Скважинная насосная установка

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИАЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советск их

Социалистических

Республик (i1) 1004669 (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 05.03.81 (21) 3295701/25-06 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (51) М. Кл,з

F 04 В 47/02

F 03 В 3/12

Гееуддрстееллме кемитет

СССР

Опубликовано 15.03.83. Бюллетень № 10

Дата опубликования описания 25.03.83 (53) УДК 621.651 (088.8) пю делам лзееретеккй к еткрмтий (72) Авторы изобретения

А. Г. Гудзь, А. И. Гриценко, Е. Н. Храменков, К. С. Пермскии, М. Х. Мусйн и М. Г. Гарипов

Министерство газовой промышленности СССР (71) Заявитель (54) СКВАЖИННАЯ НАСОСНАЯ УСТАНОВКА

Изобретение касается техники для добычи нефти, в частности скважинных насосных установок,. и может быть использовано при морской нефтедобыче.

Известна скважинная насосная установка, состоящая из объемного насоса поршневого типа с гибкой подвеской поршня и с установленным на дневной поверхности приводом, связанным с насосом посредством передающего устройства, выполненного в виде блочно-барабанной передачи с гибким элементом (1) .

Недостатками этой установки являются низкая эффективность и сложность энергообеспечения при применении ее в условиях морской нефтедобычи.

Ф

Наиболее близким техническим решением к изобретению является скважинная насосная установка, содержащая поршневой насос с гибкой подвеской поршня, волновой двигатель с подвижно заякоренным поплавком, связанным через гибкую передачу и систему блоков с поршнем насоса, и гравитационный элемент, задающий нормальное положение поршня (2).

Недостатком указанного технического решения является низкая эффективность его в работе.

Цель изобретения — повышение эффективности путем одновременного использования динамической и статической составляющих волнового воздействия.

Указанная цель достигается тем, что в скважинной насосной установке, содержащей поршневой насос с гибкой подвеской поршня, волновой двигатель с подвижно за10 якоренным поплавком, связанным через гибкую передачу и систему блоков с поршнем насоса, и гравитационный элемент, задающий нормальное положение поршня, задающий гравитационный элемент совмещен с поплавком, а подвижная связь поплавка с якорем выполнена в виде штока, сочлененного шарнирно с якорем и посредством кулисного соединения с поплавком.

На чертеже схематично представлена скважинная насосная установка, общий вид.

Скважинная насосная установка содержит поршневой насос 1 с гибкой подвеской 2 поршня 3, волновой двигатель 4 с подвижно заякоренным поплавком 5, связанным через гибкую передачу 6 и систему блоков 7 с

1004669

3 поршнем 3 насоса 1, и гравитационный элемент 8, задающий нормальное положение поршня 3. Задающий гравитационный элемент 8 совмещен с поплавком 5, а подвижная связь поплавка 5 с якорем 9 выполнена в виде штока 10, сочлененного шарнирно с якорем 9 и посредством кулисного соединения 11 с поплавком 5.

Система блоков 7 расположена на вышке 12, которая установлена на стационарной платформе 13, связанной через опоры 14 с дном 15 моря. Насос 1 установлен в трубах 16, расположенных в скважине 17.

Описываемая установка работает следующим образом.

В тот момент, когда поплавок 5, совмещенный с задающим гравитационным элементом 8, находится в межволновом промежутке, задающий гравитационный элемент 8, воздействуя на гибкую передачу 6 и тем самым на гибкую подвеску 2 поршня 3 насоса 1, приводит поплавок 5 в нижнее положение, благодаря чему поршень 3 перемещается вверх и занимает нормально поднятое положение.

Это положение поршня 3 (a следовательно, нормально опущенное положение поплавка 5) осуществляется за счет разницы в весах. Для более полного использования энергии волнового воздействия и, в частности, горизонтальной составляющей динамического усилия волны, возникающего при распространении волнового процесса, ось поплавка, совмещенного с гравитационным элементом 8, расположена наклонно, благодаря чему их нижняя поверхность, подверженная волновому воздействию, тоже будет наклонной. Наклонное положение поплавка обеспечивается путем выполнения подвижной связи поплавка 5, совмещенного с гравитационным элементом 8, с якорем 9 в виде штока 10, сочлененного шарнирно с якорем 9 и посредством кулисного соединения 11 с поплавком.

При перемещении фронта волны наступает момент, когда поплавок 5 оказывается погруженным в воду. В этом положении на него воздействует суммарное усилие от динамической и статической (выталкивающей) составляющих волнового воздействия. Вес поплавка 5, совмещенного с гравитационным элементом 8, при этом должен превышать суммарный вес поршня 3, гибкой подвески 2, 4 гибкой передачи 6 и столба жидкости над насосом 1, но не должен быть больше силы волнового воздействия на привод. Погрузившись в воду, поплавок 5 начинает подниматься, а поршень 3 насоса 1 перемещаетs с я в н и з, обеспечивая цикл всасывания (или нагнетания — в зависимости от расположения клапанной системы насоса 1).

При дальнейшем перемещении фронта волны наступает момент, когда поплавок 5 оказывается в межволновом промежутке и его взаимодействие с водой прекращается.

В этот момент усилие поплавка 5 превышает суммарное усилие от веса поршня 3 гибкой подвески 2, гибкой передачи 6 и столба жидкости над насосом 1, и,поплавок 5, совмещенный с задающим гравитационным элементом 8, движется вниз, а поршень 3— вверх, обеспечивая такт нагнетания (или всасывания). При подходе следующих волн циклы повторяются, что в целом обеспечивает возвратно- поступательное движение порш20 ня 3 насоса 1.

Использование изобретения позволяет повысить эффективность работы скважинной насосной установки с волновым двигателем при освоении континентального шельфа.

2S

Формула изобретения

Скважинная насосная установка, содержащая поршневой насос с гибкой подвеской поршня, волновой двигатель с подвижно заза якоренным поплавком, связанным через гибкую передачу и систему блоков с поршнем насоса, и гравитационный элемент, задающий нормальное положение поршня, отличающаяся тем, что, с целью повышения эффективности путем одновременного использования динамической и статической составляющих волнового воздействия, задающий гравитационный элемент совмещен с поплавком, а подвижная связь поплавка с якорем выполнена в виде штока, сочлененного шарнирно с якорем и посредством кулисного соединения с поплавком.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Современное глубинно-насосное оборудование для добычи нефти за рубежом. Оба% зорная информация. М., ВНИИОЭНТ, 1972, с. 27.

2. Авторское свидетельство СССР № 41470, кл. F 03 В 3/12, 1933.

10О4669

Составитель Э. Гинзбург

Редактор М. Дылын Техред И. Верес Корректор М. Шароши

Заказ 1831145 Тираж 663 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

I 13035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4