Аппарат для извлечения жидкостей из глубоких скважин

Класс 59à. 6 № 15э84

IlRTDliT tiA ИЗОБРЙТЙНИЙ

ОПИСАНИ:Е аппарата для .извлечения жидкостей из глубоких скважин

К патенту В. A.. Поишишевсиого, заявленному 3 феврй1я 1917 года, (ваяв. свид. М 71340).

О выдаче патента опублйковано 15 сентября 1924 года. Действие патента распространяется на 15 лет от 15 сентября 1924 года.

Для извлечения жидкостей из глубоких скважин предлагается применять изогнутую в виде буквы U и открытую с концов трубу, в нагнетательном колене коей помещается отбойный клапан, а ниже него — всасывающий, с целью использования инерции столба жидкости под отбойным клапаном.

gi чертеже фиг. 1 изображает схематический вид, аппарегга; фиг. 1 — видоизмененное устройство сливной трубы; фиг, 2 — продольный разрез аппарата;

- фиг. 3 —,продольный разрез трубы с от- бойным и всасывающим клапанами; фиг. 4 — продольный разрез . видоизме ненного аппарата и фиг..5и б — разрезы крана двумя взаимно перпендикулярными плоскостя ми. . В скважину D (фиг. 1) опускается до погружения в жидкость изогнутая в виде буквы Уи открытая,с концов труба АВБ, через которую нагнетается жидкость.

Если, в колене АВ при посредстве, напр., заслонки К быстро прервать поток жидкост 4, то жидкость за заслонкой по инерции будет продолжать свое движе. ние, следствием чего непосредственно под заслонкой должен образоваться вакуум; если в этом месте установить кла: пан .С (фиг. 1), открывающийся внутрь колена АЗ, то часть жидиости из скважины поступит в трубу А; если теперь открыть заслонку К, то жидкость по всей трубе 4ВБ, вместе с захваченной из: скважины жидкостью, снова придет вдвижение. Таким образом засасывание добываемой жидкости и подача ее по. отводящему колену ВБ будет производиться периодически, как и в обычном поршневом насосе; роль поршня насоса в данном случае выполняет прогоняемая. по трубе АВБ рабочая жидкость.

Для уменьшения энергии, потребляемой на прогон рабочей жидкости по. трубе АВБ, необходимо установить воз-душный резервуар P на высоте от колена В не более 10 метров (соответствует. давлению одной атмосферы), чтобы столб жидкости в отводящем коленеВБне мог разорваться. Воздушный, резервуар Р представляет цилиндр, в который входит снизу отводная труба Б (фиг. 1. и 1 ), а сверху вводится конец сливной трубы Б

Когда заслонка E закрывается, то жидкость в части ВБ (фиг. 1) движется по. инерции только до резервуара Р, в котором над жидкостью сжимается воздух (или газьг из добываемой жидкости)„ образуя упругую подушку, по трубе же Б жидкость поступает наверх почти равно-мерно. Быстрые периодические остановки в трубе А притекающей жидкости производятся автоматически при пОсредстве отбойного клапана, состоящего из. пробки К (фиг. 2, 3), соединенной со стержнем Л. Последний имеет два упорных кольца а и в и свободно проходит через поршень П, перемещающийся в трубчатом ответвлении Г колена АВ.

-Стержень Л имеет направляющую м, :между которой и поршнем П помещена спиральная пружина е. Ответвление I соединяется трубкой д (фиг. 2) с отвод.ной трубой Б непосредственно, иди же через воздушный резервуар при посредстве трубки Г (фиг. 2). йппарат работает следующим образом. В момент, когда клапан К закрыт, под ним в части Н (фиг. 2) образуется вакуум и через впускной клапан С по ступает добываемая жидкость, движение . же столба жидкости в трубе А над кла:паном К быстро останавливается, отчего над клапаном К давление рабочей жидкости возрастет до значительной величины, вследствие инерции и исчезновения всех гидравлических потерь в трубе А; это увеличенное давление поднимает пор- шень П, который, подвигаясь вверх, .дойдет до упорного кольца в и, упираясь в.него, поднимет клапан К; тогда рабочая жидкость устремляется через отверстие, открытое клапаном К, в отводную трубу ЦБ, увлекая и проталкивая вместе с собой и всю поступившую под клапан К через клапан С добываемую из скважины жидкость, при чем одновременно с установлением общего непрерывного потока в трубопроводе АВБ давление под .поршнем П значительно падает на всю величину гидравлических сопротивлений вдоль всей трубы А, а над поршеньком П, наоборот, немного увеличивается (из тру бы В): это увеличенное давление над

-поршнем I1 вместе с давлением сжатой пружины е перемещает поршень П

-обратно вниз, где он, упираясь в кольцо а: стержня Л, закрывает клапан К; после этого явления повторяются. Кон-структивное выполнение аппарата, соответствующее приведенному описанию, изображено на фиг; 3, при чем буквенные обозначения те же, что и на фиг. 2.

