Скважинная насосная установка Советский патент 1982 года по МПК F04B47/02 E21B43/00 

Изобретение касается технлки для добычи нефти, в частности скважинных насосных установок, и .может быть использовано для добычи высоковязких жидкостей из скважин.

Известна скважинная насосная установка для добычи высокойязких жидкостей, содержащая штанговый насос, цилиндр которого связан с колонной насосных труб, а плунжер - с колонной . насосных штанг и снабженная дополнительным поршневым насосом и емкостью для маловязкоЛ жидкости, установленной на поверхности, что способствует осуществлению педемеагавания маловязкой ж 1дкости.с вязкой

нефтью

Недостатками известной установки являются ее низкие эффективность изза высоких экс 1луатациониых затрат, и производительность.

Цель изобретения - повышение эффективности установки при добыче вязких нефтей, обладающих высокими тексотропными свойствами,путем снижения эксплуатационных затрат и повышения производительности установки. Указанная цель достигается тем,что (Колонна штанг снабжена механическим |ВИбратором , выполненным в виде по

меньшей мере двух установленных в корпусе посредством осей подпружиненных эксцентриков и штока с наконечником, связанного со титангам и установленного с возможностью осевого перемэздэния относительно корпуса дпя автоматического выключения эксцентриков при ходе, колонны насосных штанг вниз, а внутренняя пов рх10ность колонны насосных, труб на участке хода вибратора выполнена профилированной для взаимодействия с . эксценфиками при ходе колонны штанг .

15

На фиг. 1 схематично представле- на скважинная насосная установка, общяа вид; на фиг. 2 г механический вибратор, помещенный в профилированную насосную трубу.

20

Скважинная насосная установка содержит штанговый насос 1, цилиндр 2 которого связан с колонной насос ных труб 3, а плунжер 4 - с колонной irac сных штанг 5, Колонна шганг 5

25 снабжена механическим вибратором б, выполненным в виде по меньшей мере двух установленных в корпусе 7 посредством осей 8 подпружиненных посредством пружины 9 эксцентриков

30 10 и шгока 11 с наконечником 12, связанного со штангами 5 и установленного с возможностью осевого перемещения относительно корпуса 7 дл автоматического выключения эксцентр ков при ходе колонны насосных штан 5 вниз. Внутренняя поверхность колонну насосных труб 3 на участке хода вибратора 6 выполн ена профилированной посредством втулок 13 с внутренней конической поверхностью дпя взаимодействия с эксцентриками 10 при ходе колонны шганг 5 вверх. Необходимость выключения эксцентриков 10. вызвана тем., что движение плунжера 4 вниз осуществляется толь ко за счет веса колонны насосных штанг 5 в жидкости. При этом преодолевается трение в паре плунжер 4 цилиндр 2, которое может быть сравнимо с весом колонны насосных штанг в жидкости, особенно при применении насосов большого диаметра. Поэтому дополнительное сопротивление движению штанг вниз за счет скольжения эксцентриков 10 относительно втулок 13 профилированного участка внутрен ней поверхности колонны насосных труб 13 нежелательно, так как вмест с силами трения в плунжерной: паре оно может стать причиной, ухудшения работы установки из-за уменьшения дпины хода плунжера 4 вниз, возникновения поперечных деформаций в колонне насосных штанг 5 с ударной нагрузкой на оборудование установки при последующем ходе штанг вверх. Эксцентрики -10 имеют скосы 14. Установка работает следующим образом. При ходе колонны насосных штанг 5 вверх (цикл всасывания) эксцентри ки 10 механического вибратора 6, на бегая на выступы конической поверх ности втулок 13 профилированного участка колонны насосных труб 3, приходят в колебательное движение относительно колонны насосных труб 3 под действием пружины 9.. Энергия колебательного процесса в виде ударов эксцентриков 10 о профилированную втулками «13 поверх ность труб 3 передается с определен ной частотой плунжеру 4 и цялянрру 2, которые начинают вибрировать с той же частотой и некоторой аштлитудой. Волна деформации цилиндра 2, достигая пристенных слоев смывающей его жидкости, вызывает колебание последней, В результате колебаний структура жидкости разрушается, а . вя кость ее уменьшается, что приводит к снижению гидравлических сопротивлений при заполнении цилиндра 2 насоса жидкостью и увеличению произво дительности установки. Кроме того колебания, возбуждаемые в плунжере 4, уменьшают силы трения при егодвижении относительно цилиндра 2. Ход колонны насосных штанг 5 и плунжера 4 вниз осуществляется с выключенными эксцентриками 10 вибратора б. Механизм выключения эксцентриков 10 состоит . в том,, что при ходе колонны насосных штанг 5 вниз вибра- тор б из-за трения в паре плунжер 4 - цилиндр 2 несколько отстает от движения колонны штанг 5, расположенной над вибратором 6. Вследствие этого шток 11, имеющий свободный ход, при помощи наконечника 12 давит на скосы 14 эксцентриков 10, которые, сжимая пружину 9, сближаются друг с другом и тем самым выключаиотся.В следующий за выключением эксцентри ков 10 момент колонна штанг 5 через шток 11, вибратор б и штангу, соединяющую вибратор б с плунжером 4, давит на последний, заставляя его двигаться вниз. Таким образом,сначала выключаются эксцентрики 10, а затем происходит движение плунжера 4 вниз. Включаются эксцентрики 10 при дв ижении колонны насосных штанг 5 вверх. При этом шток 11 с наконе ником 12, переместившись вверх относительно корпуса 7 вибратора 6 до упора, освобождает эксцентрики 10, которые под действием пружины 9 расхог дяться в стороны и включаются. Плунжер 4 начинает движение вверх после того, как выбирается свободный ход штока 11. Чтобы воспрепятствовать восстановлению структуры жидкости, поднимающейся по колонне насосных труб 3, вибратор б и профилированный участок колонны насосных труб 3 могут быть установлены еще в нескольких ме,стах колонны труб. Такое выполнение скважинной насосной установки позволяет достигнуть снижения вязкости добываемых из скважины пластовых жидкостей, за счет вибрации, создаваемой в пристенных слоях жидкости, омывающей штанговый насос. Формула изобретения Скважинная насосная установка,содержащая, штанговый насос, цилиндр которого связан с колонной насосных труб, а плунжер - с колонной насосных штакгг, отличающаяся тем, что, с целью повышения ее эффективности при добыче вязких нефтей Путем снижения эксплуатационных затрат, j oлoннa штанг снабжена механическим вибратором,выполненным в виде по меньшей мере двух установленных в корпусе посредством осей подпружиненных эксцентриков и штока с наконечником/ связанного со штангами и -установленного с возможностью осевого перемещения относительно корпуса для автоматичес кого выключения эксцентриков при ходе колонны насосных штанг вниз/ а внутренняя поверхность колонны насосных труб на участке хода вибратора выполнена профилированной для взаимодействия с эксцентриками при ходе колонны штанг вверх.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР W 726313, кл. Б 21 В 43/00, 1977.

/

Фиг.1

Фие.2