубка 6. Емкость 4 расположена под насосом 3 и снабжена трубчатым элементом 8. установленным внутри емкости 4 концентрично ее внутренней поверхности. Уплотнитель- ный элемент 7 размещен .со стороны верхнего открытого торца 9 емкости 4 и выполнен в виде полой кольцевой манжеты 10, установленной с возможностью герметизации колонны 3. В цилиндрическо-кони- ческрм толкателе 11 установлены поперечная и фигурная тяги, к-рые соединены с колонной 1 с возможностью образования связи торца колонны 1 с внутренней поверхностью емкости 4. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.ю о» ел о