Скважинный газовый якорь Советский патент 1982 года по МПК E21B43/34 

(54) СКВАЖИННЫЙ ГАЗОВЫЙ ЯКОРЬ

1

Изобретение относится к области экс: плуатации нефтяных скважин и предназначено для использования в нефтедобыче для сепарации и отвода свободного газа, содержащегося в добываемой нефти, от приема вставного глубинного насоса.

Известен скважинный газовый якорь, содержащий три центричных камеры, образованных наружным корпусом, средней трубкой и внутренней всасывающей трубой 1.

Такая конструкция позволяет получить больщую степень сепарации за счет дополнительного поворота газожидкостной смеси в дополнительном корпусе якоря.

Однако в данной конструкции отсепарированньш газ. через отверстия внутреннего корпуса вновь поступает в прием насоса, что при определенной концентрации газа в жидкости приводит к неработоспособности газового якоря.

Недостатком этой конструкции является также невозможность периодического контроля забоя скважины без подъема якоря из скважины, что связано с трудоемкими операциями.

Наиболее близким к предложенному по техническому рещению является скважинныи газовый якорь, содержащий концентрично размещенные наружный, промежуточный и внутренний кожухи, имеющие каналы для прохода газожидкостной смеси и образующие между собой кольцевые полости, песочный карман, связанный с внутренним кожухом и размещенный под приемным клапаном глубинного насоса 2.

Недостаток такого скважинного газового якоря заключается в том, что отсепарированный газ вместе с жидкостью попадает вновь в приемный клапан насоса, что приводит к его преждевременному износу и отрицательно сказывается на его производительности.

Цель изобретения - повыщение производительности якоря и насоса за счет предотвращения попадания отсепарированного газа в насос.

Указанная цель достигается тем, что наружный кожух образует с колонной насосно20 компрессорных труб кольцевую полость, сообщающуюся с кольцевыми полостями, образованными наружным и внутренним кожухами.

На чертеже показан скважинный газовый якорь, продольный разрез.

Якорь состоит из внутреннего кожуха 1 с песочным карманом и каналами 2, расположенного ниже приемного клапана насоса 3, промежуточного кожуха 4 с каналами 5 и наружного кожуха 6 с каналами 7, расположенных над приемным клапаном насоса 3.

Кожухи якоря 1, 4 и 6 и насос 3 образуют кольцевые полости, предназначенные для многократной сепарации газа в результате поворота потока жидкости. Кожухи якоря 1, 4 и 6 имеют каналы 2, 5 и 7 для прохода газожидкостной смеси.

Труба 8 для вывода свободного газа над приемным клапаном насоса над уровнем жидкости в колонне через муфту 9 соединена с наружным корпусом 6.

Замковая опора 10 с отверстиями 11 в корпусе 12 предназначена для отвода свободного газа из промежуточной камеры в выводную трубу 8 и удержания на весу насоса 3 с внутренним кожухом 1.

Насосно-компрессорные трубы 13 соединены через переводник 14 с корпусом 12 замковой опоры 10.

Уплотнительный элемент 15 расположен между корпусом 12 замковой опоры 10 и корпусом насоса 3.

Уплотнительный элемент 16 расположен между внутренним кожухом 1 и промежуточным кожухом 4 под каналами 2.

Якорь для сепарации и отвода газа от приема глубинного насоса работает следующим образом.

Наружный 6 и промежуточный 4 кожухи спускают в скважину на насосно-компресcopHL-ix трубах 13. Затем на штангах спускают глубинный насос 3, под приемным клапаном которого установлен внутренний корпус 1 якоря с песочным карманом так, что уплотнение 16 располагается ниже каналов 2 внутреннего кожуха 1.

Жидкость, поднимаясь в колонне, вворачивается и входит в канал 7 наружного чожуха 6. При этом часть газа поднимется вверх и через трубу 8 проходит над приемным клапаном над уровнем жидкости в колонне, а жидкость с остатками газа опускается вниз и через каналы 5 промежуточного кожуха 4, еще раз поворачиваясь, входит в промежуточный кожух. Здесь также происходит сепарация от жидкости. Газ, поднимаясь через отверстия 11 в корпусе 12 замковой опоры 10, проходит через трубу 8, а оттуда - над приемным клапаном над уровнем жидкости в колонне.

Жидкость после сепарации через каналы

2 внутреннего кожуха 1 поступает под приемный клапан глубинного насоса 3 и оттуда в насос. Песок, попавший с жидкостью в камеру, оседает в песочный карман.

Якорь обеспечивает возможность вывода

свободного газа после многократной сепарации над приемным клапаном насоса над уровнем жидкости в эксплуатационной колонне, что существенно повышает производительность насоса, а также позволяет производить периодический подъем внутренпего кожуха якоря вместе с насосом и очистку песочного кармана на поверхности.

Кроме того, возможны контролирование забоя скважины и, при необходимости, промывка песчаной пробки без подъема якоря

(для этого после подъема насоса и с ним внутреннего кожуха якоря на канате спускают в скважину специальное устройство).

Формула изобретения

Скважинный газовый якорь, содержащий концентрично размещенные наружный, промежуточный и внутренний кожухи, имеющие каналы для прохода газожидкостной смеси

и образующие между собой кольцевые полости, и песочный карман, связанный с внутренним кожухом и размещенный под приемным клапаном глубинного насоса, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности якоря и насоса за счет предотвращения попадания отсепарированного газа в насос, наружный кожух образует с колонной насосно-компрессорных труб кольцевую полость, сообщающуюся с кольцевыми полостями, образованными наружным и внутренним кожухами.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

5 Баку. Азнефтеиздат. 1950, с. 15, рис. 8.

2.Патент США № 2143836, кл. 166-105,1, 1939 (прототип).