Устройство для подъема жидкости из скважин

 

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности. Цель - повышение надежности работы устройства за счет увеличения износостойкости уплотнительных элементов при одновременном упрощении его конструкции. Устройство включает полый корпус (К) 1 с клапаном 2, со скобой 3 и тросом 4. В верхней части К 1 соединен со скобой 3. На верхнем конце К 1 размещен верхний диск (Д) 5 с отверстиями 6 для пропуска жидкости. Удерживает Д 5 упорное кольцо 7. На нижнем конце К 1 закреплен неподвижный нижний Д 8 и на резьбеподвижный нижний Д 9. Д 8, 9 имеют отверстия 10 и 11 для прохождения жидкости. Устройство включает защитный узел. Узел выполнен в виде кожуха 12 из гибкого нерастягивающегося материала и гибких элементов (Э) 13 и 14. Между кольцами 7 и 15 и Д 5, 8 установлены Э 13, 14. На К 1 установлены уплотнительные Э 16,17. При подъеме устройства перемещения кожуха 12 относительно Э 16,17 происходит как единого целого за счет сжатия Э 13 и перемещения Д 5 с одновременным перемещением вниз Д 8,9. Клапан 2 при перемещении устройства вниз открывается, а при его перемещении вверхзакрывается. Перемещение Э 16,17 относительно кожуха 12 обеспечивает износостойкость первых при прохождении сужений, кольцевых канавок и каверн. 2 з.п.ф-лы, 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (б1)б Е 21 В 43/25

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

18

Л

5 б

13

12

1б

19

10

11

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

Г10 ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

H А BTOPGHOIVIV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (21) 4396713/23-03 (22) 23,03.88 (46) 23.08.90.Бюп. № 31 (71) Волгоградский государственный научно-исследовательский и проектный институт нефтяной промьшшенности (72) Б.А.Наников и С.А.Куликов (53) 622.245.5(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 1492023, кл. E 21 В 43/00, 1987. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОДЪЕМА ЖИДКОСТИ

ИЗ СКВАЖИНЫ

ÄÄSUÄÄ 1587180 А1

2 (57) Изобретение относится к нефтегазодобывающей пром-ти Цель - повышение надежности работы устр"ва эа счет увеличения иэносостойкости уплотнительных элементов при одновременном упрощении его конструкции.

Устр-во включает полый корпус (К) 1 с клапаном 2, со скобой 3 и тросом 4

В верхней части К 1 соединен со скобой 3. На верхнем конце К I размещен верхний диск (Д) 5 с отверстиями 6 для пропуска жидкости. Удержива

1587180

5 !

О ет Д 5 упорное кольцо 7 На нижнем конце К 1 закреплен неподвижный ниж- ний Д 8 и на резьбе — подвижный нижний Д 9. Д 8, 9 имеют отверстия 10 и

11 для прохождения жидкости. Уст-во включает защитный узел, Узел выполнен в виде кожуха 12 из гибкого нерастягивающегося материала и гибких эле" ментов (Э ) 13 и 14 ° Между кольцами 7 и 15 и Д 5, 8 установлены Э 13, 14.

iHa К 1 установлены уплотнительные

Э 16, 17. При подъеме устр-ва переме(Изобретение относится к нефтега" зодобывающей промышленности, s част. ности к устройствам для подъема жид-.,, кости из скважины, Цель изобретения — повышение на. дежности работы устройства за счет, увеличения износостойкости уплотнительных элементов при одновременном упрощении его конструкции.

На фиг.1 схематично изображено устройство с кожухом из эластичного .материала; на фиг 2 - то же, с кожу, 30 хом из гибкого нерастягивающегося материала.

Устройство для подъема жидкости из скважины с кожухом из эластичного материала (фиг. l и. 2) содержит полый корпус 1 с клапаном 2. В верхней части корпус 1 соединен со скобой 3, связанной тросом 4 с поверхностным приводом (не показан), На верхнем конце корпуса 1 размещен верхний

40 диск 5 с отверстиями 6 для пропуска жидкости, .Удержив ает верхний диск 5 упорное. кольцо 7, неподвижно закрепленное на корпусе 1. На нижнем конце корпуса 1 закреплен неподвижный нижний диск 8 и на резьбе - подвижный нижний диск 9. Оба диска 8 и 9 имеют соответственно отверстия 10 и

ll для прохождения жидкости, Устройство содержит. также защитный узел, который может быть выполнен в виде

50 кожуха 12 из эластичного материала (фиг.l) или в виде кожуха 12 из гибкого нерастягивающегося материала и гибких элементов 13 и 14, которые размещены между упорными кольцами 7 и 15 и верхним 5 и нижним 8 дисками (фиг.2). К верхнему диску 5 прикреплен верхний торец кожуха 12, а нижщение кожуха 12 относительно Э 16, 17 происходит как единого целого элемента за счет сжатия Э 13 и перемещения Д 5 с одновременным перемещением вниз Д 8, 9 ° Клапан 2 при перемещении устр-ва вниз открывается, а при его перемещении вверх закрывается ° Перемещение Э 16, 17 относительно кожуха !2 обеспечивает износостойкость первых при прохождении сужений, кольцевых канавок и каверн, 2 з,п, ф-лы, 2 ил. ний торец кожуха 12 размещен между неподвижным 8 и подвижным 9 нижними дисками с некоторым натяжением и зафиксирован последним, На корпусе установлены также уплотнительные элементы 16 и 17

Устройство с кожухом из эластичного материала работает следующим образом,.(на фиг.l устройство показано в статике) °

После достижения устройством заданной глубины погружения под уровень жидкости начинают его подъем.

