Скважинный штанговый насос

(ц)644966 Союз Советских Социалистических Республик) Приоритет СССРделам изобретений и открытий 43) Опубликовано 30,01.79. Бюллетень45) Дата опубликования описания 30.01.7 21.651 088.8) 53) 72) Авторы изобретения ф. А. Баба-Заде, Н, Я, Мамедо Г. Г, Джабаров и А Азербайджанский государственный и проектный институт нефтя(54) СКВАЖИННЫЙ ШТАНГОВЫЙ НАСОС тем же объемом жидкости, а также уменьшения нагрузки на головку балансира станка-качалки за счет совместной откачки жидкости и затрубного газа.Поставленная цель достигается тем, что плунжер насоса выполнен четырехступенчатым с чередующимися ступенями малого и большого диаметров, цилиндр - двухступенчатым с верхней ступенью большего и нижней ступенью меньшего диаметров, взаимодействующих соответственно со ступенями большого и малого диаметров плунжера, а в средней части верхней ступени цилиндра выполнен кольцевой выступ-разобщитель с каналами, снабженными клапанами, камера для приема газа образована упомянутым выступом-разобщителем, верхней ступенью цилиндра и взаимодействующими с последней ступенями плунжера, причем верхняя и нижняя ступени цилиндра сообщены газовыпускными каналами, а полость насосных труб сообщена отверстиями в плунжере с верхней ступенью цилиндра,На фиг. 1 изображена схема насоса при крайнем нижнем положении плунжера; на фиг. 2 - то же, при крайнем верхнем положении плунжера,Скважинный штанговый насос состоит из плунжера 1, выполненного четырехступенчатым с чередующимися ступенями малого Изобретение относится к области нефтедобычи, а именно эксплуатации скважин с большим газовым фактором скважинными штанговыми насосами,Известен скважинный штанговый насос для подъема жидкости и отсоса затрубного газа из глубиннонасосной скважины и ввода их в насосные трубы, содержащий цилиндр, плунжер, всасывающий и нагнетательный клапаны и камеру для приема газа из затрубного пространства, последующего сжатия газа и нагнетания его в насосные трубы 1.Недостатком такого насоса является низкая производительность из-за того, что он нагнетает в жидкость только газ, находящийся в затрубном пространстве, но не нагнетает газ, выделившийся из жидкости в цилиндре насоса, Кроме того, этот насос увеличивает нагрузку на головку балансира станка-качалки за счет сил сопротивления, возникающих в его элементах во время сжатия затрубного газа, а также не позволяет полностью нагнетать затрубный газ в жидкость вследствие противодавления находящегося над нагнетательным клапаном столба жидкости.Цель изобретения - повышение коэффициента наполнения насоса путем замещения объема газа, выделившегося из жидкости, 30 т,".у р,ч;вердиза 1 де, з" -"-ледоватбльскийленноти "" -:0 45 50 55 00 65 и большого диаметров и присоединенного к штангам 2, двухступенчатого цилиндра 3 с верхней ступенью большего и нижней ступенью меньшего диаметров, взапмодейству юших соответственно со ступенями большого и малого диаметров плунжера, а также нагнетательных клапанов 4, 5 и б для нагнетания соответственно газа и жидкости в насосные трубы (на чертеке нс обозначены). В средней части верхней ступени цилиндра 3 выполнен кольцевой выступ-разобщитель 7 с каналами, снабженными клапанами 8 для отсоса газа из затрубного пространства. В плунжере 1 выполнены отверстия 9 для сообщения полости насосных труб с верхней ступенью цилиндра 3. Кольцевой выступ - разобщитель 7, верхняя ступень цилиндра 3 и взаимодействующие с ней ступени плунжера 1 образуют камеру для.приема газа. Верхняя и нижняя ступени цилиндра 3 сообщены газовыпускпыми каналами 10, а нижняя ступень цилиндра имеет всасывающий клапан 11.Насос работает следующим образом.