Скважинный гидроштанговый насосный агрегат

 

Изобретение м.б. использовано в нефтегазодобывающей промышленности при эксплуатации наклонно-направленных скважин. Цель изобретения - повышение эффективности в эксплуатации гидроштангового насосного агрегата путем улучшения условий запуска и рационального использования гидроштаиги. Приводной плунжер 5 снабжен размещенным в верхней части его полости (П) перепускным подпружиненным обратным клапаном 18. Клапан 18 установлен с возможностью гидравлической связи гидроштанги 19 в П эксплуатационной колонны 12 труб скважины 13 с приводной П 9 двигательного цилиндра (Ц) 3. Труба 11 выполнена с обводным каналом 20 и установлена с возможностью гидравлической связи ее П с П насосного Ц 4 при ходе связанных между собой штоком 7 плунжеров 5, 6 вниз. Шток 7 выполнен непроходным и уплотнен в верхней части Ц 4. Ц 3,4 выполнены длинноходовыми в виде секций 22, каждая из к-рых своим верхним концом жестко связана с кожухом 2, а нижним свободно размещена в нем с возможностью радиального перемещения. 1 з.п.ф-лы, 1 ил. сл с к 43 О о о

СОЮЗ СО В ЕТСКИХ

СОЦИАЛ ИСТИЧ Е СК ИХ

РЕСПУБЛИК (я)л F 04 В 47/04

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4681737/29 (22) 06,03.89 (46) 23,02.91. Бюл. М 7 (71} Московский институт нефти и газа им. И.M.Ãóáêèíà (72) Л.Г.Чичеров, В.И,Дарищев, В.Н.Ивановский и B.Ã.Äàðüëaàø (53) 621.651 (088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 1170124, кл, F 04 В 47/00, 1983. (54) СКВАЖИННЫЙ ГИДРОШТАНГОВЫЙ

НАСОСНЫЙ АГРЕГАТ (57) Изобретение м.б, использовано в нефтегазодобывающей промышленности при эксплуатации наклонно-направленных скважин, Цель изобретения — повышение эффективности в эксплуатации гидроштангового насосного агрегата путем улучшения условий запуска и рационального использо„„5Q„„1629606 А1 вания гидраштанги. Приводной плунжер 5 снабжен размещенным в верхней части его полости (R) перепускным подпружиненным обратным клапаном 18, Клапан 18 установлен с возможностью гидравлической связи гидроштанги 19 в П эксплуатационной колонны 12 труб скважины 13 с приводной П 9 двигательного цилиндра (Ц) 3. Труба 11 выполнена с обводным каналом 20 и установлена с возможностью гидравлической связи ее П с П насосного Ц 4 при ходе связанных между собой штоком 7 плунжеров 5, 6 вниз.

Шток 7 выполнен непроходным и уплотнен в верхней части Ц4. Ц 3, 4 выполнены длинноходовыми в виде секций 22, каждая из к-рых своим верхним концом жестко связана с кожухом 2, а нижним свободна размещена в нем с возможностью радиального перемещения. 1 з.п.ф-лы, 1 ил. ю

1629606

20

50

Изобретение относится к технике добычи нефти, в частности к скважинным идроштанговым насосным агрегатам, и может быть использовано в нефтегазодобывающей промышленности при эксплуатации скважин, в том числе и наклонно-направленных.

Цель изобретения — повышение эффективности в эксплуатации путем улучшения условий запуска и рационального использования гидроштанги, На чертеже схематична представлена скважинная гидроштанговая насосная установка, продольный разрез.

Скважинный гидроштанговый насосный агрегат содержит корпус 1 и расположенные в кожухе 2 двигательный 3 и насосный 4 цилиндры с соответственно размещенными в них приводным 5 и рабочим 6 жестко связанными между собой штоком 7 полыми плун>керами с образованием в насосном цилиндре 4 рабочей 8, а в двигательном цилиндре 3 — приводной 9 полостей, а также две колонны 10 и 11 труб, располо>кенные параллельно друг другу в полости эксплуатационной колонны 12 труб скважины 13, с концом одной из которых связан двигательный 3, а с концом другой — насосный 4 цилиндры, при этом гидравлически сообщенная с первой колонной 10 труб приводная полость 9 подключена к поверхностному гидроприводу (не показан), а гидравлически сообщенная с второй колонной 11 труб рабочая полость 8 подключена с одной стороны через всасывающий клапан 14 и фильтр 15 к затрубному пространству 16 скважины 13, а с другой — через установленный в полости рабочего плунжера 6 нагнетательный клапан 17, и полость второй колонны 11 труб к напорной магистрали (не показана), Приводной 5 плунжер дополнительно снабжен размещенным в верхней части его полости перепускным подпружиненным обратным клапаном 18, установленным с возможностью гидравлической связи гидроштанги 19 в полости эксплуатационной колонны 12 труб скважины