В процессе подъема относительно устройства возникает скоростной напор жидкости, который, пройдя через отверстия 6, прижимает уплотнительные элементы 16 и 17 через защитный кожух 12 к стенке колонны подъемных труб 18, При этом клапан 2 закрыт.

Работа устройства наиболее эффективна в колонне подъемных труб, стенка которых покрыта твердыми отложениями или имеет каверны и сужения, а также кольцевые зазоры в местах свинчивания труб.

Необходимым условием работоспособности устройства является выбор материалов, которые должны обеспечивать более низкий (йли равный) коэффициент трения между поверхностями уплотнительных элементов 16 и 17 и защитного кожуха 12 относительно последнего и стенкой колонны подъемных труб. 18, Указанное условие обеспечивает следукщую динамику перемещения подвижных элементов устройства. Процесс подъема корпуса 1 с унлотнительными элементами 16 и 17 непрерывный и с постоянной скоростью, перемещение за-

5 15871 щитного кожуха 12 относительно уплотнительных элементов !6 и 17 непостоянное, с большей или меньшей скоростью, а перемещение защитного кожуха 12 относительно колонны подъемных труб 18 различное даже по высоте. Так, например, подбирая основные параметры устройства, можно добиться, что при прохождении наиболее опасной зоны — кольцевого зазора — кольцевой участок защитного кожуха 12 в момент прохождения этого же зазора уплотнительным элементом 16 неподвижный за счет удлинения вышерасположенной части защитного кожуха 12 (между позициями 5 и 16 )и одновременным сокращением ниже расположенной части (между позициями 5 и 8) за счет предварительного натяжения защитного кожу- 20 ха 12 °

После прохождения опасной зоны уплотнительным элементом 16 на более или менее гладком участке поверхнос- . 25 ти колонны лифтовых труб 18 деформации снимаются. Прохождение зон с различными коэффициентами трения проходит при пропорционапьных значениях удлинения части защитного кожуха 12 (между позициями 5 и 16).

Указанная особенность работы устрой ств а поз воля ет получить б ол ее р авномерньй износ кожуха и предотврати .

35 тить его повреждение.

Спуск может проводиться при наличии зазора между стенкой колонны подьемных труб 18 и защитным кожухом 12 Н при некотоРом усилии прижатия уп- 40 лотнительных элементов 16 и 17 через стенку защитного кожуха 12 к стенке колонны подъемных труб 18»

Во всех случаях в процессе спуска обратный клапан 2 открыт и жидкость 45 поступает через корпус 1 выше устройства, а также через отверстия 6, 10 и 11 во внутренние полости устройства, способствуя погружению, При наличии зазора износа кожуха не будет ° !

При его отсутствии работа устройства аналогична работе устройства при подъеме.

80 6

Устройство с защитным кожухом из гибкого нерастягивающегося материала (фиг.2) работает аналогично устройству с кожухом из эластичного материала., При подъеме устройства перемещение кожуха 12 относительно уплотнительных элементов 16 и 17 происходит как единого целого элемента за счет сжатия гибкого элемента 13 и перемещения вниз верхнего диска 5 с одновременным перемещением вниз неподвижного 8 и подвижного 9 дисков под воздейст" вием сжатого гибкого элемента 14.

Устройство с кожухом из гибкого нерастягивающегося материала по сравнению с устройством с кожухом из эластичного материала позволяет использовать различные синтетические материалы, что упрощает технологию их изготовления и повышает износоустойчивость.

Формула изобретения

1. Устройство для подъема жидкости из скважины, включающее полый корпус с установленным в нем клапаном, размещенные на корпусе верхний и нижний диски с осевыми отверстиями и уплотнительные элементы, о т л и ч а ю " щ е е с я тем, что,. с целью повышения надежности работы устройства за, счет увеличения износостойкости уплотнительных элементов при одновременном упрощении его конструкции, оно снабжено защитным узлом, .установленными на корпусе упорными кольцами и дополнительным нижним диском, причем защитный узел связан одним своим концом с верхним диском, а другим saкреплен между нижними дисками.

2 ° Устройство по п,1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что защитный узел выполнен в виде кожуха и гибких элементов, которые размещены между упорными кольцами и верхним и нижними дисками.

3 Устройство по п.1, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что защитный узел выполнен в виде эластичного кожуха.

18

5 б

12

Составитель Т.Умариев

Редактор О,Головач Техред А.Кравчук Корректор Т,Малец

Заказ 2404 Тираж 479 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул. Гагарина, 101