Глубиннонасосная установка Советский патент 1978 года по МПК F04B47/00 

1

Изобретение относится к нефтяной промышленности, а именно, к глубиннонасосным установкам, служащим для добычи нефти из глубоких скважин.

Известна глубиннонасосная установка для добычи нефти, состоящая из насоса с цилиндром, плунжером, всасывающим и нагнетательными клапанами, якоря, колонны штанг и насосно-компрессорных труб, заякоренных в обсадной колонне выше насоса 1.

Недостатком такой установки является возможность искривления нижней части колонны насосно-компрессорных труб из-за упора ее на якорь. Это в значительной степени ухудшает работоспособность как самих труб, так и насосных штанг, так как между колонной штанг и внутренней стенкой насосно-компрессорных труб, в особенности в местах соприкосновения волн изгиба их, возникает значительное трение. Кроме того, корпус насоса и резьба соединительного переводника корпуса испытывают постоянное воздействие динамических нагрузок от веса столба жидкости, что в свою очередь вызывает смещение втулок цилиндра, следовательно, заклинивание плунжера в насосе. Закрепление насосно-компрессорных труб в растянутом состоянии для положения, соответствующего максимальному удлинению в процессе цикла откачки, осуществляемый при помощи трубодержателя типа Беккер, не разгружает колонну насосно-компрессорных труб и корпус насоса от веса столба жидкости.

Цель изобретения - снижение динамических нагрузок на колонну насооио-компрессорных труб.

Это достигается тем, что якорь закреплен в обсадной колонне, а е нижней части цилиндра установлен порщень, на выступающем из цилиндра конце которого выполнен посадочный бурт для взаимодействия с якорем, причем в поршне выполнен проходной канал для сообщения полости цилиндра с обсадной колонной, в котором размещен всасывающий клапан.

Такое конструктивное выполнение устройства позволяет разгрузить колонну насосно компрессорных труб и корпус насоса от веса столба жидкости предотвратить смещение втулок цилиндра и опасность заклинивания плунжера.

На чертеже схематично изображена предлагаемая установка, общий вид.

Установка содержит колонну насосно-компрессорных труб 1, колонну штанг 2, якорь 3; закрепленный в обсадной колонне 4. Насос содержит цнлиндр 5 с патрубком -- удлинителем 6. В цилиндре 5 помещен плунжер 7 с нагнетательными клапанами 8 и ловителем 9. В нижней части цилиндра 5 установлен поршень 10 с выступаюш,им из цилиндра концом 11, на котором выполнен посадочный бурт 12, взаимодействующий с якорем 3. В порщне 10 расположен проходной канал 13 для сообщения полости 14 цилиндра с обсадной колонной 4. В проходном канале размещен всасывающий клапан 15 с наконечником 16. В нижней части цилиндра 5 установлено стопорное кольцо- 17, исключающее выход порщня 10 из полости цилиндра при спуске и подъеме насосной установки. Для облегчения посадки выступающего конца 11 поршня 10 на якорь 3 1лубинный насос может быть снабжен центратором 18. На вы-ступ-ающем конце поршня выполнено окно 9.

При монтаже установки в скважине на глубине спуска насоса устанавливают якорь 3, затем на насосно-компрессорных трубах 1 спускают насос с цилиндром 5 и поршнем 10. После упора выступающего конца 11 поршня 10 с буртом 12 на якорь 3 корпус насоса с цилиндром 5 подвешивают на насосно-компрессорных трубах 1 таким образом, чтобы стопорное кольцо 17 не контактиро вало с поршнем 10 и посадочным бурто.м 12 во время работы насоса. Затем на насосных штангах 2 спускают плунжер 7. При подземном ремонте оборудования всасывающий клапан 15 извлекают на штангах 2 при помощи ловителя 9 и наконечника 16, а поршень10 поднимают вместе с насосом.

При ходе плунжера 7 вверх его нагнетательные клапаны 8 закрываются под действием столба жидкости, находящейся в полости насосно-компрессорных труб 1. Давление в полости 14 цилиндра под плунжером снижается ниже давления жидкости в скважине. Под разностью этих давлений открывается всасывающий клапан 15 и по каналу 13 и окну 19 жидкость поступает в полость цилиндра 5. Одновременно жидкость из полости насосно-компрессорных труб 1 подается на поверхность. При ходе плунжера 7 вниз всасывающий клапан 15

.закрывается, давление жидкости в .цилиндре 5 возрастает вьппе давления нагнетания, затем открываются нагнетательные клапаны 8 плунжера 7 и жидкость переходит в

надплунжерную полость цилиндра 5. При этом динамическая нагрузка столба жидкости, находящейся в полости насосно:компрессорных труб 1, передается посредство.м порщня 10, 13 и якоря 3 на, обсадную колонну. Дальнейшая работа насоса является повторением этого цикла.

Таким образом, поскольку корпус насоса и колонна насосно-компрессорных труб предлагаемой установки освобождаются от воздействия динамических знакопеременных

нагрузок от веса столба жидкости, улучшаются условия работы корпуса насоса, насосно-компрессорных труб и их резьбовых соединений, а также предотвращается смещение втулок цилиндра и заклинивание плун ера.

Все это повышает срок службы глубинно-насосной установки в целом. Кроме того, при применении в качестве тягового элемента разгруженных штанг появляется возможность увеличения глубины спуска насоса,

Ji следовательно, и отбора жидкости из скважин.

Формула изобретения

Глубиннонасосная установка, содержащая колонны насосно-компрессорных труб и щтанг, спускаемые в обсадную колонну, якорь и насос с цилиндром, плунжером, всасывающим и нагнетательным клапанами, отличающаяся тем, что, с целью снижения динамических нагрузок на колонну насоснокомпрессорных труб, якорь закреплен в обсадной колонне, а в нижней части цилиндра установлен порщень, на выступающем конце которого выполнен посадочный бурт для

взаимодействия с якорем, причем в поршне выполнен проходной канал для сообщения полости цилиндра с обсадной колонной, в котором размещен всасывающий клапан.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

. Муравьев И. .М. и Крылов А. П. Эксплуатация нефтяных месторождений. М.-л., «Гостоптехийдат, 1949, с. 621-623.