Скважинный штанговый насос Б.М.Рылова Советский патент 1992 года по МПК F04B47/02 

(Л

С

Использование: при добыче нефти с высоким газосодержанием. Сущность изобретения: в колонне 5 подъемных труб размещены верхний и нижний цилиндры 1, 2 с расположенными в них соответственно i верхним и нижним проходными поршнями 6,8 с средствами распределения о виде клапанов 7,9. Поршни 6,8 соединены со штангой 15 привода возвратно-поступательного движения и связаны между собой общим полым штоком 11. Цилиндры 1.2 снабжены расположенной между ними перегородкой 12 с отверстием дли прохода штока 11, снабжен но го участком перфорированной поверхности. Поверхность выполнена над перегородкой 12 в зоне между нею и поршнем б при нахождении его в нижней мертвой точке. Цилиндр 7 снабжен участком перфорированной поверхности 14, выполненной под перегородкой 12 в зоне между нею и поршнем 8 при нахождении его в верхней мертвой точке движения. 1 ил.

VI

XJ

С4

rs

00

со

со

Изобретение относите к технике добычи нефти и может быть использовано при добыче нефти из нефтяных скважин преимущественно с высоким газосодержанием.

Известна скважинная штанговая насосная установка, содержащая установленные один над другим два штанговых насоса, плунжеры которых жестко соединены цельным штоком и имеют общий привод от станка-качалки.

Наиболее близким по техническсГй сущности и достигаемому эффекту к изобретению является скважинный штанговый насос, содержащий размещенные в колонне подъемных труб верхний и нижнмй цилиндры с расположенными в них соответственно верхним и нижним проходными поршнями со средствами распределения в виде клапанов, причем поршни соединены со штангой привода возвратно-поступательного движения и связаны между собой общим полым штоком.

Недостатком данного насоса является сложность конструкции из-за наличия обводных каналов для выпуска газа, ненадежность в обеспечении гидравлической плотности места посадки плоскостных клапанов, возможность выброса из насоса обратно в скважину вместе с газом части жидкой фазы, что снижает объемную подачу насоса.

Цель изобретения - повышение эксплуатационной надежности и объемной подачи насоса.

Положительный эффект достигается за счет того, что откачиваемая газированная нефть из рабочих объемов цилиндров передавливается в полость подъемных труб, соединением поршней нижнего и верхнего насосов проходным штоком, применением шаровых клапаноЁ вместо плоскостных.

Сущностью изобретения является то, что верхний и нижний цилиндры снабжены расположенной между ними перегородкой с отверстием для прохода штока, последний снабжен участком перфорированной поверхности, выполненной над перегородкой в зоне между перегородкой и верхним поршнем при нахождении последнего в нижней мертвой точке его движения, а нижний цилиндр снабжен участком перфорированной поверхности, выполненной под перегородкой в зоне между перегородкой и нижним поршнем при нахождении последнего в верхней мертвой точке его движения.

Отличительными признаками изобретения от прототипа являются:

- соединение поршней верхнего и нижнего цилиндров проходным штоком с возможностью гидравлически плотного

перемещения его в перегородке, укрепленной между верхним и нижним цилиндрами;

-снабжение проходного штока участком перфорированной поверхности, выполиенной над перегородкой в зоне между перегородкой и верхним поршнем при нахождении последнего 8 нижней мертвой точке его движения;

-снабжение нижнего цилиндра участ- 0 ком перфорированной поверхности, выполненной под перегородкой в зоне между перегородкой и нижним поршнем при нахождении последнего в верхней мертвой точке его движения.

5 На чертеже схематично изображен общий вид насоса.

