Глубиннонасосная установка для добычи нефти

 

> 536313

ОПИС

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союэ Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 22.01.73 (21) 1873756/03 с присоединением заявки— (23) Приоритет— (43) Опубликовано 25.11.76. Бюллетень № 43 (45) Дата опубликования описания 24.01.77 (51) М.Кл е Е 21 В 43/00

Государственный комитет

Совета Министров СССР оо делам изобретений и открытий (53) УДК 622.276.53 (088.8) (72) Автор и,зоб,ретения

А. М. Рабинович (71) Заявитель (54) ГЛУБИННОНАСОСНАЯ УСТАНОВКА

ДЛЯ ДОБЫЧИ НЕФТИ

Изобретение относится к добыче нефти и попутного нефтяного газа штанговым глубиннонасосным способам и может быть использовано,на скважинах, продукция .которых собир;ается по однотрубной системе.

Известна глубиннонасосная установка с глубинным насосом двухступенчато.-о сжатия газосодержащей смеси (11.

Такая установка имеет недостаточную производительность .в отборе нефтяного газа, поскольку объем камеры всасывания насоса и число его ходов в минуту приходится BbloHрать в основном исходя из требуемого объема отбора нефтяного газа. И только- часть объема камеры всасывания заполняется газообразной фазой. Кроме того, такие насосы значительно сложнее и соответственно мененадежны, чем обычные.

Наиболее близким,к опиcûâàåìîìó изобретению по технической сущности и достигаемому результату является глубиннонасосная установка для откачки продукции из нефтяных скважин, состоящая из обычного глубиннопо насоса, насосных штанг лифтовых труо, устьевого сальника, сальникозого штока, об.ратных клапаноз, зыкидной линии однотрубной системы сбора продукции и:привода (21.

При работе такой установки из-за недостаточности отбора нефтяного газа давлечие его з затрубном пространстве повышается особенно при однотрубной системе сбора продукции скважин, что ухуджает условия притока жидкости из пласта. В результате снижается отбор не только нефтяного газа, но и нефт,и.

Целью изобретения является обеспечен не повышенного отбора, нефтяного газа совместно с,нефтью при минимальных энергозатратах.

Это достигается тем, что устьевой сальник снабжен ц илиндром с .òoëûì .поршнем, причем надпоршневая полость цилиндра сверху сообщена через обратный клапан с затрубным пространством, а снизу — через размещенный .внутри поршня обратный клапа-i, лифтовыми трубами.

Если выорать диаметр цилиндра устьевого сальника большим, чем диаметр цилиндра глубинного насоса, то з случаях, .когда буферное давление велико, что характерно для однотрубной системы сбора продукции скважин, наибольшая нагрузка в точке подвеса штан." уменьшается по сравнению с нагрузкой, имеющей место при обычной штанговой глубиннонасосной установке.

Таким образом, выбрав диаметр цнлнн .ра сальника максимально большим, насколько это позволяет диаметр скважины, можно зО этпм не только увеличить отоор нефтяного га536313

60 за, но и облегчить условия работы насс "ных штанг и станка-качалки.

На чертеже показана глуоинно.насосная установка для добычи нефти.

Глубинный насос 1 подвешен на лифтовых трубах 2. Его плунжвр соединен с насосными штангами 8. В верхней части лифтовых труб внутри кожуха 4 установлен прикрепленный и устьевому сальнику 5 цилиндр 6, диаметр,«оторого больше диаметра цилиндра глубинного насоса.

Внутри цилиндра 6 помещен полый поршень 7, который снизу совд инен с насосными штангами, а сверху — с сальниковым штоком 8. Внутри поршня 7 размещен подпружиненный обратный клапан 9, сообщающий надпоршневую полость с лифтовыми трубами.

Через обратный клапан 10 затрубное npocTpBFIcTâo сообщено с надпоршнезой полостью цилиндра б. Цилиндр б в нижней части имеет боковое отверстие, через которое полость

JIHôòoâûõ труб 2 сообщается с кольцевой IIGлостью 11 между кожухом 4 и цилиндром 6.

Кольцевая полость 11 между кожухом 4 и цилиндром б через обратный клапан 12 сообщена с выкидной линией 18.