13 с приводной полостью 9 двигательного цилиндра 3, вторая труба 11 выполнена с обводным. каналом 20 и установлена с возможностью гидравлической связи ее полости с полостью насосного цилиндра 4 при ходе связанных между собой штоком 7 полых приводного 5 и рабочего 6 плунжеров вниз, а шток 7 выполнен непроходным и уплотнен через уплотнитель 21 в верхней части насосного 4 цилиндра, Двигательный

3 и насосный 4 цилиндры выполнены длиннокодовыми в виде секций 22, каждая. из которых своим верхним концом жестко связана с кожухом 2, а нижним — свободно размещена в нем с возможностью радиального перемещения, Скважинный гидроштанговый насосный агрегат работает следующим образом.

Насосный агрегат спускается в затрубное пространство 16 скважины 13 на эксплуатационной колонне 12 труб. Затем в полость гидроштанги 19 эксплуатационной колонны 12 труб спускаются две непрерывно наматываемые колонны 10 и 11 труб, которые через направляющие воронки (не показаны) входят в посадочные узлы (не показаны) корпуса 1, где уплотняются. Затем с поверхности посредством силового насоса (не показан) в полость гидроштанги 19 закачивается рабочая жидкость (вода или нефть), При определенном давлении рабочей жидкости, превышающем расчетное давление, необходимое для выполнения хода вниз связанных между собой штоком 7 приводного 5 и рабочего 6 полых плунжеров, открывается размещенный в верхней части полости приводного плунжера 5 дополнительный перепускной подпружиненный обратный клапан 18 и рабочая жидкость перепускается по обводному каналу 20 в первую колонну 10 труб. При этом все воздушные пробки в течение нескольких минут вытесняются попервой колонне 10 труб на поверхность. Установка готова к работе.

Она подключается к поверхностному гидроприводу(не показан) и запускается в работу, Поверхностный гидропривод циклически создает избыточное давление поочередно в полости гидроштанги 19 эксплуатационной колонны 12 труб и в полости первой колонны 10 труб, Добываемая скважинная жидкость нагнетается на поверхность по второй колонне 11 труб.

При создании рабочей жидкости в первой колонне 10труб и соответственно в подплунжерной камере (не обозначена) приводной 9 полости жестко связанные между собой штоком 7 приводной 5 и рабочий 6 полые плунжеры начинают перемещаться вверх. При этом жидкость из надплунжерной камеры (не обозначена) приводной полости 9 двигательного цилиндра 3 вытесняется в эксплуатационную колонну 12 труб, а добываемая скважинная жидкость нагнетается в эксплуатационную колонну 12 труб, а добываемая скважинная жидкость нагнетается из надплунжерной камеры (не обозначена) рабочей 8 полости насосного 4 цилиндра при закрытом нагнетательном клапане 17 по обводному каналу

20 и второй колонне 11 труб на поверхность в промысловую систему замера и сбора нефти (не показаны), В подплунжерной камере

1629606

30

55 (не обозначена) рабочей полости 8 насосного 4 цилиндра создается разрежение, открывается всасывающий клапан 14 и происходит всасывание добываемой скважинной жидкости в рабочую полость 8 насосного цилиндра через фильтр 15 и заполнение подплунжерной камеры рабочей полости насосного цилиндра.

