Скважинная насосная установка

 

Изобретение относится к насосостроению и м.б. использовано в нефтяной промьшшенности при эксплуатации глубоких скважин. Цель изобретения - повьппение надежности и КПД путем увеличения допустимой глубины ис11пользования . Внутренние полости сильфонов 12 и 14 снабжены вту:7кой (В) 15, жестко связьшающей их несмежные торцы. Их смежные торцы связаны между собой и закреплены в цилиндре, В I5 установлена с возможностью образования заполненной инертным газом герг етичной камеры 20 с различными эффективными площадями. Эффективная площадь вытеснителя 9 меньше эффективной площади дополнительной приводной камеры 13. При ходе плунжера 4верхнего насоса 3 вверх клапан (К) 5закрывается, жидкость вытесняется в выкидную линию скважины К II закрывается , а К 10 открывается, происходит всасывание скважинной жидкости в цилиндр 8 нижнего насоса 7. При движении плунжера 4 верхнего насоса 1 (Л со со со 00 со CD

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) А1 (я) 4 F 04 В 47/04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

К А ВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4055860/25-06 (22) 14.04.86 (46) 30.08.87. Бюл.В 32 (71) Всесоюзный нефтяной научноисследовательский институт по технике безопасности (72) Б.А.Гаджиев и Б.П.Атаджанян (53) 621.651(088.8) (56) Силаш А.П. Добыча и транспорт нефти и газа. ч. I . М.: Недра, 1980, с.336-340. (54) СКВАЖИННАЯ НАСОСНАЯ УСТАНОВКА (57) Изобретение относится к насосостроению и м.б. использовано в нефтяной промьппленности при эксплуатации глубоких скважин. Цель изобретения — повьппение надежности и КПД путем увеличения допустимой глубины использования. Внутренние полости сильфонов 12 и 14 снабжены втулкой (В)

15, жестко связывающей их несмежные торцы. Их смежные торцы связаны между собой и закреплены в цилиндре.

В 15 установлена с возможностью образования заполненной инертным газом герметичной камеры 20 с различными эффективными площадями. Эффективная площадь вытеснителя 9 мень)пе эффективной площади дополнительной при- . водной камеры 13. При ходе плунжера

4 верхнего насоса 3 вверх клапан (К)

5 закрывается, жидкость вытесняется в выкидную линию скважины К ll за" крывается, а К 10 открывается, происходит всасывание скважинной жидкости Э в цилиндр 8 нижнего насоса 7. При движении плунжера 4 верхнего насоса

3 вниз К 5 открывается и давление столба жидкости передается на нижний насос 7 и камеру .13. К ll открыва1333839 ется, К 10 закрывается, жидкость из цилиндра 8 насоса поступает в полость В 15 ° l ил.

Изобретение относится к технике добычи нефти, в частности к скважинным насосным установкам и может быть использовано в нефтяной промышленности при эксплуатации глубоких скважин.

Цель изобретения — повышение на- дежности и КПД путем увеличения допустимой глубины использования.

На чертеже схематично представлена скважинная насосная установка, общий вид.

Скважинная насосная установка содержит привод I, связанный посредством колонны насосных штанг 2 с верхним плунжерным насосом 3, в полом плунжере 4 которого установлен нагнетательный клапан 5 и размещенный в одной колонне насосных труб 6 с верхним плунжерным насосом 3 нижний насос 7 с установленными в его цилиндре 8 и вытеснителе 9 соответственно всасывающим 10 и нагнетательным

1l клапанами. Вытеснитель 9 нижнего насоса 7 выполнен в виде сильфона

12, снабженного со стороны своего верхнего торца дополнительной приводной камерой 13 в виде сильфона 14.

Внутренние полости обоих сильфонов

12 и 14 снабжены втулкой 15, жестко связывающей их несмежные торцы 16 и

17, в то время как смежные торцы 18 и 19 обоих силнфонов связаны между собой и закреплены в цилиндре 8.

Втулка 15, установлена в полости сильфонов 12 и 14 с возможностью образования заполненной инертным газом герметичной камеры 20 с различными эффективными площадями, причем эффективная площадь вытеснителя 9 меньше эффективной площади дополнительной приводной камеры 13.

Предлагаемая скважинная насосная установка работает следующим образом.

