Скважинная винтовая насосная установка

 

Изобретение относится к технике добычи нефти и может быть использовано в нефтедобывающей промышленности. Скважинная винтовая насосная установка содержит колонну насосно-компрессорных труб (НКТ), на нижнем конце которой установлен одновинтовой насос, включающий в себя винт, соединенный с колонной НКТ, и обойму, которая после опускания колонны НКТ на необходимую глубину жестко закрепляется внутри обсадной трубы при помощи связанного с ней стопорного устройства. Стопорное устройство содержит три подпружиненных ролика, которые при опускании колонны НКТ катятся по стенке обсадной трубы и после остановки обеспечивают предварительное закрепление устройства, а также винтоклиновой механизм с сухарями, который при последующем вращении колонны НКТ через пару винт - обойма получает от нее крутящий момент, распирает сухари и окончательно закрепляет стопорное устройство с обоймой насоса внутри обсадной трубы. После закрепления насоса в скважине его винт вместе с колонной НКТ продолжает вращаться, и насос подает нефтесодержащую жидкость наверх. При вращении колонны НКТ в обратном направлении винтоклиновой механизм освобождает сухари от контакта с обсадной трубой и дает возможность поднять колонну НКТ вместе с насосом на поверхность. Повышается надежность крепления неподвижного элемента насоса в забое. 1 з.п.ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к технике добычи нефти, а именно к скважинным насосным установкам, и может быть использовано в нефтедобывающей промышленности для подъема нефтесодержащей жидкости из скважины.

Известна скважинная насосная установка (пат. РФ N 1657743), включающая в себя неподвижную колонну насосно-компрессорных труб (НКТ) и закрепленную на ее нижнем конце обойму одновинтового насоса, а его винт спускается на колонне полых штанг. Для извлечения винтового насоса на поверхность из скважины необходимо поднять колонну полых штанг, а затем колонну НКТ.

Таким образом, дополнительно требуется применять колонну полых штанг, а также дополнительно поднимать и опускать ее в скважину при монтажных работах.

Технической задачей, поставленной в настоящем изобретении, является уменьшение расходов на изготовление и эксплуатацию скважинной винтовой насосной установки, отказ от дополнительного применения колонны полых штанг, повышение надежности крепления неподвижного элемента насоса в забое.

Это достигается тем, что установка снабжена стопорным устройством, которое состоит из подпружиненных роликов, винтоклинового механизма, включающего вал распорный, клинья верхний и нижний, а также сухари.

На чертеже представлена скважинная винтовая насосная установка. Установка содержит колонну насосно-компрессорных труб 1, которая установлена в обсадной трубе 2. На нижнем конце насосно-компрессорных труб 1 закреплен одновинтовой насос 3, включающий винт 4, соединенный с колонной насосно-компрессорных труб 1 и обойму 5. Установка снабжена стопорным устройством с винтоклиновым механизмом, включающим вал распорный 6, верхние клинья 7 и нижние клинья 8, а также сухари 9 и муфту 10. При этом обойма 5 насоса 3 соединена со стопорным устройством, которое неподвижно фиксируется внутри обсадной трубы 2. Установка снабжена подпружиненными роликами 11, позволяющими свободно перемещать насос 3 на колонне насосно-компрессорных труб 1 на необходимую глубину и обеспечивающими предварительную фиксацию стопорного устройства в обсадной трубе 2 на любой глубине. Установка работает следующим образом: при опускании насоса на колонне НКТ 1 в обсадную трубу 2, применяемое в изобретении стопорное устройство на трех подпружиненных роликах скользит по внутренней стенке обсадной трубы 2 до достижения необходимой глубины и обеспечивает предварительную фиксацию обоймы 5 в забое. При вращении колонны НКТ и жестко связанного с ней винта 4 крутящий момент через пару винт-обойма, имеющую достаточный предварительный натяг, через крестовую муфту 10 передается на вал распорный 6, имеющий разнонаправленные резьбы (правую и левую). Клинья верхний 7 и нижний 8, сдвигаясь по резьбам вала распорного 6 в осевом направлении, выдвигают по шесть сухарей 9 в диаметральном направлении и окончательно фиксируют всю конструкцию и связанную с ней обойму 5 внутри обсадной трубы 2 в неподвижном положении, причем поверхность контакта сухарей 9 со стенкой трубы 2 вследствие незначительной разности радиусов сопрягаемых поверхностей получается близкой к плоскостной, что увеличивает надежность крепления. При дальнейшем вращении колонны НКТ в том же направлении винт 4, вращаясь относительно уже неподвижной обоймы 5, начнет подавать нефтесодержащую жидкость на поверхность.

При вращении колонны НКТ 1 в обратном направлении клинья верхний 7 и нижний 8 через резьбы вала распорного 6 раздвигаются, давая возможность сухарям 9 отойти от стенок обсадной трубы 2, что позволяет освободить стопорное устройство и свободно перемещать колонну НКТ вместе с насосом.

Использование предлагаемой конструкции скважинной винтовой насосной установки по сравнению с прототипом имеет следующие преимущества: - быстрое и надежное закрепление и освобождение неподвижного элемента винтового насоса на любой глубине; - упрощение и удешевление конструкции за счет ликвидации колонны полых штанг; - снижение эксплуатационных расходов при монтаже и ремонте насоса.

Формула изобретения

1. Скважинная винтовая насосная установка, содержащая колонну насосно-компрессорных труб, на нижнем конце которой установлен одновинтовой насос, включающий винт, соединенный с колонной насосно-компрессорных труб, и обойму, отличающаяся тем, что установка снабжена стопорным устройством с винтоклиновым механизмом, включающим распорный вал, верхний и нижний клинья, сухари, при этом обойма насоса соединена со стопорным устройством, которое неподвижно фиксируется внутри обсадной трубы.

2. Установка по п.1, отличающаяся тем, что она снабжена подпружиненными роликами, позволяющими свободно перемещать насос на колонне насосно-компрессорных труб на необходимую глубину и обеспечивающими предварительную фиксацию стопорного устройства в обсадной трубе на любой глубине.

РИСУНКИ

Рисунок 1