Насос замещения для откачки нефти из скважины

ЛЗСС 59 С, Ф4134 ОРСНОЕ СВИДЕТЕЛЬСТВО НА ИЗОБРЕТЕНИ ОПИ асоса замещения дп качки ти из скважин,К авторскому свил 1933 О выдаче авторского. Меликова, заявленному 25 маяперв.129188),а опубли но 31 января идетель го 72373) Современные условия добычи нефтииз очень глубоких скважин выдвигаютряд вопросов по рационализации существующих методов и способов эксплоатации этих скважин. В то время как в первый период жизни скважины, при высоком уровне в ней жидкости, ее эксплоатация очень легко разрешается обыч ными эрлифтами, последующее состояниескважины, при падении уровня и дебета,требует перехода с эрлифта на глубокиенасосы со всеми присущими им недостатками, вызывающими очень высокиеэксплоатационные расходы и производственные потери. При дальнейшем падении дебета и уровня до 2 - 10 метров,вместо глубоких насосов начинают применять так называемые насосы замещения, состоящие из камеры с опущеннойв нее одной трубой. Сжатый воздухвыжимает сразу всю находящуюся в камере нефть, проталкивая ее в подъемнуютрубу, и под непосредственным давлением воздуха на основание выжатоостолба жидкости выбрасывает всю эту 1жидкость на поверхность,При существующих. давлениях газаили воздуха на промыслах (20 - 25 атм.)эти насосы замещения имеют небольшуюкамеру замещения и могут работать приподаче очень небольших количеств жид.кости - до 5 - б тонн в сутки. Помимо этого непосредственного вы жимания столба жидкости давлением на, него газа или воздуха вызывается чрез. мерный расход газа или воздуха и создается очень низкий коэфициент полезного действия.При больших же погружениях эти насосы не могут работать, требуя чрезмерно высокого давления воздуха и вы. зывая еще большее падение коэфициента полезного действия.Принимая во внимание все преимущества эрлифтов и даже насосов замещения перед глубокими насосами, имеющих возможность извлекать песок с забоя допускающих легкость регулирования подачи и установления оптимальных условий дебета и режима эксплоатации, возможность постоянного контроля уровня в скважине и противодавления на забой и т. п., необходимо притти к заключению, что дальнейшим этапом к рационализации эксплоатации должен явиться такой эрлифт, который справится с работой глу. . бокого насоса, предназначенного для значительных подач жидкости при низком и среднем уровне жидкости в скважине.В . предлагаемом насосе замещения: для откачки нефти из скважин, снабженном автоматическими приборами для:, периодической подачи газа в назначенные заранее периоды, применена пневматическая камера, внутри которой расположен трубопровод, составляющий продолжение, нагнетающей воздух трубы иснабженный выпускным клапаном и:впускными отверстиями, внутри каковоготрубоп ровода расположен нагнетательный для нефти трубопровод, работающийв качестве эрлифта.На чертеже изображен вертикальныйразрез насоса замещения для откачкинефти из скважин,ьОт обычной головки двухтрубногоэрлифта опускается газовая или воздушная нагнетательная труба 2, заканчивающаяся пневматической камерой 3, име.ющей клапан 4.В камере 3 установлен трубопровод 5,.непосредственно соединенный и служащий продолжением трубы 2, и срез которо.го расположен надклапаном 4 камеры 3.,В верхней части трубопровода 5 уста-новлен небольшой шаровой клапан б, ,открывающийся вверх, и в этом жетрубопроводе на небольшом расстоянииот нижнего конца просверлены одно илидва отверстия 7. Нагнетательный длянефти трубопровод 8, расположенныйвнутри трубопровода 5 и работающийв качестве эрлифта, доходит почти дооснования трубопровода 5,Указанная камера 3 со всеми трубамиопускается в скважину и устанавливаетсяна любой глубине ниже уровня в нейжидкости, так же, как и всякий глубокийнасос,Пуск газа или воздуха в эрлифтпро-,изводится существ 7 ющими автоматическими приборами для периодическойподачи газа в намеченные заранеепериоды, время которых оттределяетсяопытным путем при пробном действииэрлифта с регулировкой от руки.