Скважинный штанговый насос Советский патент 1983 года по МПК F04B47/02 

(54) СКВАЖИННЫЙ ШТАНГОВЫЙ НАСОС

1

Изобретение касается техники для добычи нефти, в частности скважинных штанговых насосов и может быть использовано в нефтяной про.мышленности.

известен скважинный штанговый насос, содержащий неподвижный нлунжер, связанный с колонной насосных труб и охватываемый подвижным цилиндром, связанным с колонной насосных штанг, а также всасывающий и нагнетательный клапаны 1.

Недостатками известного скважинного штангового насоса с подвижным цилиндро.м являются ограниченные внутренний диаметр насосно-компрессорных труб, размеры поперечного сечения насоса и проходных отверстий всасывающих и нагнетательных клапанов, создающих большие гидравлические сопротивления движению высоковязкой и битумной нефти, не обеспечение наполнения рабочей камеры насоса только за счет разрежения, создаваемого в камере насоса при ходе подвижного цилиндра вверх, что делает невозможным добычу вязких и биту.мных нефтей известным насосом.

Цель изобретения - повышение коэффициента наполнения при эксплуатации скважин, с вязкой и битумной нефтью.

Указанная цель достигается тем, что плунжер выполнен с диаметрально противоположно расположенными прорезями, а связь цилиндра с колонной насосных штанг выполнена в виде расположенного в плунжере ста5 кана с установ.тенным в не.м поперечником, пропущенным через прорези. Цилиндр выполнен составным, а его отдельные части соединены муфтой, в которой закреплен поперечник.

1Q На чертеже схематично представлен скважинный штанговый насос, общий вид, разрез.

Скважинный штанговый насос содержит неподвижный плунжер 1, связанный с колонной насосных труб 2 и охватываемый

15 подвижным цилиндром 3, связанным с колонной насосных штанг 4, а также всасывающий клапан 5, размещенный в цилиндре 3 и нагнетательный клапан 6, размещенный в плунжере 1. Плунжер I выполнен с

2Q диаметрально противоположно расположенны.ми прорезями 7, а связь цилиндра 3 с колонной насосных щтанг 4 выполнена в виде размещенного в плунжере I стакана 8 с установленным в нем поперечником 9, пропущенны.м через прорези 7. Цилиндр 3 насосм libino.ineii состсшным, а его огдслы11)1е части 10 II И соединены муфтой 12, в которой закреплен ноиеречник 9-.

Цилиндр 3 с всасывающим клапаном 5 на нижнем койне снабжен отверстнямн 13, с.лужащимн д;1я сообндения полости цилиндра и нижнем его положении с затрубным пространством скважины (не показано) непосредственно под плунжеро.м 1 и отверстиями 14, сообщающими нолость колонны насосных труб 2 с затрубным нространством скважины при крайнем нижнем положении ци;11 ндра 3.

Ко.юнна насосных штанг 4 для обеспечения движения цилиндра 3 вниз составляется из грузовых штанг.

Центраторы 15, установленные на муфтах 12 II му()тах 16 служат для обеспечения работы насоса без трения об обсадную ко/юниу (не показана).

(лчважинный щтанговый насос работает с,.1сду1они1м образо.м.

ходе цилиндра 3 вниз под действием силы тяжести колонны грузовых штанг 4 иод плунжером 1 образуется разреженное пространство, всасывающий кланан 5 открывается и жидкость из скважины носг наст в разреженное пространство. Однов)сменно происходит движение ци.щндра 3 с открытым всасывающим к/1анано.м 5 навстречу потоку жидкости, постхнающей из скважины в нолость цн.щндра 3.

Такое соединение цилиндра 3 н насосным 1нтангам 4, нрн котором нроисходнт движение щгншдра с открыты.м всасывающим клапаном 5 навстречу нотоку жндкости, постхнающей из скважины в разреженное пространство под плунжером 1 при ходе вниз, (Обеспечивает повьиненне скорости поступления жидк(зстн в щьчиндр 3 и его лучшее наполнение как за счет разрежения нод н;|унже|1о.м I, так и за счет движения ци.лнндра навстречу потоку жидкости, ностхпающей из скважины в разреженное пространство. Также, встречное движение цн.шндра 3 потоку жидкости, поступающей в полость цилиндра, исключает длительное воздействие разрежения на всасываемую жидкость и те.м самым снижает ее дегазацию в полости цилиндра, что также улучшает ус.ювия работы насоса.

IIi)ii нижнем положении щклиндра 3 происходит сооб|дение полости цилиндра 3 с Зс трубпым пространством скважины непосредственно под п,:1унжеро.1 1 через отверстия 13. Затрубная жидкость через отверстия 13 поступает в нолость цилиндра 3, обеспечивает наполнение его и безударную работу насосной установки н назе.много оборудования.

При ходе цилиндра 3 вниз нагнетате;1ьный клапан 6 плунжера 1 закрыт.

1|| ходе цилиндра 3 вверх всасывающей кланан 5 под давлением жидкости в цилиндре 3 закрывается. Отверстие 13 закрывается и.лупжером 1, открывается нагнетательный клапан 6 плунжера 1. Жидкость ностунает в нолость плунжера 1 н оттуда через отверстия стакана 8 в насосно-ко.мнрессорные трубы 2.

Соединение подвижного цилиндра 3 насоса с колонной насосных щтанг 4 поперечнико.м 9, проходящим через неподвижный плунжер 1, позволяет применять для эксплуатации скважин с вязкой и биту.мной нефтью скважинный щтанговый насос больтих поперечных сечений, не ограниченны.х как у известных штанговых насосов внутренним диаметром насосных труб, а движение цилиндра 3, благодаря указанному соединению цилиндра с колонной насосных

штанг, обеспечивает повышение скорости ностчпления в нолость цилиндра вязкой и биту.мной нефти и тем самым способствует новыщению коэффициента наполнения насоса. - Наличие отверстия 13, сообщенного с полостью цилиндра 3 с затрубным нространством непосредственно нод плунжером 1 при нижнем положении цилиндра, способствует напо;1пению полости цилиндра затрубной жидкостью, че.м достигается безударная работа насосной установки, наземного оборудования и увеличение межре.монтного периода скважины.

Наличие отверстий 14 в цилиндре 3, совпадающих в крайние нижнем положении с прорезью 7 в плунжере 1 и обеспечивающих слив жидкости из колонны насосных труб

без применения дополнительных устройств, .улучшает условия труда работников служб капитального н подземного ремонта скважнн при подъеме насосных труб.

Формула изобретения

подвижным цилиндром, связанны.м с колонной насосных щтанг, а также всасывающий и нагнетательный клапаны, отличающийся тем, что, с целью увеличения коэффициента наполнения при эксплуатации скважин с вязкой и битумной нефтью, нлунже) вынолнен с нрорезямн, расноложенными диа.метрально противоположно, а связь ци.чиндра с колонной насосных штанг выполнена в виде размещенного в плунжере стакана с установленным в не.м поперечником, пропущенным

через нрорезн.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

I. Муравьев И. М., и Мищенко И. Т. Насосная эксплуатация скважин за рубежом. М., «Недра, 1967, с. 17-18, рис. 15.