После спуска в скважину (не обозначена) нижнего насоса 7 колонну

254(т+ьР)(Г,-Г )+4Рз(Г Гз)) (Р + Р )(F, Г ) +

+ )r,(F,-F,); (2)

ЭО где Р— давление столба жидкости в колонне насосных труб 6 на глубине расположения нижнего насоса 7, MIIa, Р— давление инертного газа в герметичной камере 20, МПа;

Р— давление на приеме насоса, т.е. давление от динамического уровня жидкости в стволе скважины MIIa ьР, — прирост давления в колонне насосных труб 6, приводящий к движению втулки 15 вниз, ИПа;

45 F,,Ã - эффективные площади соответственно вытеснителя 9 и дополнительной приводной ка2. меры 13, M

40 насосных труб 6 заполняют жидкостью, например водой, и затем спускают верхний плунжерный насос 3.

Глубина спуска нижнего насоса 7 определяется исходя из условий место,рождения с учетом получения оптимального отбора продукции скважины.

При этом герметичная камера 20 долж10 на быть заполнена инертным газом, давление которого определяется из уравненнй баланса сил, действующих

I на подвижные элементы нижнего насоса

7.

15 При движении втулки 15 вверх нагнетательный клапан 11 закрыт, а всасывающий клапан 10 открыт. Тогда

1Р Г, +1Р (Г -Г ) с t P (Г,-Г )+$P Г

P,F,-Р Г P (F,-F,) . (1)

При движении втулки 15 вниз нагнетательный клапан ll открыт, а всасывающий клапан 10 закрыт. Тогда з

1333839

Д

F> — площадь сечения втулки )5, жидкости из цилиндра 8 насоса в м полость втулки 15.

Составитель Э.Гинзбург

Редактор И.Рыбченко Техред Л.Сердюкова Корректор М.Пароши

Заказ 3938/30

Тираж 574 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5.Производственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул,Проектная,4

При ходе плунжера 4 верхнего плунжерного насоса 3 вверх нагнетательный клапан 5 закрывается и жидкость из колонны насосных труб 6 вытесняется плунжером в выкидную линию скважины (не обозначены). При этом встунает в силу неравенство (1), и втулка 15 вместе с вытеснителем 9 в виде сильфона 12 и дополнительной приводной камерой 13 в виде сильфона 14 также перемещается вверх. Нагнетательный клапан 11 закрывается, а всасывающий клапан 10 открывается. Происходит всасывание скважинной жидкости в цилиндр 8 нижнего насоса 7, в то время как жидкость, находящаяся над вытеснителем 9 и дополнительной приводной камерой 13, нагнетается в колонну насосных труб 6.

При движении плунжера 4 верхнего плунжерного насоса 3 вниз нагнетательный клана 5 открывается и давление столба жидкости выше колонны насосных труб 6 передается на нижний насос 7, в том числе на его дополнительную приводную камеру 13.

При этом вступает в силу неравенство (2). Втулка 15 вместе с вытеснителем

9 в виде сильфона 12 и дополнительной приводной камерой 13 в виде сильфона 14 перемещается вниз. Нагнетательный клапан ll нижнего насоса 7 открывается, а всасывающий клапан 10 закрывается. Происходит поступление

Формула изобретения

Скважинная насосная установка, содержащая привод, связанный посредством колонны насосных штанг с верхним плунжерным насосом, в полом плунжере которого установлен нагнетательный клапан и размещенный в

f одной колонне насосных труб с верхним плунжерным насосом нижний насос с установленными в его цилиндре и вытеснителе соответственно всасывающим и нагнетательным клапанами, отличающаяся тем, что, с целью повышения надежности и КПД путем увеличения допустимой глубины использования, вытеснитель нижнего насоса выполнен в виде сильфона, снабженного со стороны своего верхнего торца дополнительной приводной камерой в виде сильфона, внутренние полости обоих сильфонов снабжены втулкой, жестко, связывающей их несмежные торцы, в то время, как смежные торцы обоих сильфонов связаны между собой и закреплены в цилиндре, при этом втулка установлена в полости обоих сильфонов с возможностью образования заполненной инертным газом герметичной камеры с различными эффективными площадями, причем эффективная площадь вытеснителя меньше эффективной площади дополнительной приводной камеры.