Способ монтажа невставного скважинного штангового насоса Советский патент 1993 года по МПК F04B47/02 

Изобретение относится к механизированной добыче нефти, а именно к эксплуатации скважин невставными штанговыми насосами.

Целью изобретения является повышение надежности работы насоса и снижение трудозатрат на монтаж и его испытание.

Технология способа монтажа невставного скважинного штангового насоса заключается в следующем.

Невставной скважинный насос перед спуском в скважину подготавливается и собирается в мастерских нефтепромысла.

На чертеже показан продольный разрез невставного скважинного штангового насоса в процессе его эксплуатации в скважине,

Невставной скважинный штанговый насос включает в себя цилиндр 1 с установленным в его нижней части посадочным седлом 2, всасывающий клапан 3 со штоком 4, а также плунжер 5 с нагнетательным клапаном 6, оборудованным ловителем 7 и навернутым на верхний конец плунжера 5 штоком 8.

В процессе сборки насоса все его узлы проверяются на герметичность в следующей последовательности.

Первоначально собирают цилиндр насоса 1, а затем в его посадочное седло 2 устанавливают всасывающий клапан 3. После этого полость цилиндра 1 соединяют с нагнетательной линией опрессовочного гидравлического насоса (не показано) и создают ъ ней давление, являющееся максимальным рабочим давлением для данного типоразмера невставного скважинного штангового насоса с учетом нормативного коэффициента запаса прочности.

00

о о

-г

о ю

Таким образом проверяется герметичность цилиндра 1, сопрягаемых поверхностей посадочного седла 2 и всасывающего клапана 3, а также и герметичность самого всасывающего клапана 3.

Затем избыточное давление в полости цилиндра 1 сбрасывают, отсоединяют цилиндр 1 от нагнетательной линии опрессо- вочного насоса и вставляют в цилиндр 1 плунжер 5 с нагнетательным клапаном б и навернутым на конец плунжера 5 штоком 8. Отжимают шарик всасывающего клапана 3, подсоединяют нагнетательную линию оп- рессовочного насоса и создают в цилиндре давление опрессовки. При этом проверяется герметичность нагнетательного клапана 6 плунжера 5, а также величина утечки жидкости через зазор между цилиндром 1 и плун жером 5 насоса. Таким образом все узлы невставного скважинного штангового насоса перед спуском в скважину подвергаются гидравлической проверке.

. После этого полностью собранный и проверенный невставной скважинный штанговый насос крепится к колонне насос- но-компрессорных труб 9 (НКТ) и спускается на них в скважину. Заполнение полости труб 9 скважинной жидкостью происходит через всасывающий 3 и нагнетательный 6 клапаны насоса. После спуска секции НКТ определенной длины в скважину посредством насосного агрегата в них создается избыточное давление требуемо й величины. Отсутствие снижения давления в полости НКТ свидетельствует о герметичности колонны труб 9.

После этого снимается избыточное давление, производится спуск очередной секции КНТ и операция повторяется.

Таким образом производится посекционная проверка герметичности труб 9 при спуске насоса на требуемую глубину, без применения какого-либо специального оп- рессовочного устройства. Затем производят спуск в скважину колонны насосных штанг 10, оборудованных автосцепом 11, и производят захват, штока 8 плунжера 5 насоса. После этого приподнимают плунжер 5 насоса на 250-300 мм от его крайнего нижнего положения в цилиндре 1, устанавливают устьевое оборудование и пускают насос в эксплуатацию.

При замене насоса спускают плунжер 5 до посадки на всасывающий клапан 3 и проворачивают насосные штанги 10, при этом шток 4 всасывающего клапана 3 входит в замок ловителя 7, установленного на нижнем конце плунжера 5. После этого производят подъем насосных штанг 10 с плунжером 5 и всасывающим клапаном 3 на

поверхность. После чего производят подъем КНТ с порожним цилиндром 1 насоса на конце.

Способ монтажа невставного скважинного штангового насоса гарантирует герметичность всех узлов насоса и насосно- компрессорных труб, что обеспечивает нормальную его работоспособность. Кроме того, исключается повреждение поверхности плунжера, за счет чего снижаются утечки жидкости в плунжерной паре и увеличивается межремонтный период эксплуатации насоса. Также осуществляется возможность использования самоуплотняющихся плунжеров, которые при определенных условиях дают выигрыш в объемной подаче насоса.

Данный способ применим при монтаже всех типоразмеров невставных сквэжинных штанговых насосов.

Прим е р. Выбираем гипотетическую скважину глубиной Н 2000 м. Дебит добываемой жидкости Ож 50 м /сут. Скважина эксплуатируется невставным штанговым насосом типа НСН2-43 с диаметром плунжера Д 43 мм. Глубина спуска насоса Нн 1400 м. Устьевое давление при работе насоса Руст. 1,5 МПа. Опрессовку насоса производят на максимальное давление, возможное в процессе его работы. Максимальный перепад давления, воздействующий на насос, возможен при освоении скважины глубинным насосом после рлера- ции подземного ремонта, когда ее ствол полностью заполнен задавочной жидкостью, при том допущении, что при откачке задавочной жидкости уровень ее снижается до приема насоса. В качестве задавочной жидкости принимают техническую воду, 0 плотностьюр ЮООкг/м3.

Таким образом, максимальный перепад давления в полости насоса при снижении уровня жидкости в затрубном пространстве до приема насосз будет равен

Р Руст + (Нн)х 1,5+14 15,5МПа.

Для обеспечения надежности работы насоса и герметичности подъемных труб принимают коэффициент запаса прочности п 1,25.

Таким образом опрессовочное давление равно

Ропр. - Р х п 15,5 х 1,25 19,375 МПа. Принимают опрессовочное давление рав-. ным Ропр. 20 МПа.

Далее по описанной выше последовательности операций производят опрессов- ку узлов насоса на данное давление, его спуск в скважину, проверку герметичности подъемных труб и запуск насоса в эксплуатацию.

0

5

0

5

0

5

5

0

5

Формула изобретения

Способ монтажа невставного скважин- ного штангового насоса, включающий соединение цилиндра насоса с колонной насосно-компрессорных труб, установку в цилиндр всасывающего клапана и плунжера со штоком, соединение штока плунжера с колонной штанг, гидравлические испытания насоса и колонны труб, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности в работе насоса и снижения трудозатрат на монтаж и испытания, устай

новку в цилиндр всасывающего клапана и плунжера и гидравлические испытания всех узлов насоса выполняют на поверхности, после чего производят соединение цилинд- 5 ра испытанного насоса с колонной компрессорных труб с посекционным спуском в скважину, причем после спуска каждой секции производят гидравлические испытания колонны насосно-компрессорных труб, при 10 этом соединение колонны штанг со штоком плунжера производят по завершении гидравлических испытаний колонны насосно- компрессорных труб.

Сущность изобретения: соединяют цилиндр насоса с колонной насосно-компрес- сор ных труб. Устанавливают в цилиндр всасывающий клапан и плунжер со штоком, Соединяют шток с колонной штанг. Проводят гидравлическое испытание насоса и колонны труб. Установку клапана и плунжера и гидравлическое испытание выполняют на поверхности. Соединение насоса с колонной производят с подсекционным спуском в скважину. После спуска каждой секции производят гидравлические испытания колонны труб. Соединение колонны штанг со штоком производят по завершении гидравлических испытаний колонны труб. 1 ил.