Скважинная насосная установка и способ ее эксплуатации

 

Изобретение м.б. использовано в нефтедобьшающей промышленности и позволяет повысить надежность установки путем снижения пускового тока и предотвращения засорения насоса. Средство для подъема технологической жидкости (ТЖ) по подъемной колонке (ПК) 1 выполнено в виде поршня-сва/ ОО О5 СО О CD

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

1309 А1 (19) (11) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPGHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4030578/25-06 (22) 26.02.86 (46) 23.12.87. Бюл. № 47 (71) Комплексный отдел исследований и внедрений разработок Всесоюзного нефтегазового научно-исследовательского института (72) В.В.Ануфриев, В.M.Валовский и А.P.Êàïëàí (53) 622.276.53 (088.8) (51) 4 Е 21 В 43/00; F 04 Р 13/10 (54) СКВАЖИННАЯ НАСОСНАЯ УСТАНОВКА

И СПОСОБ ЕЕ ЭКСПЛУАТАЦИИ (57) Изобретение м.б. использовано в нефтедобывающей промышленности и позволяет повысить надежность установки путем снижения пускового тока и предотвращения засорения насоса.

Средство для подъема технологической жидкости (ТЖ) по подъемной колонке (ПК) 1 выполнено в виде поршня †св

1361 ба 6. Запорный орган 5 на выходе погружного насоса 2 выполнен в виде заглушки. В скважину, заполненную

ТЖ, спускают ПК 1 с насосом 2, выход которого перекрыт органом 5. Осуществляют перепуск ТЖ из скважины а ПК 1, минуя насос, и подъем этой ТЖ по ПК 1 на поверхность путем свабирования.

После очистки призабойной зоны и обеспечения устойчивого притока ТЖ из пласта в скважину разрушают запорный орган 5 и тем самым сообщают

309 выход насоса с полостью ПК 1, после чего в период свабирования при подъеме ТЖ запускают насос. В результате снижаются гидравлические сопротивления движению жидкости, нагнетаемой насосом, поскольку запорный орган выполнен съемным, и выход насоса со— общают с ПК 1 до запуска последнего.

Использование заглушки исключает попадание ТЖ в насос в процессе подъема последней. 2 с. и 1 з.п. ф — лы, 7 ил.

Изобретение относится к области эксплуатации скважин насосными установками и может быть использовано в нефтедобывающей промышленности.

Цель изобретения — повышение надежности путем снижения пускового тока и предотвращения засорения насоса.

На фиг.1 представлена схема скважинной насосной установки; на фиг.2 запорный орган, первый вариант выполнения, на фиг.3 — то же, втором вариант выполнения; на фиг.4 — то же, третий вариант выполнения, на фиг.5 то же, в момент захвата запорного органа ловителем поршня †сва, на фиг.6 — сечение А-А на фиг.4; на фиг.7 — сечение Б-Б на фиг.5.

Скважинная насосная установка содержит размещенные в скважине (не по- 2р казана) подъемную колонну 1, погружной насос 2, установленное в подъемной колонне 1 на выходе насоса 2 запорное устройство 3, включающее перепускной клапан 4 и запорный ор- 25 ган 5 на выходе насоса 2, и средство для подъема технологической жидкости по колонне 1, причем указанное средство выполнено в виде поршня-сваба 6, а запорный орган 5 — в виде заглушки. ЗО

Погружной насос 2 может быть выполнен центробежным или винтовым и снабжен погружным электродвигателем.

Поршень-сваб 6 соединен тяговым органом 7 с наземным приводом (не показан).

Запорный орган 5 по первому варианту выполнения может быть выполнен в виде разрывной мембраны 8, защемленной по периметру в подъемной колонне 1 (фиг.2). В этом случае нижний конец поршня-сваба 6 может быть выполнен в виде конуса 9, разрушающего мембрану 8 при их контакте.

По второму варианту (фиг.3) заглушка 5 может быть выполнена в виде растворимой мембраны, например из цинка, а к нижнему концу поршня-сваба 6 в этом случае крепится разрушаемый при взаимодействии с заглушкой

5 сосуд 10 с растворителем 11, в качестве которого может быть применена, например, соляная кислота. Для полного растворения заглушки 5 под ней устанавливается разрывная мембрана 12 из материала, стойкого к действию растворителя 11, а растворитель выбирают с плотностью выше, чем плотность пластовой жидкости.

В третьем варианте выполнения (фиг.4 — 6) заглушка выполнена в виде пробки 13, установленной в колонне 1 с упором в бурт 14 и герметизированной уплотнением 15. Пробка

13 снабжена фиксаторами 16, входящими своими концами в ответную канавку 17, выполненную с конической фаской в верхней части в стенке колонны 1. В пробке 13 установлен также с возможностью ограниченного возвратно-поступательного перемещения шток 18, раздвигающий своим нижним концом фиксаторы 16 и препятствующий их выходу из канавки 17 до тех пор, пока он находится в нижнем положении (фиг.4 и 6). В случае применения такой заглушки на нижнем

55 з 13613 конце поршня †сва 6 устанавливают ловитель 19 (фиг.5) с подпружиненными клиньями 20, установленными с возможностью захвата верхнего конца

5 штока 16 при взаимодействии с ним.

