Глубиннонасосная установка

 

ГЛУБИННОНАСОСНАЯ УСТАНОВКА, включающа я штанговый насос j содержапщй цилиндр с плунжером и всасывающий и нагнетательный клапаны, дозатор , включаюпщй цилиндр с поршнем, всасывающий и нагнетательный клапаны, емкость для реагентаj сообщающуюся с полостью цилиндра дозатора которая гидравлически связана с полостью цилиндра насоса, отличающаяся тем, что, с целью повышения надежности работы установки и точности дозирования малых расходов реагента, поршень дозатора выполнен с каналом, сообщающим полость цилиндра насоса с емкостью для реагента.

COOS СОВЕТСНИХ

РЕСПУБЛИН

4(.Б1) Е 21 В 43/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCNDMV СВЩатВЪСтви

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ COCA

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНЯТИЙ (21) 3625504/22-03 (22) 26.07.83 (46) 30.04.85. Бюл. В 1б (72) Х.М. Батыров, Б.Е. Доброскок, В.и, Зяляев, И.И. Захаров, А.И. Липерт, И.Ф. Иингазов, Р.Г. Иуталапов, А.Н. Ситников и В;В. Шарамыгин (71) Татарский государственный научно-исследовательский и проектный институт нефтяной промышленности (53) б22.276(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

9 926245, кл. Е 21 В 43/00, 1980.

2. Авторское свидетельство СССР

ft 351997, кл. Е 21 В 43/00, 1968 (прототип) .

„„SUÄÄ1 153045 (54) (57) ГЛУБИННОНАСОСНАЯ УСТАНОВКА, включающая штанговый насос; содержащий цилиндр с плунжером и всасывающий и нагнетательный клапаны, дозатор, включающий цилиндр с поршнем, всасывающий и нагнетательнйй клапаны, емкость для реагента; сообщающуюся с полостью цилиндра дозатора, которая гидравлически связана с полостью цилиндра насоса, о т л и ч а ю щ а яс я тем, что, с целью повышения надежности работы установки и точности дозирования малых. расходов реагента, поршень дозатора выполнен с каналом, сообщающим полость цилиндра насоса с емкостью для реагента.

1153045

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, а именно к глубиннонасосным установкам, снабженным дозировочным устройством для подачи химических реагентов при ра- 5 боте.

Известна скважинная насосная ,установка для добычи нефти, содержа щая штанговый насос, включающий ци линдр с установленным в его полости плунжером, всасывающий и на|нетательный клапаны, емкость для реагента, г установленную под цилиндром насоса, снабженную гидролиниями с клапанами (1 1. 15

Недостатком известной установки является то, что перепускной клапан

2 расположен внизу. В начальный период, т.е. в период заправки и спуска, этот клапан должен выдержи- 20 вать нагрузку от столба жидкости в контейнере и плюс усилие, возникающее от динамической нагрузки массы жидкости при спуске.

Определим высоту столба жидкости 25 при использовании в качестве контейнера насосно-компрессорных труб диаметром 76 мм при тех же исходных данных. Площадь сечения трубы Г =

45,34 см = 0,004534 м . Длина 30 ,,контейнера 1. = 1,777:0,004534=392 м.

Таким образом, пружина клапана

2 должна выдерживать около 40-50кг/см давления. После окончания спуска на клапан 2 сверху действует столб ре- З5 агента, плюс дополнительное давление, передающееся иэ полости насоса 10, а снизу — столб жидкости в затрубном пространстве, которые в какой-то степени взаимно компенсируются. Л 40 усилие пружины приходится преодолеть за счет подкачивания жидкости в полость контейнера выше поршня 3. Как известно, с увеличением жесткости пружины еечувствительность снижается.45

При подкачке жидкости в 0,1 см цикл работы насоса клапан 2 несработает.

Клапан сработает, когда давление будет 50 кгс/см, при этом давлении объем жидкости 1777 л уменьшается íà 50 величину 47 = 1777 х 45,3, 10 х 50 =

= 4,024 л = 4024 см . Значит, что прежде чем сработает клапан необходимо дополнительно подкачивать 4 л жидкости. Для подкачивания .этого ко- 55 личества жидкости при расходе 0,1 см за цикл необходимо совершить 40240 циклов. При 10 качаний в минуту требуется 2,79 сут. После некоторого стравливания давления клапан вновь закроется, Теоретически определить давление, при котором произойдет закрывание клапана, трудно, оно видимо

I будет зависить от его конструкции, но предполагается, что он закроется при снижении давления на 1% от максимального. Для снижения давления в контейнере на 17 от максимального, при котором открывается клапан, необходимо выпустить жидкость в количестве йЧ = 1777 х 45,3 х 10 х 0,5

= 0,04024 л = 4024 см . Такое количестно жидкости набирается за

40 24

= 402 4 цикла.

0:1

Данное устройство позволяет подавать реагенч за 402,4 цикла один раз в объеме 40 см, хотя клапан 8 будет дозировать достаточно хорошо.

Кроме того, в известной установке для обеспечения достаточной герметичности контейнер 1, длиной 392 м, должен иметь соответственно полированную поверхность, иначе плунжер 3 свои функции не будет выполнять.

Изготовление кочтейнера 1 длиной 392 м практически становится невозможным.

