Установка скважинного штангового насоса

 

Сущность изобретения: приемный фильтр со средствами очистки содержит с рабочим цилиндром цилиндрический перфорированный хвостовик. Внутренняя полость хвостовика сообщена с входом в всасывающий клапан цилиндра. Скребок охватывает хвостовик. Средства очистки установлены с возможностью относительного возвратно-поступательного движения на тактах всасывания и нагнетания и снабжены индивидуальным приводом возвратно-поступательного движения в виде пары цилиндр-поршень. Поршень связан со скребком штоком и диском. Полость дополнительного цилиндра сообщена с полостью рабочего цилиндра. Дополнительный скребок выполнен в виде пружины с витками прямоугольного сечения, установленной в полости хвостовика с возможностью взаимодействия с диском индивидуального привода. 1 ил.

Изобретение относится к нефтяной промышленности, в частности к оборудованию для добычи нефти.

Известна установка скважинного штангового насоса, в которой на фильтре смонтированы скобы, перемещающиеся от воздействия на связанный с ними груз-поршень поступающей в насос скважинной жидкости.

Недостатки этой установки состоят в следующем: 1) трудно рассчитать вес груза-поршня из-за неопределенной и меняющейся во времени силы сопротивления движению скребков; 2) из-за меняющейся во времени производительности скважины требуется систематическая корректировка диаметра проходного отверстия в грузе-поршне, что связано с дополнительными спускоподъемными операциями.

Наиболее близкой к изобретению является установка штангового насоса, фильтр которой выполнен в виде спирали, охватывающей наружную поверхность перфорированной трубы-фильтра, жестко связанной со стопорным фонарем, опирающимся на колонну, и очищающей фильтр при его перемещении вместе с насосно-компрес- сорными трубами.

Недостатки этой установки следующие: 1) не достигается очистка внутренней поверхности фильтра; 2) усложняется конструкция установки за счет применения фонаря; 3) возникают осложнения, связанные со спуском и особенно с подъемом установки, в парафинообразующих скважинах, а именно такие скважины требуют непрерывной очистки фильтра от парафиновых отложений. После длительной работы установку невозможно поднять из-за отложений парафина на колонне и связанное с этим заклинивание фонаря; 4) фильтр данной конструкции пригоден только для установок скважинных штанговых насосов невставного типа.

Цель изобретения - повышение эффективности очистки фильтра.

На чертеже представлен общий вид установки скважинного штангового насоса в статическом состоянии.

Установка включает в себя приемный цилиндрический перфорированный хвостовик 1 с отверстиями 2, наружные скребки 3, охватывающие хвостовик и связанные между собой тягами 4 и диском 5, пружину-скребок 6, гидравлический канал 7, шток 8, поршень 9, седло 10 всасывающего клапана 11, цилиндр 12, нагнетательный клапан 13, плунжер 14, насосно-компрессорные трубы (НКТ) 15.

Установка работает следующим образом.

При ходе плунжера 14 вниз открывается нагнетательный клапан 13 и образуется гидравлическая связь между насосно-компрессорными трубами 15 и подплунжерной частью цилиндра 12. В результате давление от столба жидкости в НКТ передается на всасывающий клапан 11 и на поршень 9. Поршень 9 идет вниз, воздействуя через шток 8 на диск 5 и пружину-скребок 6, перемещая ее и связанные с ней тяги 4 и скребки 3. Происходит очистка наружной и внутренней поверхности фильтра. Внутренняя поверхность очищается витками пружины-скребка 6, имеющей прямоугольное сечение.

При ходе плунжера 14 вверх нагнетательный клапан 13 закрывается, в подплунжерной части цилиндра 12 создается разрежение, клапан 11 открывается, давление поршня 9 на пружину-скребок 6 снимается и она разжимается, вновь перемещая скребки 3 и очищая фильтр.

Применяют пружину с витками прямоугольного сечения, обладающую хорошими срезающими свойствами. Ее можно периодически заострять.

Поршень 9 снабжается уплотнительными элементами, а на выходе штока 8 из канала 7 устанавливается сальниковое устройство. Это исключает утечку жидкости.

Диаметр канала выбирается расчетным путем, но, учитывая значительное гидравлическое давление столба жидкости в НКТ (до 1000 м и более), сила воздействия на поршень диаметром 0,5 см составляет 700 Н (плотность обводненной нефти принята за 1000 кг/м³). Этого усилия вполне достаточно для перемещения поршня и пружины.

Изобретение может использоваться в насосах как невставного, так и вставного типа.

При необходимости сечение каналов может быть увеличено.

Экономическая эффективность от внедрения изобретения достигается за счет сохранения первоначальной производительности насоса в течение всего его межремонтного цикла. По опыту эксплуатации месторождений, содержащих в жидкости механические примеси, соли и парафиновые отложения, постепенное снижение подачи за счет засорения фильтра происходит через 20 сут после пуска его в работу. Полное прекращение подачи наступает через 40-50 сут.

Применение предлагаемой установки позволяет полностью исключить засорение фильтра и увеличить продолжительность работы на 100-150 сут.

Изобретение применимо на насосах как невставного, так и вставного типа за счет исключения из технической схемы фонарей. Это увеличит масштаб применения и общую эффективность.

Формула изобретения

УСТАНОВКА СКВАЖИННОГО ШТАНГОВОГО НАСОСА, содержащая рабочий цилиндр со всасывающим клапаном, приемный фильтр со средствами очистки, включающий связанный с рабочим цилиндром цилиндрический перфорированный хвостовик, внутренняя полость которого сообщена с входом во всасывающий клапан, и скребок, охватывающий хвостовик, установленные с возможностью относительного возвратно-поступательного движения на тактах всасывания и нагнетания, отличающаяся тем, что, с целью повышения эффективности очистки фильтра, средства его очистки снабжены индивидуальным приводом возвратно-поступательного движения в виде пары дополнительный цилиндр-поршень, последний связан со скребком при помощи штока и диска, а полость дополнительного цилиндра сообщена с полостью рабочего цилиндра, при этом установка снабжена дополнительным скребком в виде пружины с витками прямоугольного сечения, установленной во внутренней полости хвостовика с возможностью взаимодействия с диском индивидуального привода.

РИСУНКИ

Рисунок 1