Период действия эрлифта распадаетсяна три фазы: пуск газа в лифт, выпуск ,оставшегося газа и заполнение камеры 3.Это приблизительно те же периоды,какие существуют и в насосах замещенияпри совершенно ином течении техноло.гических процессов каждой фазы.После спуска камеры 3 в скважинукак камера, так и труба 2 трубопровода 5и 8 заполняются жидкостью из скважины,,проходящей через клапан 4.Полость камеры 3 между ее стенкой и трубопроводом 5 также заполняется жидкостью, которая, сжимая в ней газ, выталкивает его через шаровой клапан 6.Уровень в трубах 2 и 8 устанавливается сообразно уровню жидкости в скважине в начале соответственно статического, а впоследствии динамического ее состояния,В первую фазу - . пусковую - сжатый газ, направляясь по трубе 2, выталкивает жидкость, находящуюся междутрубопроводами 5 и 8, в последний трубопровод 8 и, проникнув в него, приподымает образовавшийся столб жидкости.За все время опускания жидкости в пространстве между трубопроводами 5 и 8, имеющийся столб ее между стенкой камеры 3 и трубопроводом 5 будет оставаться без движения, так как при закрытом клапане б и существующем давлении на площадь отверстий / и основания трубопровода 5 она не будет иметь возможности вылиться оттуда.В тот момент, когда газ, выжимающий жидкость, дойдет до отверстия 7, он целым рядом пузырьков проникнет в полость камеры 3 и, по мере вступления в нее пузырьков газа, жидкость из камерь будет выходить снизу трубопро. вода 5 и, аэризируясь газом, вступит. в подъемный трубопровод 8, работающий в качестве эрлифта.Эта аэризация будет происходить все время, пока вступающие пузырьки не заполнят полости камеры 3.Степень опоражнивания камеры или время опоражнивания будут зависеть от скорости входа пузырьков газа и самого процесса действия эрлифта.Таким образом, здесь имеется типичное явление аэризации поступающей порциями жтидкости к подъемному трубопроводу, причем действие газа совершенно аналогично действию его в обыч. ном эрлифте, или при нефтяном фонтане, в котором роль забоя и пласта играет полость камеры 3.После того, как последние капли жидкости будут увлечены в подъемный трубопровод 8, давление в нем начнет падать, так же как и в эрлифтах при понижении уровня, и автоматический клапан у устья скважины прекратит подачу газа.3 Эксперт И. й. Упрете Редактор А. А. Данцсо дф, Зак, 250 С в 4 Ткп.Оставшийся газ, при понижающемся давлении, в виду истечения будет расширяться, увеличивая аэризацию оставшейся жидкости в подъемном трубопроводе до чрезвычайно высокой степени, и средний удельный вес смеси газа и; жидкости в трубе может достигнуть ниже 0,01,что будет соответствовать давлениюоколо 2 - 2 5 атм. при подъеме на 1000 метров.После такого расширения наступает третья фаза периода, т, е. выпуск газа тем же автоматом у устья скважины и приведение к атмосферному давлению всего пространства между трубами и 1 в полости камеры, в которую начнетвступать жидкость из скважины, т. е. наступит опять первая фаза заполнения.,После известного времени весь процесс возобновляется снова при тех же фазах и т. д.Предмет изобретения,Насос замещения для откачки нефти из скважин с применением автоматиче. ских приборов для периодической подачи газа в намеченные заранее периоды, отличающийся тем, что внутри пневматической камеры 3 помещен составляющий продолжение нагнетающей воздух трубы 2 трубопровод 5, снабженный внизу впускными для рабочего воздуха отвер. стиями 7, а вверху - выпускным для воздуха клапаном б, и имеющий внутри нагнетательный для нефти трубопровод 8, работающий в качестве эрлифта,