Если будет утечка в плунжерной паре, то реагент будет подниматься через зазор, а вода (скважинная жидкость)— опускаться в них. В результате утечки дозатор из полости насоса 10 будет качать скважипную жидкость обратно на забой. В случае утечки в клапан 8 (в результате корроэии.или засорения) в период нагнетания гидро,статическое давление столба жидкости в насоснокомпрессорной трубе передается на клапан 2, а это давление значительно превышает усилие пружины и реагент очень быстро может вытечь.

Наиболее близкой к предлагаемой является глубиннонасосная установка, включающая штанговый насос, содержащий цилиндр с плунжером и всасывающий и нагнетательный клапаны, дозатор, включающий цилиндр с поршнем, всасывающий и нагнетательный клапаны, емкость для реагента, сообщающуюся с полостью цилиндра дозатора, которая гидравлически связана с полостью цилиндра насоса (21.

Недостатками данного устройства являются сложность монтажа емкости в кольцевом пространстве над наса- р

1153045 ф х отстойной зоне, по каналу l2 .из полости цилиндра 1 поступает в полость цилиндра дозатора 5, при этом поршень

6 перемещается вверх, и при совмещении кольцевой проточки 7 поршня 6 с входным отверстием канала 15 происходит нагнетание воды из застойной зоны цилиндра насоса 1 в емкость 11.

Уменьшение- расхода.реагента происходит за.счет краткости сообщения отстойной зоны цилиндра .1 с емкостью

11, благодаря чему в емкость 11 попадает необходимое количество вытесняющей воды, объем которой соответствует объему впрыскиваемого в последующем цикле реагента. Дополнительное регулирование расхода реагента осуществляют подбором диаметра отверстия

8 и изменения скорости движения поршня 6 за счет изменения сечения об-, водной трубки 12 (например, sa счет ее смятия). При ходе плунжера 2 вверх давление в полости цилиндра насоса 1 попадает до давления, близд кого давлению на приеме насоса, и реагент из емкости 11 через клапан

10 подается в полость цилиндра

Опускание поршня 6 происходит при снижении давления в полости цилиндра насоса 1 до давления на приеме насоса из-за разности площадей его торцов и вакуума, образующего под верхней ступенью поршня 6 при его ходе вверх.

Жидкость, которая может накопиться

35 в полости цилиндра при движении поршня

6 вверх иэ-за его неплотности, удаляется через клапан 13 при ходе поршня 6.вниз.

При использовании водорастворимых реагентов во избежание разбавления реагента трубка 14 опускается до дна емкости 11

При использовании маслорастворимых реагентов конец трубки 14 находится в верхней части емкости 11. сом и возможность регулирования малы расходов. При заданном диаметре поршня расход определяется длиной его хода. Однако длину хода невозможно уменьшить бесконечно из-за наличия упругих и капиллярных сил жидкости (реагента), тем более когда реагент из емкости попадает в дозатор самотеком.

Цель изобретения — повышение надежности работы установки и точности дозирования малых расходов реагента.

Поставленная цель достигается тем, что в глубиннонасосной установке, включающей штанговый насос, со-. держащий цилиндр с плунжером и всасывающий и нагнетательный клапаны, дозатор, включающий цилиндр с поршнем, всасывающий и нагнетательный клапаны, емкость для реагента, сообщающуюся с полостью цилиндра дозатора, которая гидравлически связана с полостью цилиндра насоса, поршень дозатора выпблнен с каналом, сообщающим полость цилиндра насоса с емкостью для реагента.

На чертеже представлена схема предлагаемой установки.

Установка содержит штанговый насос с цилиндром 1, плунжером 2, всасывающим 3. и нагнетательным 4 клапанами, дозатор, включающий цилиндр 5 с поршнем 6, выполненным с кольцевой проточкой 7 и отверстием 8, всасывающий 9 и нагнетательный 10 клапаны, емкость 11 для реагента, обводной канал 12, соединяющий полость цилиндра 1 с подпоршневой по лостью цилиндра дозатора 5, клапан для возврата утечек 13, трубку .14 и канал 15, соединяющий полость цилиндра 5 с входным отверстием клапана 9.

В нижней части полости цилиндра

1 насоса образуется застойная зона, где в процессе работы скапливается вода, поступающая вместе с нефтью иэ пласта.

Установка работает следующим об1

1разом. 50

При ходе плунжера штангового насоса вниз нагнетательный клапан 4 открывается, и в полости цилиндра 1 создается давление„ равное гидростатическому.давлению столба жидкости, заполняющей иасосно-компрессорные трубы (НКТ). Под действием этого давления пластова вода, скопившаяся в

Предлагаемая глубиннонасосная установка по сравнению с прототипом более проста по конструкции, монтаж ее на скважине не вызывает затруднений и заключается в обычном спуске оборудования.

Конструкция установки предусматривает двойную регулировку подачи реагента, основная регулировка осуществляется за счет изменения диаметра отверстия 8, а дополнительная—

1153045

Составитель А. Симецкая

Редактор Т. Иитейко Техред Ж.Кастелевич Корректор В- Синицкая

Заказ 2465/2б Тираж 540 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35; Раушская наб., д. 4/5 .

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 за счет изменения скорости движени" поршня {регулируют время сообщения полости цилиндра насоса с емкостью для реагента1 Т.е. обе эти регулировки в конечном счете изменяют объем впрыскиваемого реагента, следовательно, повышается точность дозирования.

Основное применение установки в наибольший эффект будет получен при работе с вязкими реагентами, так как она обес— печивает нх циклическое нагнетание.