При движении насосных штанг 2 из крайнего нижнего положения вверх приводится в движение плунжер 1 (см, фиг. 1), всасывающий клапан 11 открывается и жидкость совместно с растворенным в ней газом поступает в нижнюю ступень цилиндра, прп этом часть газа, не попавшая в насос через этот клапан, отделяется от жидкости и заполняет затрубное пространство. Одновременно с этим происходит разрежение газовой среды в полости цилиндра, расположенной в ее средней части под клапанами 5, а также всасывание затрубного газа через клапаны 9 в верхнюю ступень цилиндра. При этом жидкость, находящаяся в ее средней части под выступом-разобщителем 7, вытесняется в полость насосных труб. При достижении плунжера 1 крайнего верхнего положения (см. фиг. 2), открываются газо- выпускные каналы 10, в результате чего газ, выделившийся из жидкости в процессе ее всасывания в нижнюю ступень цилиндра и находящийся под плунжером 1 в виде газовой подушки, а также некоторач часть жидкости под действием разрежения газовой среды всасываются в полость цилиндра, расположенную под клапанами 5. Одновременно с этим освободившийся от газа объем нижнсй полости цилиндра через клапан 11 заполняется тем же объемом жидкости, а верхняя полость цилиндра через верхний ряд отверстия 9 заполняется жидкостью из полости насосных труб и скимает находящийся тем затрубный газ. При ходе плунжера 1 вниз сжатый в верхней полости газ открывает нагнетательныс клапаны 4 и смешивается с жидкостью, находящейся в насосных трубах. После выхода всего газа из указанной полости до окончания хода вниз вытесняется находящаяся в ней жидкость. В том же порядке из полости цилиндра, расположенный под выступом - разобщителем 7 и клапанами 5, вначале газ, а затем жидкость через эти клапаны и отверстия 9 будут вытесняться и смешиваться с жидкостью, находящейся вполости плунжера 1, Одновременно с этим в полость плунжера 1 через нагнетательный клапан 6 будет поступать жидкость.Такое выполнение насоса позволит увсличить по сравнению с известными сго производительность за счет полного заполнения жидкостью цилиндра насоса, Это достигается тем, что газ, выделившийся из жидкости в цилиндре насоса и занимающий в нем некоторый объем, высасывается через газовыпускные каналы, а освободившийся объем заполняется н(пдкостью до полного наполнения цилиндра. Уменьшение нагрузки на головку балансира станка-качалки достигается за счет того, что затрубный газ направляется в полости насоса, образованные выступом-разоощителем, ступенями плунжера и верхней ступенью цилиндра и вводится в жидкость непосредственно над самим насосом, облегчая таким образом столб жидкости, занимающий объем всей длины подъемных труб. Полное нагнетание затрубного газа в кидкость достигается за счет использования давления, создаваемого весом столба этой жидкости, Под этим давлением в момент окончания хода плунжера вверх жидкость из полости подъемных труб через отверстия, предусмотренные в плунжере, поступает в полости насоса и полностью вытсспяет находящийся там газ.Формула изобретенияСкважинный штанговый насос, содержащий цилиндр, плунжер, всасывающий и пагнетательный клапаны и камеру для присма газа из затрубного пространства, последующего сжатия газа и нагнетания его в насосные трубы, отличающийся тем, что, с целью повышения коэффициснта наполнения насоса путем замещения объема газа, выделившегося из жидкости, тем же объемом жидкости, а также уменьшения нагрузки на головку балансира станка-качалки за счет совместной откачки жидкости и затрубного газа, плунжер выполнен четырехступенчатым с чередующимися ступенями малого и большого диаметров, цилиндр - двухступенчатым с верхней ступенью большего и нижней ступенью меньшего диаметров, взаимодействующих соответственно со ступенями большого и малого диаметров плунжера, а в средней части верхней ступени цилиндра выполнен кольцевой выступразобщитель с каналами, снабженными клапанами, камера для приема газа образована упомянутым выступом-разобщителем, верхней ступенью цилиндра и взаимодействующими с последней ступенями .плупжера, причем верхняя и нижняя ступени644966 гЯ оставитель Э. Гинзб 1(орректор Р. Н. Богато рсд А, Камышиик сдакт Изд.125 Тираж 779 иного комитета СССР по делам изобретений и 3035, Москва, Я, Раушская иаб., д. 4/5 Заказ 2705/3 11 ПО Государс испо Типография,цилиндра сообщены газовыпускными каналами, а полость насосных труб сообщена отверстиями в плунжере с верхней ступ-.- нью цилиндра,Источники информации,припятыс во внимание прп экспертизе 1, Ахадов М, С. и др. Компрессор внутрискважинный для отсоса затрубного газа пз глубиннопасосной скважины, - Азербайджанское нефтяное хозяйство, Ваку, 1976, 5 9,с.65 - 67,