Скважинный штанговый насос включает установленные один над другим верхний и нижний насосы, верхний цилиндр 1 и ниж

0 ний цилиндр 2 которых осесимметрично и жестко соединены узлом 3,

Нижний цилиндр 2 установлен в замковой опоре 4, укрепленной на колонне подъемных труб 5. Цилиндр 1 содержит

5 проходной поршень б и нагнетательный клапан 7, а цилиндр 2 - проходной поршень 8, нагнетательный клапан 9 и приемный клапан 10. Поршни б и 8 соединены проходным штоком 11с возможностью его возвратно0 поступательного и гидравлически плотного перемещения в перегородке 12, укрепленной в верхней части нижнего цилиндра 2. Проходной шток 11 снабжен участком 13 перфорированной поверхности, выполнен5 ной над перегородкой 12 е зоне между перегородкой 12 и верхним поршнем б при нахождении последнего в нижней мертвой Точке его движения. Нижний цилиндр 2 снабжен участком перфорированной повер0 хности 14, выполненной под перегородкой в зоне между перегородкой и нижним поршнем 8 при нахождении последнего в верхней мертвой точке его движения. Поршень 6 соединен с приводом возвратно-поступа5 тельного перемещения штангой 15. Поршни 6 и 8 вместе с перегородкой 12 образуют в цилиндре 1 надпоршневую полость 16 и гшдпоршневую полость 17, а в цилиндре 2 - надпоршневую полость 18 и подпоршневую

0 полость 19. В проходном штоке 11 имеется полость 20.

Скпажинный штанговый насос работает следующим образом, В крайнем нижнем положении поршней 6 и

5 8 полости 16, 17,18, 19, 20 заполнены нефтью, сжатой гидростатическим давлением. , При ходе поршней 6 и 8 вверх из крайнего нижнего положения клапаны 7 и 9 закрываются, а клапан 10 открывается. При этом полости 17,19увеличиваются, а полости 16,

18 уменьшаются. В результате давление в полостях 17, 19, а также полости 20 уменьшается, а давление е полостях 16, 18 остается практически неизменным ввиду постоянного сообщения этих полостей с полостью подъемных труб 5 (условно не обозначена). В результате в полость 19 через приемный клапан 10 всасывается нефть из скважины, часть которой через проходной шток 11 и перфорацию 13 поступает также и в полость 17. Так как полость 17 находится выше полости 19, то при откачке газированной нефти в полости 17 будет собираться преимущественно газовая фаза. В результате повышается объемная подача насоси, Нефть из полости 18 выдавливается поршнем 8 в полость подъемных труб 5 через перфорацию 14, а из полости 16 также в полость подъемных труб 5 через выкид насоса (условно не обозначен).

Приходе поршней 6 и 8 вниз полости 17 и 19 уменьшаются, полость 18увеличийает- ся, а клапан 10 закрывается, В результате давления в полостях 17 и 19 увеличиваются, а в полости 18 остается прежним. После выравнивания давлений над и под поршнями б и 8 клапаны 7 и 9 открываются и нефть из полости 19 последовательно через приходной шток 11 и клапан 7 выдавливается в пол-ость подъемных труб 5, а нефть из полости 17 выдавливается в полость подъемных труб 5 через перфорацию 13 и клапан 7. В

полость 18 ввиду ее увеличения поступает нефть из полости подъемных труб 5 через перфорацию 14.

Таким образом, скважинный штанговый насос работает как насос двустороннего действия,

Формула изобретения Скважинный штанговый насос, содержащий размещенные в колонне подъемных труб верхний и нижний цилиндры с расположенными в них соответственно верхним и нижним проходными поршнями со средствами распределения и виде клапанов, причем поршни соединены со штангой привода возвратно-поступательного движения и связаны между собой общим полым штоком, отличающийся тем, что, с целью повышения эксплуатационной надежности

и объемной подачи, верхний и нижний цилиндры снабжены расположенной между ними перегородкой с отверстием для прохода штока, последний снабжен участком перфорированной поверхности, выполненной над

перегородкой в зоне между перегородкой и верхним поршнем при нахождении последнего в нижней мертвой точке его движения, а нижний цилиндр снабжен участком перфорированной поверхности, выполненной под

перегородкой в зоне между перегородкой и нижним поршнем при нахождении последнего в верхней мертвой точке его движения.