Глубинная насосная установка

Сфвз Советских Социалистических РеспубликОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ои 86173 О(61) Дополнительное к аат, свнд-ву- (22) Заявлено 2106.76 (21) 2 374959/25-06 с присоединением заявки Ио(23) ПриоритетОпублнковано 070981 Бюллетень М ЗЗ Дата опубликования описания 070981.СССР ио делам изобретений и открытий(71) Заявитель 4, ф 54) ГЛУБИННАЯ НАСОСНАЯ УСТАНОВКА вобретение относится к добыченефти с больших глубин и касаетсяглубинных насосных установок,Известна глубинная насосная устанозка, содержащая глубинный насос,соединенный гидроштангой, заполненной двумя рабочими жидкостями, изолированными одна от другой разделителем, систему управления и расположенный на поверхности силовой насос с аккумулятором на нагнетательной линии 1),В известной глубинной насоснойустановке рабочая жидкость в гидроштанге в процессе работы цикличноиспытывает переменное давление, чтосвязано с ее деформацией. Эатрачиваемая на деформацию энергия снижаетКПД установки.Известна. также глубинная насоснаяустановка, содержащая расположенныйна поверхности силовой насос, сливной бак, систему управления, глубинный насос с гидроприводом, на сливной линии которого установлен аккумулятор для возврата энергии, затраченной на сжатие жидкости 21.Однако в этой устновке установленный на сливной линии аккумуляторие позволяет управлять процессом отвода отработанной рабочей жидкости в.сливной бак при оптимальных скоростях. Кроме того, не используетсяизбыточное давлейие, создаваемоедавлением пласта. Все это снижаетфКПд установки в целом. Цель изобретения - повышение КОДустановки.казанная цель цостигается темчто на сливной линии перед аккумулятором установлен трехпозициоиныйраспределитель с подпружиненным золотником и сообщающимися попеременно 15 со сливной линией тремя выпускнымилиниями, первая из которых связананепосредственно с входом в силовойнасос, вторая - со сливным баком, атретья - через обратный клапан с 20 входом в силовой насос, а через перепускной клапан - с аккумулятором,который соединен через предохранительный клапан также с входом в силовой насос.На Фиг. 1 изображена принципиальная схема глубинной насосной уставовки; на .Фиг. 2 - трехпоэиционный распределитель в первой поэнциит наФнг, 3 - трехпоэиционный распреде литель во второй позиции; на Фиг.4трехиозиционный распределитель втретьей позиции.Глубинная насосная установка содержит глубинный насос 1, установленный на пакере 2 в скважине 3.Насос 1 имеет гидропривод с гидроштаигой 4, Гидроштанга 4 снабженаразделителем 5 с системой б управления. Яа поверхности расположенысиловой насос 7 и гидроаккумулятор 8,установленный на нагнетательной лийии насоса 7. На сливной линии 9гидропривода с гидроштанхой 4 установлены аккумулятор 10 для возврата энергии, затраченной на сжатиезищкоти, и трехпозиционный распределитель 11 для подачи потока отработанной жидкости. Распределитель 11включает и себя золотник 12 с канадава 13 и 14 и пружинами 15 и 16,расположенными под золотником 12,Корпус распределителя 11 включаеттри выпускные линии. Иервая выпускная лоция 17 соединена непосредственно с входом 18 насоса 7. Вторая выпускная линия 19 соединена со сливным баком 20. Третья выпускная линия21 через обратный клапан 22 связанас входом 18 насоса 7, а чеРез перепускной клапан 23 - с аккумулятором10. Аккумулятор 10 соединен черезпредохранительный клапан 24, канал14 золотника 12 и выпускную линию17 с входом 18 насоса 7,.Глубинная насосная установка работает следующим образом.С пуском насоса 7 давление рабочей жидкости через систему 6 1 которая в исходном положении пропускаетжидкость к гидроштанге 4, воздействует на насос 1. Порани насоса 1 висходном положении находятся вверхупод действием гидравлического дебалансира, образующегося в гидронриВоде глубинной насосной установкиЖубинный насос и установка в целом совершают циу нагнетания. Сзавершением цикла нагнетания, когдапорани насоса 1 остановятся, система 6 отключает насос 7 от гидроштангн 4 и соединяет последнюю с линией9. В этом положении вод действиемгидравлического дебалансира и давления пласта поршни насоса 1 будутвозвращаться в верхнее положение иосуществлять цикл всасьаания. За:этот пернод насос 7 нагнетает рабочуе жидкость в гидроаккумулятор 8.