Гидропривод скважинного поршневого насосного агрегата

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ ЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскик

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 060380 (2t) 2907702/25-06 (51) М КЛ

F 04 В 47/04 с присоединением заявки N9 (23) Приоритет—

Государственный комитет

СССР но делам изобретений н открытий

Опубликовано 30.11,81. Бюллетень No 44

Дата опубликования описания 30.1181 (53) УДК 621.651 (088.8) (72) Автор изобретения

И.П. Фучила

Центральная научно-исследовательская лаборатория

Производственного объединения укрнефть (71) Заявитель (54) ГИДРОПРИВОД СКВАЖИННОГО ПОРШНЕВОГО

НАСОСНОГО АГРЕГАТА

Изобретение относится к гидроприводу, в частности к гидроприводу скважинного поршневого насосного агрегата, и может быть использовано преимущественно в нефтяной промышленности.для эксплуатации скважин гидропоршневыми насосными агрегатами °

Известен гидропривод скважинного поршневого насосного а г ре гат а, содержащий силовой насос с нагнетательной и всасывающей гидролиниями, гидроциклон с тангенциально расположенными в его корпусе гидролиниями для ввода скважинной и отвода товарной жидкостей и газосепаратор с отверстием для -15 приема и датчиком уровня жидкости (1).

Недостаток известного гидропривода скважинного поршневого насосного агрегата состоит в недостаточно эф- 20 фективном отделении механических примесей от силовой жидкости и низкой степени ее дегазации, а также в необходимости достаточно высокого перепада давлений между гидролиниями ввода скважинной и отвода товарной жидкостей гидроциклона для осуществлений нормальной работы последнего, что, в свою очередь, снижает эффективную мощность гидропривода в целом. 30

Целью изобретения является повышение надежности работы гидропривода путем улучшения качества сепарации, фильтрации и дегазации силовой жидкости и повышение эффективной мощности гидропривода.

Для достижения. указанной цели гидроциклон снабжен установленным в его корпусе с возможностью вращения фильтром с газоотводящим и.сливным патрубками, внутренняя полость которого через сливной патрубок сообщена с отверстием для приема жидкости газосепаратора, а в гидролинии отвода товарной жидкости установлен эжектор с камерой разрежения для отсоса газа, сообщенной с гаэоотводяшим патрубком фильтра, причем между фильтром и стенкой корпуса гидроциклона образован кольцевой зазор, уплотненный со стороны торцов корпуса гидроциклона и подключенный к гидролиниям ввода скважинной и отвода товарной жидкости, последняя из которых снабжена регулятором расхода, связанным с датчиком уровня жидкости в газосепараторе, нижняя часть которого гидравлическн сообщена со всасывакицей гидролинией силового насоса.

885609

При этом сливной патрубок фильтра, установлен в отверстии для приема жидкости газосепаратора с образованием кольцевой полости, сообщенной с камерой разрежения эжектора посредством обводного газопровода.

На чертеже схематично представлен

1 гидропривод скважинногo поршневого насосного агрегата, общий вид.

Описываемый гидропривод скважинного поршневого насоса агрегата содержит силовой насос 1 высокого давления с нагнетательной 2 и всасывающей 3 гидролиниями, гидроциклон

4 с тангенциально расположенными в его пустотелом корпусе 5 гидролиниями для ввода 6 скважинной и отвода

7 товарной жидкостей и газосепаратор

8 с отверстием 9 для приема и датчиком 10 уровня жидкости.

Гидроциклон 4 снабжен установленным в его пустотелом корпусе 5 с возможностью вращения барабанным фильтром 11 с газоотводящим 12 и сливным 13 патрубками. Внутренняя полость 14 фильтра через сливной патрубок 13 сообщена с отверстием 9 для приема жидкости газосепаратора

8, а в гидролинии отвода 7 товарной жидкости установлен эжектор 15 с камерой 16 разрежения для отсоса газа, сообщенной с газоотводящим патрубком 12 фильтра 11 посредством газоотвода 17, связанного, в свою очередь, с пустотелым корпусом 5 гидроциклона 4. Между фильтром 11 и стенкой пустотелого корпуса 5 гидроциклона 4 образован кольцевой зазор 18, уплотненный со стороны торцов 19 и 20 корпуса гидроциклона посредством уплотнительных элементов соответственно 21 и 22 и подключенный к гидролиниям ввода 6 скважинной и отвода 7 товарной жидкостей.