При остановке связанных между собой штоком 7 приводного 5 и рабочего 6 полых плунжеров в крайнем верхнем положении поверхностный гидропривод автоматически переключает поток рабочей жидкости из первой колонны 10 труб в полость гидроштанги 19 эксплуатационной колонны 12 труб. При этом создаваемое рабочее давление жидкости в полости гидроштанги 19, необходимое для обеспеченич хода связанных штоком 7 приводного 5 и рабочего 6 полых плунжеров вниз, значительно меньше давления перепуска рабочей жидкости через дополнительный перепускной подпружиненный клапан 16, который закрыл., Связанные между собой штоком 7 приводной 5 и рабочий 6 полые плунжеры перемещаются вниз, рабочая жидкость из подплунжерной камеры приводной полости 9 двигательного цилиндра 3 вытесняется в первую колонну 10 труб и далее В поверхностный гидропривод, Всасывающий клапан 14 закрывается, нагнетательный клапан 17 открывается и добываема» скважинная жидкость из подплунжерной камеры рабочей полости 8 насосного цилиндра 4 перепускается в надплунжерную камеру рабочей полости насосного цилиндра.

При достижении связанных штоком 7 приводного 5 и рабочего 6 полых плунжеров крайнего нижнего положения поверхностный гидропривод автоматически переключает поток рабочей жидкости из эксплуатационной колонны 12 труб в первую колонну 10 труб. Далее процесс повторяется.

Надежный вход приводного 5 и рабочего 6 полых плунжеров в секции 22 двигательного 3 и насосного 4 цилиндров при ходе вверх и вниз обеспечивается за счет того, что оба конца каждого плунжера выполнены с коническими проточками (не обозначены), а торцовые части секций цилиндров выполнены с входной конусной поверхностью. Кроме того, при выполнснии хода вверх и входе рабочего плунжера 6 в свободный конец секции насосного цилиндра 4 шток 7 будет работать на растяжение.

Закрепление секций 22 цилиндров . и 1 верхними частями в кожухах 2 позВ:«I»al исключить попадание песка и механи вских примесей в зазор между цилиндром и кожухом.

Формула изобретени»

1. СКВажинный ГидроштанГОвыи насосный агрегат, содержащий корпус и расположенные в кожухе двигательный и насосный цилиндры с соответственно разме ценными в них приводным и рабочим жестко связанными между собой штоком полыми плунжерами с образованием в насосном цилиндре рабочей, а в двигательном — приводной полостей, а также две колонны труб, расположенные в полости эксплуатационной

yолонны труб скважин ьi, с кон цоь, -!gent<, "i !

oTopt: х сВ»зан дви! Втp!i !It!É, а 1; ."..»»)ОГ! другой — насосный цилиндры, пр . этом .; . равличесKи сообl! IPн H ч ч IРрaгй I(ri!, ..1 «п . t труб приводна» поло:TL. подклю :сна, :. поВерхностному гидроприводу, а гидр Вгл .,-,ски сообщенна» с Второй к>ло Гной труб рабочая полость подкл о Го Ia с Од,:.Ой с:ароны через веясь>ва.огц и клаг1ан и с 1»ь1о к затрубному пространстг скво>кинь., а с лругой — через установленный в полос и рабочего плунжера !çt ipòательный клапан полость Второй колон!1ы 1!.,.,:t> к напорно 1 магистрали, о —, л и - .: а щ н и с я;е „что, с целью повышения эффективности В эксплуатации путем улучшения услсвнй за .. ска и рационального использовани»

ГИДРОШтаНГИ, ПРИВОДНОЙ ПЛУi!.,trÐ Р ОПОЛНИ гельно снаб>кен размещенным В Верхней I= сти его полости переllócê!.4! f.. подпружиненным обра1ным клапа;IoM, установленным с Возмож остьа гидрaè:Ll«,а-,— ской связи гидроштанг: В полости эксплуатационной колонны труб ск.-.а>хины с приводной полость,о ДВНГатРльнОГО ци" линдра, вторая труба выполнена с обводным канало-: и установлена с возможностью гидравлической связи ее полости с полостыа насосного цилиндра при ходе связанных между собой ш-оком полых приводного и рабочсга плунжероя Вниз, а шток выполнен непроходным и уплат ен в верхней части насосного оилиндра.

2. Агрегат по п.1, О т л и ч а ю т, и и с ч тем, что двигательн лй и насосный и ..ли;IqРЫ ВЫПОЛНЕНЫ ДЛИННОХОДОВЫМИ В ВИД - СЕКций, каждая из которых своим Верхним концом жестко связана с кожухом, а ни>кним свободно размещена а нем с возмо>кностью радиального перемещения.