Скважинный штанговый насос

 

САНИ ()90929

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 12.05.80 (21) 2921985/25-06 (51) М. К . с присоединением заявки №вЂ”

F 04 В 47/00

Гасударственный кемлтет

СССР йа делам изобретений и открытий (23) Приоритет—

Опубликовано 28.02.82. Бюллетень № 8

Дата опубликования описания 05.03.82 (53) УДК 621.651 (088.8) (72) Авторы изобретения

И. 3. Вафин, Х. А. Асфандияров и И.

Татарский государственный научно-исследовате институт нефтяной п ромы шленн (71) Заявитель (54) СКВАЖИННЫЛ ШТАНГОВЫй НАСОС

Изобретение относится к технике добычи нефти, в частности к скважинным штанговым насосам, и может быть использовано для глубиннонасосной эксплуатации нефтянь1х скважин.

Известен скважинный штанговый насос, содержащий цилиндр, полый плунжер с вращателем потока жидкости, всасывающий и нагнетательный клапаны, а также установленное на плунжере инжекционное устройство в виде сопла, смесительной камеры и диффузора {1).

Недостаток известного скважинного штангового насоса состоит в том, что при откачивании обводненных нефтей долговечность с го - резко падает из-за попадания между плунжером и цилиндром пластовой воды. Это приводит к интенсивному износу плунжерной пары особенно при ходе плунжера вниз, когда из-за уменьшения разности давлений на концах плунжера плунжерная пара смазывается нестабильно.

Цель изобретения — повышение долговечности скважинного штангового насоса при откапивании обводненных нефтей путем :.":сгпечения смазки плунжерной пары.

Указанная цель достигается тем, что нижний конец полого плунжера снабжен соединенной с ним трубкой, а вращатель потока жидкости выполнен в виде шнека, неподвижно установленного в трубке, которая со стороны ее соединения с плунжером имеет патрубок, сообщенный с полостью трубки и наружной поверхностью плунжера.

На чертеже схематично представлен скважинный штанговый насос, общий вид.

Скважинный штанговый насос содержит цилиндр 1, полый плунжер 2 с вращателем 3 потока жидкости, всасывающий 4 и нагнетательный 5 клапаны, установленные соответственно в цилиндре 1 и полом плунжере 2.

Нижний конец (не обозначен) полого плун1 жера 2 снабжен соединенной с ним труб-. кой 6, а вращатель 3 потока жидкости выполнен в виде шнека 7, неподвижно установленного в трубке 6. Трубка 6 со стороны ее соединения с плунжером 2 имеет патрубок 8. На го наружной поверхности плунжера 2 выпол-. нена кольцевая выточка 9, а в верхней части трубки 6 имеются радиальные отверстия 10.

Патрубок 8 сообщен с полостью трубки 6 и наружной поверхностью плунжера 2.

909298

Сообщение патрубка 8 с наружной поверхностью плунжера 2 осуществляется через ч канал 11, выполненный в плунжере и выходя- в щий в кольцевую выточку 9. п

Входное отверстие патрубка 8 направле- н но вниз, расположено соосно геометрической т оси шнека 7 и несколько ниже радиальных 3

S отверстий 10. с

Площадь поперечного сечения кольцевой 2 выточки 9 меньше проходного сечения л патрубка 8, что обеспечивает движение жид- с кости по патрубку в кольцевую выточку, 1 с а не наоборот. ч

Скважинный штанговый насос работает с следующим образом.

Формула изобретения

При ходе полого плунжера 2 вверх нагнетательный клапан 5 закрывается, а всасываю- 1 щий 4 открывается. При этом давление над плунжером -2 увеличивается и плунжерная пара (не обозначена) стабильно смазывается пластовой жидкостью.

При ходе плунжера 2 вниз всасывающий кдапан 4 закрывается, а нагнетательный 5 открывается. Поток пластовой жидкости, поднимающейся относительно плунжера 2 вверх, взаимодействуя со шнеком 7, приобретает вращательное движение. При этом вода из пластовой жидкости отходит к внут- п ренней стенке трубки 6, а часть чистой нефти, поднимаясь вверх, входит в патрубок 8 и далее по каналу 11 в кольцевую выточку 9 между полым пдунжером 2 и цилиндром 1, осуществляя при этом их смазку. Излишняя нефть выходит из кольцевой выточки 9 вниз зо и через радиальные отверстия 10 втягивается в общий поток пластовой жидкости, минуя входное отверстие патрубка 8, Через эти же отверстия 10 проходит жидкость из зазора между цилиндром 1 насоса и трубкой 6. После и достижения плунжером 2 нижней крайней точки циклы повторяются.

Расчетами установлено, что для обеспеения разделения пла сто вой жидкости на оду и нефть при оптимальных скоростях еремещения плунжера 2 в цилиндре 1 еобходимо установить угол наклона виновой поверхности шнека 7 . в пределах

0 — 45 . При этом достигаются угловые корости закручивания потока жидкости — 3 рад/с, обеспечивающие полное раздеение смеси, т.е. пластовой жидкости, при оотношениях удельных весов нефти и воды оответственно 0,89 и 1,14 г/смз причем, ем меньше разница удельных весов, тем ледует применять меньшие значения углов наклона шнека 7.

Предлагаемое изобретение позволяет повысить долговечность скважинного штангового насоса при откачивании обводненной нефти примерно в 1,5 раза.

Скважинный штанговый насос, содержащий цилиндр, полый плунжер с вращателем потока жидкости, всасывающий и нагнетательный клапаны, отличающийся тем, что, с целью повышения долговечности при откачивании обводненных нефтей путем обеспечения смазки плунжерной пары, нижний конец полого плунжера снабжен соединенной с ним трубкой, а вращатель потока жидкости выполнен в виде шнека, неподвижно установленного в трубке, которая со стороны ее соединения с плунжером имеет патрубок, сообщенный с полостью трубки и наружной поверхностью плунжера.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Re 675203, кл. F 04 В 47/00, 1977.

909298

Составитель Э. Гинзбург

Редактор М.Лысогорова. Техред А. Бойкас Корректор Г. Огар

Заказ 856 62 Тираж 671 Подписное

ВНИИПИ Государственного комйтета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП «Патент>, г. Ужгород, ул. Проектная, 4