Поршень-сваб 6 снабжен клапаном 21.

Способ эксплуатации насосной установки при освоении скважины осуществляют следующим образом. 10

В скважину, заполненную технологической жидкостью, спускают подъемную колонну 1 с погружным насосом

2, выход которого перекрыт запорным органом 5, выполненным по одному из 15 указанных вариантов, осуществляют перепуск технологической жидкости из скважины в колонну 1, минуя насос

2, через перепускной клапан 4 и подъем этой жидкости по колонне 1 на 20 поверхность путем свабирования. После очистки призабойной зоны и обеспечения устойчивого притока жидкости из пласта в скважину (о чем судят по поверхностным пробам) производят раз- 25 рушение запорного органа 5, выполненного в виде заглушки, и тем самым сообщают выход насоса 2 с полостью подъемной колонны 1, после чего в период свабирования при подъеме тех- З0 нологической жидкости, т.е. при восходящем ходе поршня-сваба 6, запускают насос 2.

Свабирование при подъеме технологической жидкости после запуска насоса 2 может осуществляться со скоростью, равной или большей, чем скорость подъема жидкости в колонне 1 при номинальном режиме работы насоса 2.

Свабирование осуществляют путем циклического возвратно-поступательного перемещения поршня своба 6 по колонне 1 с помощью тягового органа 7. При ходе поршня-сваба 6 вниз его клапан 21 открыт, и жидкость, заполняющая колонну 1, перетекает в пространство над поршнем †сваб 6.

При ходе последнего вверх жидкость поднимается на поверхность, а осво— бождаемое пространство под поршнемсвабом 6 заполняется технологической жидкостью из скважины через перепускной клапан 4 запорного устройства 3.

Разрушение мембраны 8 осуществляют либо ударом по ней конусом 9, либо растворением ее растворителем 11 из сосуда 10, который разбивают ударом об заглушку. При этом выдержива—

09

4 ют поршень — сваб 6 заданное время в нижнем положении до полного растворения заглушки. Нерастворимая тонкая мембрана 12 (фиг.3) препятствует проникновению растворителя 11 в насос 2 в случае неравномерного растворения заглушки по толщине. После растворения заглушки поршень-сваб 6 своим весом прорывает разрушаемую мембрану 12.

При выполнении запорного органа 5 в виде пробки 13 ее извлечение осуществляют путем спуска поршня-сваба

6 до упора, при этом шток 18 входит в ловитель 19 и фиксируется в последнем клиньями 20. При подъеме поршня-сваба 6 вместе с ним поднимается пробка 13.

При ос ществлении предлагаемого способа снижаются гидравлические сопротивления движению жидкости, нагнетаемой насосом, так как запорный орган выполнен съемным и выход на— соса 2 сообщают с колонной 1 до запуска последнего. Кроме того, ис— пользование заглушки исключает попадание технологической жидкости в насос 2 в процессе подъема последней.

Формула и з о б р е т е н и я

1. Скважинная насосная установка, содержащая размещенные в скважине подъемную колонну, погружной насос, установленное в подъемной колонне на выходе насоса запорное устройство, включающее перепускной клапан и запорный орган на выходе насоса, и средство для подъема технологической жидкости по колонне, о т л и ч а ющ а я с я тем, что указанное средство выполнено в виде поршня †сва, а запорный орган — в виде заглушки.

2. Способ эксплуатации скважинной насосной установки при освоении скважины, включающий спуск в скважину, заполненную технологической жидкостью, подъемной колонны с погружным насосом, перепуск технологической жидкости из скважины в колонну, минуя насос, и подъем этой жидкости по колонне на поверхность, запуск насоса и сообщение его выхода с полостью подъемной колонны, о т л ич а ю шийся тем, ч-о, с целью повышения надежности путем снижения пускового тока и предотвращения за1361309 сорения насоса, подъем технологической жидкости по колонне осуществляют путем свабирования, а запуск насоса производят после сообщения его выхода с полостью подъемной колонны в период свабирования при подъеме технологической жидкости.

3. Способ по п.2, о т л и ч а юшийся тем, что свабирование при подъеме технологической жидкости после запуска насоса осуществляют со скоростью, равной или большей скорости подъема жидкости в колонне, при номинальном режиме работы насоса, 1361309

A-А

Фиг.6

Составитель Г.Богомольный

Техред А.Кравчук

Редактор И.Горняк

Корректор С.Черни

Заказ 6204/36

Тираж 533

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий!

13035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Подписное

П роизводственно-полиграфическое предприятие, r Ужгород, ул. Проектная, 4