Устройство для автоматической откачки жидкости из скважины Советский патент 1978 года по МПК E21B39/00 E21B43/28 

,1

Изобретение относится к области скважинной добычи полезных ископаемых и может быть применено, преимундественно, при добыче серы способом подземной выплавки.

Известно устройство для автоматической откачки жидкости из дриппов или сепараторов, состоящее из регулирующего клапана и мембранной камеры, полость которой соединена с линией измерения давления откачиваемой жидкости. Внутри дриппа или сепаратора размещают заполняемый конденсатом стакан с импульсной трубкой, соединенной с нижней камерой мембраны, при этом крышки мембраны снабжены выточками под защитные тарелки мембраны.

Недостатком этого устройства является низкая точность при автоматической откачке серы из скважин, что обусловлено пульсациями давления при работе эрлифта.

Из известных устройств для автоматической откачки наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является устройство для автоматической откачки жидкости, включающее эрлифт и колонну для нодачи теплоносителя в пласт, мембранную камеру с регулирующим клананом, установленные на трубопроводе сжатого воздуха и линии для измерения давления.

Однако в случае использования этого устройства для автоматической откачки расплавленной серы точность и надежность регулирования недостаточны, поскольку требуемый режим работы серодобычной скважины обусловлен не только стабильной подачей сжатого воздуха в эрлифт, но и давлением нагнетаемого в пласт теплоносителя.

Целью изобретения является повыщение точности и надежности регулирования откачки раснлавленной серы из скважин.

Поставленная цель достигается тем, что предлагаемое устройство снабжено дополнительной мембранной камерой с клапаном, демпфером и соединительными линиями для измерения давлений сжатого воздуха и теплоносителя, при этом вход дополнительной мембранной камеры соединен с линией измерения давления сжатого воздуха, а ее выход соединен с одним из входов основной мембранной камеры, а демпфер выполнен в виде регулируемой емкости и установлен на линии, соединяющей линию измерения давления теплоносителя со вторым входом основной мембранной камеры. Такое выполнение устройства позволяет повысить чувствительность мембраны основной камеры за счет выравнивания начальных давлений дополнительной мембранной камерой, а компенсировать запаздывание при изменениях давления нагнетаемого теплоносителя.

На чертеже показана общая схема описываемого устройства.

Устройство содержпт эрлифт 1 и колоину 2 для подачи теплоносителя в пласт, основную мембранную камеру 3 с регулирующим клапаном 4, установленным на трубопроводе 5 подачи сжатого воздуха в скважину. Устройство снабжено дополнительной мембранной камерой 6 с клапаном 7 и соединительными линиями 8.

Верхняя полость камеры 6 соединена с линией измерения давления сжатого воздуха, а нижняя ее полость через дроссель 9 сообщена с атмосферой, а также соединена с верхней полостью камеры 3. На линии, соединяющей лииию измерения давления теплоносителя, установлен демпфер 10 с регулирующим клапаном И. Для контроля измеряемых давлений и наладки устройства предусмотрены манометры 12.

Устройство работает следующим образом.

Сжатый воздух, подаваемый в эрлифт i скважины, поднимает расплавленную в пласте серу на поверхность. Измеряемое давление РВ поступает в верхнюю полость камеры 6, перемещая шток клапана 7 в определенное положение. За счет протекания сжатого воздуха из линии пневмопитания через клапан 7 и дроссель 9 в нижией полости камеры 6 устанавливается давление Р + К. Величину /С варьируют с помощью пружин, помещенных внутри камеры 6. Для нормальной работы устройства величину К устанавливают такой, чтобы в начале откачки обеспечить давление PS+K. Таким образом, камера 6 с клапаном 7 и дросселем 9 осуществляют алгебраическое суммирование сигнала РВ с заранее заданной постоянной величиной /С.

Указанное преобразование входного сигнала при описанной схеме подключения камеры 3 обеспечивает повышение чувствительности мембраны за счет ее силовой разгрузки, что в результате увеличивает точность регулирования.

При изменениях давления нагнетания РТ, вызванных колебаниями давления в пласте или в питающей сети теплоносителя, наблюдаются такие же по величине изменения давления на входе эрлифта РЕ. Этот процесс

протекает с запаздыванием, зависящим от гидравлического сопротивления и емкости рабочих колонн скважины. Компенсацию указанного запаздывания выполняет демпфер 10,

5 благодаря чему повышается точность и надежность регулирования откачки серы.

Для использования одного и того же устройства на скважинах различной глубины и диаметра (с разным запаздыванием) демпфер

0 10 содержит регулирующий клапан И, позволяющий менять постоянную времени демпфирования.

Таким образом, мембрана основной камеры 3, управляя регулирующим клапаном 4, осу5 ществляет автоматическое регулирование откачки путем изменения нодачи сжатого воздуха в эрлифт по отклонениям давления РВ с коррекцией по давлению Рт. Применение данного устройства уменьшает

0 опасность аварийных прорывов теплоносителя из пласта в скважину, также позволяет поддерживать стабильный режим откачки серы, ликвидировать пульсации давления при работе эрлифта и облегчить труд оператора.

Формула изобретения

Устройство для автоматической откачки

0 жидкости из скважины, например расилавленной серы, включающее эрлифт и колонну для нодачи теплоносителя в пласт, мембранную камеру с регулирующим клапаном, установленные на трубопроводе сжатого воздуха и

5 линии для измерения давления, отличающееся тем, что, с целью повышения точности и надежности регулирования откачки, устройство снабжено дополнительной мембранной камерой с клапаном, демпфером и соединительными линиями для измерения давлений сл ;атого воздуха и теплоносителя, при этом вход дополнительной мембранной камеры соединен с линией измерения давления сжатого воздуха, а ее выход соединен с одним из входов основной мембранной камеры, а демпфер выполнен в виде регулируемой емкости и установлен на линии, соединяющей линию измерения давления теплоносителя со вторым входом основной мембранной камеры.