В процессе работы глубинной насосной установки при каждом цикле нагнетаиия рабочая жидкость, заключенная в гидроштанге 4, деформируется.С переключением цикла нагнетанияна.цкнл всаеывания энергия сжатойаюдкосМ регенерируется следующимобрати Отработанная рабочая жидкость из,еливной линии 9, подведенная к распределителю 11, опускаетего золотник 12, сжимая пружины 1 5 10 15 49 25 ЗО 35 46 0 Я и 16, в нижнее положение. Рабочаяжидкость при этом поступает иэ сливной линии 9 через первую выпускнуюлинию 17 на ход 18 насоса 7. Насос 7 перекачивает напряженную жидкость из гидроштанги 4 в гидроаккумулятор 8 (фиг. 2)В период разрядки отводимой рабочей жидкости иэ гидроштанги 4 насос7 соответственно давлению иа еговходе 18 сокращает потребление энергии извне для перекачки в гидроаккумулятор 8, чем и достигается рекуперация энергии, затраченной на деформацию рабочей жидкости в гидро"штанге 4 при цикле нагнетания.По мере разрядки отводимой рабочей жидкости давление в сливной линии 9 понижается, и пружина 15 поднимает золотник 12, переводя распределитвль 11 во вторую позицию(фиг. 3), при которой рабочая жидкость нод усилием гидравлическогодебалансира и давления пласта по каналу 13 золотника 12 и линии 21 будет отводиться через клапан 23 ваккумулятор 10 одновременно черезклапан 22 на вход 18 насоса 7, по"следний работает с использованиемиэбыточиого давления дебалансира идавления пласта, В этой же поэицнираспределителя 11, когда усилие гид"равлического дебалансира и давленияпласта недостаточно для заполненияаккумулятора 10, отработанная рабочая жидкость через клапан 23 отводится в бак 20,По окончании действия гидравлического дебалансира и давления пласта на отводимую рабочую жидкостьпружина 16 переместит золотник 12 вверхнее положение, и распределитель11 примет третью позицию (фиг. 4),при которой отработанная рабочаяжидкость по каналу 13 золотника 12через линию 19 будет отводиться вбак 20 и одновременно через клайан25 перекачиваться насосом 7, Притретьей позиции распределителя 11иакоппенная в аккумуляторе 10 за предыдущий период (Фиг. 3) отработаннаярабочая жидкость через клапан 24 илинию 17 будет поступать на вход 18насоса 7 при закрытом клапане 25.В Этот период отработанная рабочаяжидкость из гидроштанги 4 будет отводитйся только в бак 20.Таким образом, предлагаемая глубинная насосная установка .6 лагодаряиспользованию энергии, затрачинаемойиа сжатие рабочей жидкости и энергиидавления пласта, обеспечивает болеевысокий КОД установки. фОРМула изобретения Глубинная насосная установка,содержащая расположенный на поверхности силовой насос, сливной бак,систему управления, глубинный насосс гидроприводом,на сливной линийкоторого установлен аккумулятор длявозврата энергии, затраченной насжатие жидкости, о т л и ч а в щ ая с я .тем, что, с целью повьаенияКПД устайовки, на сливной линии пе "ред аккумулятором установлеа трехпозиционный распределитель с подиру"жиненным золотником и сообцающииисяпопеременно со сливной линией тремявыпускными линиями, первая из кото"рых связана непосредственно с входом в силовой насос, вторая - со Фсливным баком, а третья - соединенас входом в силовой насос через обратный клапан, .а через перепускной клапан - с аккумулятором, который черезпредокранительщюй клапан также сообщен с входом а силовой насос,Источники инФормации,принятые во внимание при экспертизе1, Казак А.С. и др. Погружныебесштакговые насосы для добычи нефти. " Я , Недра, 1973, са 179-184рис.2. Авторское свидетельстве СССРВ 120131, кл. Р 04 В 47/08, 1957Вб 1730 оставитель С. Брыковаекред М, Голинка Корректор У. Пономарен тор Г. Петро Тираж 712 Подписно ВНИИПИ Государственного комитета СССР ао делам изобретений н открытий 3035, Москва, Ж-З 5, Рауюская наб., д. 4/