Электромагнитный скважинный насос

 

Изобретение относится к технике добычи нефти, в частности к электромагнитным скважинным насосам, и позволяет повысить их надежность путем более эффективного охлаждения жидкометаллического поршня (П) 4 и упростить ремонт. Подъемный цилиндр (Ц) 1 охвачен снаружи электромагнитной обмоткой 2. В верхней части Ц 1 установлен нагнетательный клапан 3, в зоне действия обмотки 2 - П 4. Полость Ц 1 снабжена по меньшей мере одним установленным концентрично рассекателем 6. Нижняя часть Ц 1 в месте размещения линии 5 всасывания выполнена с приемной камерой (К) 7 большего диаметра, чем Ц 1. В К 7 размещен П 4. Нижняя и верхняя части К 7 гидравлически сообщены соответственно с полостью Ц 1 и линией 5. Верхняя часть К 7 снабжена радиальными каналами 8, выполненными с возможностью ее сообщения с линией 5. Зеркало П 4 в крайнем нижнем положении П 4 расположено ниже отверстий каналов 8. Рассекатель 6 выполнен в виде воронки 9 с насадкой 10 и размещен в полости Ц 1 насадкой 10 вниз. 3 з.п.ф-лы, 4 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51) 5 F 04 В 43/04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

llO ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

К А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (2 1) 4 2269 53 /25-29 (22) .10.04 ° 87 (46) 15.01.90. Вюл. Р 2 (71) Тюменский индустриальный институт им. Ленинского комсомола (72) А.Г. Сергеев и А.А. Двинин (53) 621.651 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

11 909291, кл. F 04 В 43/04, 1980.

„.90„„3536045 А1

2 (54 ) ЭЛЕКТРОМАГНИТНЬЙ СКВАЖИННЫИ

НАСОС (57) Иэобретение относится к технике добычи нефти, в частности к электромагнитным скважинным насосам, позволяет повысить их надежность путем более эффективного охлаждения жидкометаллического поршня (П) 4 и упростить ремонт. Подъемный цилиндр (Ц) 1 охt 536045

1О вачея снаружи электромагнитной обмоткой 2. В верхней части Ц 1 установлен нагнетателькый клапан 3, в зоне действия обмотки 2 - П 4. Полость Ц 1 снабжена по меньшей мере одним устаноВлеяным концентрично рассекателем

6. Нижняя часть Ц 1 в месте размещения линии 5 всасывания выполнена с приемной камерой (К) 7 большего, диаметра, чем. в Ц 1. В К 7 размещен

П 4. Нижняя и верхняя части К 7 гидI

Изобретение относится к технике добычи нефти, в частности к электромагнитным скважинным насосам, и может быть использовано в нефтегазо- 20 ,цобывающих отраслях промышленности.

Цель изобретения - повышение надежности путем более эффективного охлаждения жидкометаллического поршня и упрощение ремонта. 25

На фиг. 1 представлена принципиальная схема предлагаемого электромагнитного скважинного насоса, жидкометаллический поршень которого находятся в крайнем нижнем положении при 30 отключении электроэнергии от обмотки; н@ фиг. 2 - то же, при ходе жидкометаллического поршня вверх; яа фиг. 3 — то же, при ходе жидкометаллического поршня вниз; на фиг. 4нриемяая камера электромагнитного скважинного насоса с аварийными клапанами.

Электромагнитный скважиняый насос содержит подъемный цилиндр 1, охваченный скаружи электромагнитной обмоткой 2, установленный в верхней :. части подъемного цилиндра 1 нагнетагельный клапан 3 и расположенный в зоне действия электромагнитной обмот- 45 ки 2 жидкометаллический поршень 4, а также линию 5 всасывания. Полость подъемного цилиндра 1 снабжена по . меньшей иере одним установленным концентрично рассекателем 6. Нижняя

50 часть подъемного цилиндра 1 в месте размещения линии 5 всасывания выполнена с приемной камерой 7 большего, чем у подъемного цилиндра 1 диаметра, в которой размещен лащкометалличес-, кий поршень 4, а нижняя и верхняя части приемной камеры 7 гидравлически сообщены соответственно с полостью приемного цилиндра 1 и линией 5 всаравлически сообщены соответственно с полостью Ц I и линией 5. Верхняя часть К 7 снабжена радиальными кана-. лами 8, выполненными с возможностью ее сообщения с линией 5. Зеркало П 4 в крайнем нижнем положении П 4 расположено ниже отверстий каналов 8.

Рассекатель 6 выполнен в виде воронки

9 с насадкой 10 и размещен в полости Ц 1 насадкой 10 вниз. 3 з.п. ф-лы, 4 ил. сывания. Верхняя часть приемной камеры 7 снабжена радиальными каналами 8, выполненными с возможностью сообщения верхней части приемной камеры и линии 5 всасывания. Зеркало жидкометаллического поршня 4 в крайнем нижнем положении последнего расположено merce отверстий (не обозначены) радиальных каналов 8, Рассекатель 6 выполнен в виде воронки 9 e . насадкой 10 и размещен в полости подъемного цилиндра 1 насадкой 10 вниз. Электромагнитная обмотка 2 соединена кабелем 11 с наземным источником тока (яе показан). Нагнетательный клапан 3 подъемного цилиндра 1 выполнен во вставном варианте и снабжен ловильным устройством (не показано}.