Так как поступающая рабочая жидкость по трубе А всегда может быть чистой (вода или отстоявшаяся добытая ,жидкость) и только эта чистая рабочая жидкость омывает клапан К и трущиеся части аппарата, то (присутствие песка или грязи в добываемой жидкости, постулающей ниже клапана К, вредного влияния оказать не может, загрязнение же клапана через трубку,Г . невозможно..

Так как столбы жидкости в. нагнетающей А и отводящей Б трубах статически уравновешены, то потребление энергии системой обусловливается лишь--. гидравлическими потерями напора от прогона жидкости по трубопроводу АВБ, работой подъема засосанной жидкости и потерями в клапанном устройстве.

Энергия потребляется только во время прогона жидкости по трубам; при закрытом же клапане К (фиг. 2) энергия не расходуется, т. к, засасывание добываемой жидкости в,вакуум под клапа ном К .и открывание клапанов IC и С производятся за счет накопленной ранее, в предшествующий период прогона жидкости, энергии потока.

На фиг. 4 и 5 изображен аппарат видоизмененной конструкции. Здесь для периодического отсекания потока жид- кости в нагнетательной трубе А применен поплавковый клапан К. Отсекание жидкости в трубе А производится краном Т (фиг. 4, 5 и б), который периодически каким-либо способом открывается и закрывается с некоторой определенной частотой; при открывании этого крана Т рабоЧая жидкость поступает из магистральной трубы а в нагнетательную трубу А скважины; когда же кран Т закрыт, то, наоборот, - дополнительное давление из магистрали прекращается, а через маленький канал у в теле крана давление в трубе А приводится к атмосферному, т.-е. примерно к давлению в отводящей трубе Б. Вес клапана К (фиг. 4) делается несколько меньшим, нежели вес такого же объема рабочей жидкости, что достигается тем, что к массивной части клапана IC навинчивается колокол К с воздухом.

Устройство работает следующим образом. Когда кран Т открыт, а клапан Ж поднят †рабоч жидкость свободно поступает через.клапанное гнездо М в отводящую трубу Б; так как удельный вес клапана К мало отличается от удельного веса рабочей -жидкости, то последняя, протекая в трубе А по зазору между колоколом К клапана и стенкой трубы А, легко увлекает, этот клапан вниз и, прихлопывая его на гнездо М, быстро останавливается. Под гнездом 31 образуется" вакуум, открывается впускной клапан С и через него всасывается добываемая из скважины жидкость; вслед затем, когда вакуум заполнится жидкостью из скважины и самый поток в трубе Б, двигавшийся некоторое время по инерции, остановится, кран Т закрывается и тогда наступает состояние равновесия,, потому что с закрытием крана Т, как уже упоминалось выше, дополнительное давление в трубе А прекращается и, наоборот, вследствие открывания канала у в теле крана, давление это приводится к атмосферному; клапан К, будучи немного легче рабочей жидкости, всплывает; теперь должен быть открыт снова кран Т, и рабочая жидкость, проходя по зазору вокруг клапана, поступаетпод гнездо М и продавливает в отводящую трубу А всю, жидкость, поступившую через впускной клапан С; при известной скорости общего потока в трубе А Б. клапан К снова увлекается вниз, захлопывает гнездо М и т. д.

Предмет патента.

1. Йппарат для извлечения жидкостей из глубоких скважин, характеризующийся применением (фиг. 1) изогнутой в виде буквы U и открытой с концов трубы АВБ, в нагнетательном колене АВ коей поме-, щается;отбойный клапан k, а ниже его— всасывающий клапан С, с целью использования инерции столба жидкости под клапаном К.

2. Видоизменение охарактеризованного в и. 1 аппарата, отличающееся (фиг. 1 ) тем, что на конце отводной трубы Б помещается воздушный резервуар Р, в который вводйтся конец сливной трубы Б .

3. Форма выполнения описанного в и. 2 аппарата, характеризующаяся (фиг. 2, 3) применением отбойного клапана, состоящего из пробки,,К, соединенной. со стержнем Я, снабженным упорными кольцами или заплечиками а, в и свободно проходящим через пружинный поршень П, перемещающийся в трубчатом ответвлении Т колена АВ, сообщающемся трубою 7 с воздушным резервуаром Р или трубою д с отводною трубою Б.

4. Форма выйолнения описанного в и. 2 аппарата, характеризующаяся (фиг. 4 и 5) применением поплавкового отбойного клапана К и приводимого периодически во вращение крана Т, помещенного в верхнем конце нагнетательного колена АВ и сна6женного воздушным каналом у.