Фильтр 11 снабжен верхней 23 и нижней 24 опорами, установленными соответственно на газоотводящем 12 и сливном 13 патрубках. Гидролиния 7 отвода товарной жидкости снабжена регулятором 25 расхода, связанным посредством тяги 26 с датчиком 10 уровня жидкости в гаэосепараторе 8, нижняя часть которого гидравлически сообщена со всасывающей гидролинией

3 силового насоса 1. В верхней части сливного патрубка 13 на его наружной поверхности установлены лопасти 27, предназначенные для преобразования части энергии скорост ногб потока скважинкой жидкости во вращательное движение фильтра 11.

Гидроциклон 4 установлен в верхней части гаэосепаратора 8. Последний снабжен корпусом 28, в полости 29 которого расположены наклонные плоскости 30 и датчик 10 уровня, выполненный в виде поплавка 31.

Сливной патрубок 13 фильтра 11 установлен через уплотнительный элемент 32 в отверстии 9 для приема жидкости газосепаратора 8 с образованяем кольцевой полости 33, сообщенной с камерой 16 разрежения эжекТоварная продукция — это газ и часть жидкости, которая превышает объем силовой жидкости и направляется в виде продукции скважины на склад.

Гидропривод скважинного поршневого насосного агрегата работает следующим образом.

Скважинная жидкость по гидролинии 6 для ввода скважинной жидкости поступает в кольцевой зазор

18, заполняет его и приводит во вращательное движение фильтр 11. Так как скважинная жидкость в кольцевом зазоре 18, благодаря тангенциальному вводу находится во вращательном движении, то происходит сепарация жидкости, т.е. происходит отделение и перемещение более тяжелых мехпримесей в пристенную зону пустотелого корпуса 5 гидроциклона, откуда они уносятся потоком товарной жидкости, отводимой из полости 18 через гидролинию 7 отвода товарной жидкости.

Часть жидкости, которая вращается в профильтрованной части и содержит меньше мехпримесей, проникает сквозь фильтр 11 во внутреннюю его полость

14. При прохождении сквозь фильтр

11 жидкость дополнительно очищается (фильтруется) от механических примесей. Очищенная жидкость, которая проникает во внутреннюю полость 14 фильтра ll,, сливается в его нижнюю часть и через сливной патрубок 13 отводится в полость 29 газосепаратора 8 и, таким образом, становится силовой жидкостью. Так как гаэоотвод

17 сообщен с внутренней полостью

14 фильтра 11, то в этой полости происходит также и частичная дегазация жидкости. В полости 29 газосепаратора 8 в результате перетока силовой жидкости по наклонным плоскостям

30, расположенным с уступами одна относительно другой, силовая жидкость дегазируется, что повышает ее качество. Отделившийся из силовой жидкости газ скапливается в кольцевой полости 33, откуд — по обводному газопроводу 34 подается в газоотзод

17, а иэ последнего всасывается в камеру 16 разрежения для отвода газа эжектора 15, где происходит смешение аза с товарной жидкостью, поступающей иэ гидролинии 7 отвода

М

60 тора 15 посредством обводного газопровода 34. Товарная продукция скважины отводится по трубопроводу 35.

Необходимо отметить, что скважинная жидкость — это жидкость, объем которой состоит из суммы объемов силовой жидкости и жидкости, добытой из скважины в результате работы скважинного поршневого насосного агрегата.

885609. товарной жидкости с целью их дальнейшей совместной транспортировки к месту складирования по одному трубопроводу 35 в виде товарной продукции. Это упрощает устройство коммуникациями скважин (промысла). При необходимости камеру 16 разрежения для отсоса газа можно выполнить в виде вентиляционного отсоса, а газ направлять по отдельному трубопроводу к месту складирования ° Силовая жидкость после прохождения через наклонные плоскости 30 скапливается в нижней части газосепаратора 8, откуда по всасывающей гидролинии 3 поступает на прием силового. насоса

1, а из последнего по нагнетательной !5 гидролинии 2 — к скважинному поршневому насосному агрегату.

