Штанговый скважинный насос с увеличенной длиной хода
Изобретение относится к нефтедобывающей отрасли промышленности и может быть использовано в компоновке скважинных штанговых насосных установок (СШНУ), а именно при эксплуатации в составе скважинных штанговых насосных установок штанговых глубинных насосов трубной конструкции. Целью изобретения является повышение эксплуатационных возможностей штанговых глубинных насосов путем расширения диапазона максимально возможной длины хода штангового глубинного насоса при максимальном использовании унифицированных деталей и узлов. Поставленная цель достигается изменением конструкции известного штангового глубинного насоса трубной конструкции путем использования дополнительного удлинительного патрубка, являющимся связующим элементом между всасывающим клапаном и нижним удлинительным патрубком штангового насоса, и использованием длинного плунжера сборной конструкции длиной 3120 мм вместо одинарного плунжера длиной 1333 мм, что в сумме обеспечивает максимально возможную длину хода плунжера штангового глубинного насоса при эксплуатации в скважине 5300 мм.
Приложение №2 к заявке №2007114814/06
ШТАНГОВЫЙ СКВАЖИННЫЙ НАСОС С УВЕЛИЧЕННОЙ ДЛИНОЙ ХОДА
Полезная модель относится к нефтедобывающей отрасли промышленности и может быть использована в компоновке скважинных штанговых насосных установок (СШНУ), а именно при эксплуатации в составе скважинных штанговых насосных установок штанговых глубинных насосов трубной конструкции.
Известен штанговый глубинный насос трубной конструкции состоящий из сплошного цилиндра длиной 3353 мм, присоединенных с обоих концов к цилиндру при помощи резьбовых соединений удлинительных патрубков длиной 610 (914) мм, присоединенного к нижнему удлинительному патрубку при помощи резьбового соединения узла всасывающего клапана с механическим креплением извлекаемой конструкции, а также одинарного плунжера длиной 1333 мм с присоединенным к нижней части при помощи резьбового соединения нагнетательного клапана, имеющего в нижней части ловильную втулку, предназначенную для извлечения всасывающего клапана вследствие необходимости слива жидкости при подъеме ГНО при проведении подземного ремонта скважины. (ОАО «Ижнефтемаш», Глубинные штанговые насосы. Каталог, ред. 2-2001, стр.33),
Штанговый трубный насос данной конструкции имеет значительный недостаток, существенно ограничивающий его эксплуатационные возможности - максимально возможная длина хода плунжера насоса данной конструкции ограничена величиной в 3166 мм. Основной причиной этого является конструктивная компоновка насоса - сочетание длин цилиндра, плунжера и нижнего удлинительного патрубка, к которому присоединяется всасывающий клапан, а также необходимость обеспечения определенной минимальной длины зазора пары «плунжер-цилиндр» в крайних положениях плунжера и необходимость обеспечения зазора между всасывающим и нагнетательным клапанами при крайнем нижнем положении плунжера во избежание удара нагнетательного клапана о всасывающий при эксплуатации штангового глубинного насоса в скважине.
Известен также штанговый глубинный насос трубной конструкции состоящий из цилиндра длиной 3353 мм с боковым отверстием для слива жидкости при подъеме ГНО, присоединенных с обеих концов к цилиндру при помощи резьбовых соединений удлинительных патрубков длиной 610 (914) мм, присоединенного к нижнему удлинительному патрубку при помощи резьбового соединения увеличенного всасывающего клапана неизвлекаемой конструкции, а также длинного плунжера сборной конструкции длиной 3120 мм с присоединенным к нижней части при помощи резьбового соединения нагнетательного клапана. (ОАО «Ижнефтемаш», Глубинные штанговые насосы. Каталог, ред. 2-2001, стр.35)
Недостатком штангового глубинного насоса данной конструкции является ограниченность максимально возможной длины хода плунжера штангового глубинного насоса при эксплуатации в скважине величиной в 3000 мм, обусловленная необходимостью постоянного перекрытия бокового отверстия в цилиндре плунжером в процессе эксплуатации.
По технической сущности, конструктивным особенностям и функциональным признакам наиболее близким к описываемому насосу является насос, описанный в RU 2144623C1,. 20.01.2000 г.
Технической задачей поставленной в настоящей полезной модели является повышение эксплуатационных возможностей штанговых глубинных насосов путем расширения диапазона максимально возможной длины хода штангового глубинного насоса при максимальном использовании унифицированных деталей и узлов.