Кольцевая по IocTb под набивкой устьево-,о сальника через регулировочный зентиль 14 сообщена с выкидной линией. Сальниковый шток

8 соединен с п риводом 15 станком-качалкой.

Установка работает следующим образом:

Станок-качалка привод IT к возвратно-поступательному,движению сальниковый шток с прикрепленными к нему поршнем 7, насосными штангами 3 и плунжером -.лубинногo насоса 1. Последний всасывает жидкость из полости эксплуатационной колон..ы н нагнетает се .в лифтовые трубы. Прн этом вместе с жидкостью поступает некоторая часть -аза, идущего вместе с ней из пласта. Другая часть газа сепарируется у приема глубинного насоса и поступает в зат рубное пространство, повышая в нем давление.

При ходе вниз объем цилиндра б над поршнем 7 увеличивается и в него через обратный клапан 10 поступает нефтяной газ из затрубного пространства. При ходе вверх обратный клапан,10 закрывается и указанная порция газа выталкивается вниз через .подпружиненный обратный клапан 9 в полость насосных труб.

Благодаря откачке газа пз затрубного пуосгранства в нем устанавливается давление, меньшее буферного давлвния в выкидной IHнии.

Так как диаметр поршня 7 больше диаметра,плунжера глубинного насоса 1, и так ,как последний з нача.че хода вверх неподвижен по отношению к трубам (происходит удлинение штанг при восприятии плунжером .насоса жидкостной нагрузки), то объеvI полости

55 лифтовых труо между нагнетательным клапаном глубинного насоса и обратными клапанами 9 и 12 при ходе вверх увеличивается н давление газожидкостной смеси под поршнем 7 становится меньше буферного давления. Это обуславливает снижение нагрузки на штангH и станок-качалку при ходе вверх по сравнению с обычной установкой, в которой при ходе вверх давление газожидкостной смеси 3 верхней части лифтовых труб равно буферному давлению .в нагнетательной линии.

При ходе вниз объем полости лифтовых труо уменьшается, а давление в,ней увеличивается. В некоторый момент давление внутри полости труб становится равным буферному, после чего происходит через обратный клапан 12 вытеснение газожидкостной смеси в выкидную линию. При этом давление газа в надпоршневой полости равно затрубному, т. е. меньше буферного.

Так как и при ходе вверх и при ходе вниз давление, действующее на уcTbBBQH сальник, меньше буферного, то из этого следует, что в предлагаемой установке давление, действующее на устьевой сальник, меньше, чем при обычной. Для обеспечения гидравлического уплотнения и смазки сальникового штока 8, сальни,козой набивки, поршня 7 и цилиндра

6 приоткрывают регулировочный вентиль 14.

Нр» этом часть п|родукции скважины поступает в кольцевую полость, расположенную под наонвкой устьевого сальника и затем стекает вдоль штока 8 к поршню 7.

Основным п|реимущсством изобретения является увеличение отбора нефтяного газа, а также улучшение условий работы насосных штанг и станка-качалки.

Формула изобретения

Г.чубиннонасосная установка для добычи нефти, включающая глубинный, насос, насосные штанги, лифтовые труоы, устьевой сальник, сальниковый шток, ооратные клапаны, выкидную линию и привод, о т л и ч а ю щ а яся тем, что, с целью обеспечения повышенного отоора нефтяного газа совместно с нефтью при минимальных энергозатратах, устьевой сальник снабжен цилиндром с полым поршнем, причем,надпоршневая полость цилиндра сверху сообщена через ооратный клапан с затрубным пространством, а снизу через размещенный внутри поршня обратный клапан с лифтовыми трубами.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Дрэготеску Н. Д., Глубиннонасосная добыча нефти, М., «Недра», 1966 г., стр. 264, рнс. 187.

2. Муравьев И. М., Насосная эксплуатация за рубежом, М., «Недра», 1967 г., сТр. 61 — 62, рис. 45.

536313

Составитель В. Борискина

Техред М. Семенов Корректор И. Симкина

Редактор Н. Данилович

Тнп. Харьк, фнл. пред. «Патент»

Заказ 1159/1737 Изд. ¹ 339 Тпрахк 690 Подписное

ЦНИИПИ Государствен ого комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, 5К-35, Раушская наб., д. 4/5