Часть жидкости, которая не прошла во внутреннюю полость 14 фильтра 11, поступает в гидролинию 7 отвода то- 2О варной жидкости и через регулятор

25 расхода и эжектор 15 транспортируется по трубопроводу 35 на склад товарной продукции. Для обеспечения стабильной работы силового насоса 1 25. высокого давления необходимо поддерживать уровень силовой жидкости в полости 29 гаэосепаратора 8 на определенном уровне. Кроме этого, гидравлическое сопротивление фильтра 3Q

11 может быть выше гидравлического сопротивления гидролинии 7 отводов товарной жидкости, что может не обеспечить питание силового насоса

1 силовой жидкостью. для создания 35 необходимого перепада давления на фильтре 11 и с целью поддержания заданного уровня силовой жидкости в полости 29 в гидролинии 7 отвода товарной жидкости установлен регулятор 25 расхода, который регулирует количество товарной жидкОсти в зависимости от ее заданного уровня. Если уровень силовой жидкости в полости 29 падает, то поплавок 31 датчика 10 уровия опускается вниз и 45 посредством тяги 26 перемещает клапан (не обозначен) регулятора 25 расхода таким образом, что уменьшает полезное сечение его отверстия.

Благодаря этому давление в полости 5Q кольцевОго зазора 18 повышается, что, в свою очередь, способствует лучшему прохождению жидкости сквозь фильтр 11 в его внутреннюю полость

14 и соответственно повышению уров- 55 ня силовой жидкости в полости 29 газосепаратора 8. Если же уровень жидкости в полости 29 газосепаратора

8 поднимается выше заданного, то регулятор 25 увеличивает проходное сечение отверстия своего клапана, d0. давление в полости кольцевого зазора 18 упадет и количество жидкости, проходящей через фильтр 11, уменьшится, что приведет к падению уровня силовой жидкости в полости 29. h5

Жидкость в полости кольцевого зазора 18, благодаря ее тангенциальному вводу с определенной скоростью вращается, что приводит во вращательное движение фильтр .11, в верхней части сливного патрубка которого установлены лопасти 27. Вращение фильтра 11 способствует его самоочищению. Кроме того, в результате вращения жидкости происходит сепарация механических примесей и перемещение их к внутренней стенке корпуса

5 гидроциклона 4. Наличие в предложенном гидроприводе циклонного очистиЪ. теля с вращающимся фильтром, газо.— сепаратора, внутрення полость которого сообщена с аналогичной полостью фильтра, а также силового насоса, всасывающая гидролиния которого гидравлически сообщена с нижней частью гаэосепаратора, позволяют повысить надежность работы гидропривода и скважинного поршневого насосного агрегата путем улучшения качества очистки силовой жидкости, в частности ее сепарации, фильтрации и дегазации. Это, в свою очередь, позволит уменьшить потери времени на ремонтные работы, спуск и подъем глубинного оборудования, что, в конечном итоге, обеспечит максимальную добычу товарной жидкости (нефти). Кроме того, повысится и эффективная мощность гидропривода.

Формула изобретения

1. Гидропривод скважинного поршневого насосного агрегата, содержащий силовой насос с нагнетательной и всасывающей гидролиниями, гидроциклон с тангенциально расположенными в его корпусе гидролиниями для ввода скважинной и отвода товарной жидкостей и гаэосепаратор с отверстием для приема и датчиком уровня жидкости, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения надежности путем улучшения качества сепарации, фильтрации и дегазации силовой жидкости, гидроциклон снабжен установленным в его корпусе с возмОжностью вращения фильтром с газоотводящим и сливным патрубками, внутренняя полость которого через сливной патрубок сообщена с отверстием для приема жидкости газосепаратора, а в гидролинии отвода товарной жидкости установлен эжектор с камерой разрежения для отсоса газа, сообщенной с:гаэоотводящим< патруб" ком фильтра, причем между фильтром и стенкой корпуса гидроциклона образован кольцевой зазор, уплотненный со стороны торцов корпуса гидроциклона и йодключенный к гидролиниям ввода скважинной и отвода товарной жидкостей, последняя из которых

885609 з скопа

Составитель Э. Гинзбург

Редактор С. Тараненко Техред А.Бабинец Корректор Г . Огар

Тираж 715 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 10496/51

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная; 4 снабжена регулятором расхода, связанным с датчиком уровня жидкости в газосепараторе, нижняя часть которого гидравлически сообщена со всасывающей гидролинией силового насоса

2., Гидропривод по п. 1, о т л ич а ю шийся тем, что сливной патрубок фильтра установлен в отверстии для приема жидкости газосепаратора с образованием кольцевой полости, сообщенной с камерой разрежения эжектора посредством обводного газопровода.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Аржанов Ф.Г., Ельчанин П.Ф., Казак А,С. и Шидловский И.И . Испытание гидропоршневой насосной установки для добычи нефти на ЗападноСургутском месторождении.- Нефтяное хозяйство, 1977, Р 8, М., Недра, с. 52-55 °