Данная задача достигается тем, что штанговый глубинный насос трубной конструкции состоит из сплошного цилиндра, присоединенного к нему удлинительных патрубков, присоединенного к нижнему удлинительному патрубку всасывающего клапана извлекаемой конструкции, всасывающий клапан извлекаемой конструкции присоединен к нижнему удлинительному патрубку посредством дополнительного удлинительного патрубка и в конструкции используется длинный плунжер сборной конструкции с присоединенным к нему в нижней части нагнетательным клапаном с ловильной втулкой, что в сумме обеспечивает значительно большую максимально возможную длину хода плунжера штангового глубинного насоса при эксплуатации в скважине.
На фиг.1 изображен цилиндр в сборе штангового глубинного насоса трубной конструкции с увеличенной длиной хода в разрезе; на фиг.2 длинный плунжер сборной конструкции в сборе в разрезе; на фиг.3-узел всасывающего клапана извлекаемой конструкции в сборе в разрезе.
Штанговый глубинный насос состоит из сплошного цилиндра 1 (фиг.1) длиной 3353 мм, присоединенных к нему с обеих сторон удлинительных патрубков 2 (фиг.1) длиной 610 (914) мм, присоединенного при помощи резьбового соединения к нижнему удлинительному патрубку дополнительного удлинительного патрубка 3 (фиг.1) длиной 1930 (1680) мм, присоединенного к дополнительному удлинительному патрубку при помощи резьбового соединения узел всасывающего клапана 6 (фиг.3) с механическим креплением извлекаемой конструкции, а также длинного плунжера сборной конструкции 4 (фиг.2) длиной 3120 мм с присоединенным к нижней части при помощи резьбового соединения нагнетательного клапана 5 (фиг.2), имеющего в нижней части ловильную втулку для извлечения всасывающего клапана для слива жидкости при подъеме ГНО при проведении подземного ремонта скважины. При спуске штангового глубинного насоса данной конструкции цилиндр в сборе с дополнительным и обычными удлинительными патрубками и всасывающим клапаном спускается на колонне НКТ, к которой присоединяется посредством переходной муфты 7 (фиг.1). присоединенной к верхнему удлинительному патрубку, плунжер в сборе с нагнетательным клапаном спускается на колонне штанг, к которой присоединяется посредством присоединительной резьбы в верхней части плунжера.
Работа данного штангового глубинного насоса заключается в следующем.
После спуска штангового глубинного насоса в скважину производится подгонка. При подгонке плунжер опускается до касания нагнетательным клапаном о всасывающий клапан. После этого плунжер приподнимается на определенную высоту (20 см), учитывающую растяжение штанг, затем устанавливается необходимая длина хода полированного штока станка-качалки, не превышающая максимальной длины хода штангового насоса, спущенного в скважину, после чего СШНУ запускается в работу.
При подъеме глубинно-насосного оборудования слив жидкости из колонны НКТ в штанговом глубинном насосе данной конструкции обеспечивается применением в конструкции всасывающего клапана извлекаемой конструкции.
Штанговый глубинный насос описываемой конструкции обеспечивает значительно большую максимально возможную длину хода плунжера штангового глубинного насоса при эксплуатации в скважине по сравнению с прототипом. Это позволит оптимизировать режимы эксплуатации глубинно-насосного и наземного оборудования путем увеличения длины хода полированного штока станка-качалки и снижения при этом количества двойных ходов полированного штока за единицу времени, что снизит скорость износа колонны насосных штанг, пары «цилиндр-плунжер» штангового глубинного насоса и наземного оборудования при неизменном дебите скважины. Это также позволит увеличить объемы добычи нефти путем увеличения длины хода полированного штока при неизменном количестве двойных ходов полированного штока станка-качалки за единицу времени, расширяя таким образом эксплуатационные возможности СШНУ. При всем этом общая стоимость модернизированного штангового глубинного насоса стоимость прототипа превышает незначительно ввиду того, что в конструкции модернизированного штангового глубинного насоса используются унифицированные узлы и детали, а в качестве исходного материала для дополнительного удлинительного патрубка может использоваться насосно-компрессорная труба, укороченная до соответствующей длины.
Штанговый глубинный насос трубной конструкции, состоящий из сплошного цилиндра, присоединенных к нему удлинительных патрубков, присоединенного к нижнему удлинительному патрубку всасывающего клапана извлекаемой конструкции, отличающийся тем, что всасывающий клапан извлекаемой конструкции присоединен к нижнему удлинительному патрубку посредством дополнительного удлинительного патрубка и использованием в конструкции длинного плунжера сборной конструкции с присоединенным к нему в нижней части нагнетательным клапаном с ловильной втулкой, что в сумме по сравнению с прототипом обеспечивает значительно большую максимально возможную длину хода плунжера штангового глубинного насоса при эксплуатации в скважине.