Радиальные каналы 8 переходят в наклонные патрубки t2 и снабжены аварийными клапанами 13 (фиг. 4).

Предлагаемый электромагнитный . скважинкый насос работает следующим образом.

В исходном положении, при отсутствии подачи электроэнергии по кабелю

11 к электромагнитной обмотке 2, жядкометаллический поршень 4 находит-. ся s крайнем нижнем положении (фиг.1) и занимает нижнюю часть объема приемной камеры 7, при этом нагнетательный клапан 3 закрыт. При подаче электроэнергии по кабелю 11 к электромагнитной обмотке 2 (фиг ° 2) в насосе происходит перемещение жидкометаллического поршня 4 вверх по полости подъемного цилиндра

Иидкометаллический поршень 4, находясь в монолитном состоянии, вытесняет пластовую KHpKocTh вверх Но подъемному цилиндру 1 через открывшийся нагкетательный клапан 3. При этом в силу разрежения под жидкоме36045, 6 не может закрыть аварийные клапаны

13. При ремонте насоса, который заключается в замене нагнетательного клапана 3 ловильным инструментом, 5 столб жидкости действует на жидкометаллический поршень 4 (ртуть), который поднимается в подъемной камере 5 выше уровня наклонных патрубков 12 и в силу большого удельного веса материала жидкометаллического поршня 4 (ртути) запорные -элементы (не обозначены) аварийных клапанов f3 всплывают, и последние закрываются, т.е. нет необходимости в глушении скважины.

5 15 таллическим поршнем 4 и наличия забойного давления пластовая жидкость поступает по линии 5 всасывания и радиальным каналам 8 и поднимается по подъемному цилиндру 1 вслед за жидкометаллическим поршнем. Обтекание жидкометаллическим поршнем.4 насадок

10 и воронок 9 снизу в силу их формы не нарушает монолитности жидкометаллического поршня. Производится рабочий ход жидкометаллического поршня и подача вверх пластовой жидкости.

При движении вверх жидкометалли— ческий поршень 4 достигает крайнего верхнего положения, которое ограни-. чено протяженностью электромагнитной обмотки 2 с таким расчетом, чтобы предотвратить выброс жидкометаллического поршня через нагнетательный клапан 3, и в то же время поднять жидкометаллический поршень выше воронки 9 самого верхнего из рассекателей 6. При отключении электроэнергии жидкометаллический поршень 4 под действием собственного веса начинает падать (фиг. 3). При этом воронка 9 и насадка 10 рассекателя 6 нарушают монолитность жидкометаллического поршня 4, формируя центральную струю из насадка 10 и окружные потоки через края воронки 9. Нагнетательный клапан 3 под действием сФолба жидкости в насосных трубах (не показаны) закрывается.

Благодаря последовательному рассеканию жидкометаллического поршня 4 воронками 9 и насадками 10 он, падая, не вытесняет пластовую жидкость из полости подъемного цилиндра 1, в результате полость подъемного цилиндра 1 остается заполненной пластовой .жидкостью

В конце хода вниз жидкометаллический поршень 4 формируется в приемной камере 7 монолитным составом (фиг. 1), а столб пластовой жидкости .оказывается отсеченным от забоя. При подаче электроэнергии по кабелю 11 к электромагнитной обмотке 2 цикл работы насоса повторяется. При работе насоса (фиг. 4) аварийные клапаны 13 постоянно открыты, так как поток плас товой жидкости направлен в сторону от открытия этих клапанов, а при опускании жидкометаллического поршня 4 остаточное давление жидкости и газа в силу того, что радиальные каналы 8 переходят в наклонные патрубки 12

Формула изобретения

Электромагнитный скважинный насос, содержащий подъемный цилиндр, охваченный снаружи электромагнитной обмоткой, установленный в верхней части подъемного цилиндра нагнетательный клапан и расположенный в зоне

25 действия электромагнитной обмотки жидкометаллический поршень а также линию всасывания, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью повышения надежности путем более эффективЗ0 ного охлаждения жидкометаллического поршня и упрощения ремонта, полость подъемного цилиндра снабжен по меньшей мере одним установленным концентрично рассекателем, нижняя часть подъемного цилиндра в месте размеще ния линии.всасывания выпОлнена с приемной камерой. большего, чем у подъемного цилиндра, диаметра, в которой размещен жидкометаллический

4О поршень, а нижняя и.верхняя части подъемной камеры гидравлически сооб щены соответственно с полостью приемного цилиндра и линией всасывания.

2. Насос по п. 1, о т л и ч а ю45 шийся тем, что верхняя часть приемной камеры снабжена радиальными

KaHRJIaMB> выполненными с возможностью сообщения верхней части приемной ка» меры с линией всасывания.

3. Насос по п. 1 о т л и g а юшийся тем, что зеркало жидкоме; таллического поршня в крайнем нижнем положении последнего расположено ни- же отверстий радиальных каналов.

4. Насос ïî ï. 1, отличаюшийся тем, что рассекатель выполнен в виде воронки с насадкой, причем рассекатель размещен в полости подъемного цилиндра насадкой вниз.

1536045 бог,4

Составитель Э. Гинзбург

Техред К.Ходанич

«й

Корректор Э. Лончакова

Редактор Т. Парфенова

Заказ 92 Тираж 489 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент ", r.Óæãîðoä, ул. Гагарина, 101