Глубиннонасосная установка

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ оп 977718 Союз Советск и кСоциалистическихРеспублик(54) ГЛУБИННОНАСОСНАЯ УСТАНОВКА 1Изобретение относится к технике. подьема газированной жидкости и может быть использовано, в частности, в нефтедобывакяцей промьцилейностй где необходимо поднимать жидкость из глубоких скважин с низкими статическими и динамическими уровнями, а также с большим углом Наклона скважин.Известна глубиннонасосная установка, содержащая ступенчатый поршневой насос, установленный на пакере и свяязанныйф 1 О через колонну подъемных труб с поверхностным источником давления периодического действия 11 .цНедостатком. установки является ИЩ 15 при добыче жидкости с содержанием свободного газа. Наличие свободного газа в откачиваемой продукции снижает в трубах гидродинамическую жесткость этой20 жидкости, которая в данной установке является силовой. Другим недостатком является ограниченная производительность и высота подъема жидкости, которые 2зависят от жесткости, габаритных размеров пружины и длины хода поршня силового насоса. Кроме того, огрантотепа технологическая возможность установкд,связанная с проведением подземного ремонта скважины.Наиболее близкой к предлагаемой является глубнннонасосная установка, содержащая ступенчатый поршневой насос, пасер, поверхностный источник давления периодического действия, аккумулятор энергии сжатого газа, колонну подъемных труб с обратным клапаном, сообщающим полость подъемных труб с затрубнымпространством ,2 .Недостатком известной установки является низкий КПД при добыче газоводо- нефтяной смеси из скважины, так как наличие упругих компонентов (газ, неть) откачиваемой смеси снижает гидродннамнческую жесткость силовой жидкости в подъемных трубах, Расположение обратного клапана в подъемных трубах осложня 977718ет конструыппо и ограничивает технологические возможности, связанные с проведением подземного ремонта скважины. Кроме того, исполнение обратного клапана, который сообщает полость труб с затрубным пространством при повышении давления в трубахне может обеспечить возможность принудительного воздействия на поршневую грутпту, что снижает надежность работы установки в наклон-, 10 ных скважинах, когда вес поршневой группы недостаточен для движения ее внизуЦель изобретения - повышение КПД насоса путем повышения гидродинамичес кой жесткости силовой жидкости в подъемных трубах.указанная цель достигается тем, что в глубиннонасосной установке, содержащей ступенчатый поршневой насос, пакер, 211 поверхностный источник давления периодического действия, аккумулятор энергии сжатого газа, колонну подъемных труб с обратным клапаном, сообщающим полость подъемных труб с затрубным пространст вом, поршень размещен в колонне подъемных труб, причем аккумулятор энергии сжатого газа расположен под поршнем, а обратный клапан расположен в верхней части подъемных труб и сообщает затруб-,зл ное пространство с полостью подъемных трубфНа чертеже изображена схема предлагаемой установки.35Установка содержит ступенчатый порш невой насос 1, установленный на пакере 2 выше перфорации в обсадной колонне 3 и связанный с колонной труб 4, с поверх ностным источником 5 давления для сж тия газа, находящегося в подпоршневой полости цилиндра верхней ступени насоса, На устье скважины имеется обратный клапан 6, который периодически сообщает надпакерное затрубное пространство с15 верхней полостью труб при работе установки, Поршень 7 верхней ступени насо са установлен в трубах, выполнен непро ходным, снабжен манжетами 8 и соединен при помощи штанги 9 со штоком 10 рабочего насоса, Упомянутый поршень снабжен для повьпцения герметичности самоуплотняющимися манжетами двустороннего действия и установлен в трубах с возможностью сохранения под ним (при нижнем его положении) емкости для аккумулирующего энергию свободного газа. В качестве",цилиндра верхней ступени насоса может быть использована, нижняя часть колонны насосно-компрессорных труб расчетного проходного сечения.Установка работает следующим обра= зом.Глубинный рабочий насос 1, например вставного исполнения, соединяют при помощи штанги 9 со штоком 10 и с непроходным поршнем 7 и опускают в колонну труб 4, нижняя часть которых используется в качестве цилиндра. Затем открывают обратный клапан 6 и источником давления нагнетают жидкость в трубы и затрубное пространство для сжатия газа, заключенного в подпоршневую полость рруб, и доставки насоса 1 к замковой опоре, размещенной на пакере 2. Резкое увеличение давления свидетельствует о4посадке глубинного. насоса на замковую опору и о нижнем положении поршневой группы. В дальнейшем обратный клапан 6 устанавливают при заданном расчетном сжатии его пружины на минимальное рабочее давление, которое должно обеспечивать движение поршневой группы вверх. После этого поверхностный источник 5 давления переводят на периодическую работу, При нагнетании силовой жидкости в трубы газ в подпоршневой полости труб сжимается и аккумулирует энергию, а рабочий насос 1 подает жидкость в надпакерное и затрубное пространство. При снижении давления в силовой линии энергия сжатого газа используется на преодоление веса столба жидкости в трубах 4 и в затрубном пространстве, а также силы пружины переливного обратного клапана 6, Тем самым обеспечивается движение поршневой группы вверх, всасывание рабочего насоса 1 и отбор продукции скважины. При этом тяжелый попутный компонент (пластовая вода) за счет гравитации осаждается в трубах 4, а легкий компонент (попутный свободный газ) улавливается емкостью аккумулятора энергии в подпоршневой кольцевой полости цилиндра верхней ступени насоса. Конструкция установки позволяет обеспечить ее быстродействие за счет увеличения гидродинами ческой жесткости системы, имеющей значительную.емкость в трубах при больших глубинах скважины. Использование в трубах маловязкой попутной пластовой воды снижает гидравлические потери.Размещение емкости газового аккумулятора энергии непосредственно на вьпиде рабочего насоса снижает ампли977718 бдля наклонных скважин, где вес поршневойгруппы не может играть решающую рольдля обеспечения этого хода. 5туду колебаний откачиваемой среды в затрубное пространство, что уменьшает инерционные потери. Расположение этой емкости для газа над выкидом рабочего насоса способствует постоянному ивков. 5 ленив его под поршнем верхней ступени насоса, что. повышает надежность работы установки, так как отпадает необходимость пополнения аккумулятора энергии упругим рабочим агентом газом 1 Ф в случаях возможных его утечек и растворения в жидкости.Расположение на устье регулируемого обратного переливного клапана обеспеУМ .т, Ь е ходимости изменения режима работы установки, а также расширяет технологические возможности, связанные с подъемом глубинного насоса на поверхность с целью его ремонта, т.е, устраняется 2 р барьер, препятствующий подъему. Подъем может быть обеспечен нагнетыжм жид-, кости в затрубное пространство. Отсутствие обратного клапана на трубах, который сообщает полость последний с эатруб И1 ным пространством, повышает также надежность работы оборудования, так как появляется возможность принудительного воздействия давлением на поршневую группу насоса (дополнительно к его весу) З для обеспечения хода вниз, Это важно Формула изобретения Глубиннонасосная установка, вклю щюшая ступенчатый поршневой насос, пакер,поверхностный источник давления периодического действия, аккумулятор энергиисжатого газа, колонну подъемных труб собратным клыаном, сообщающим полостьподъемных труб с эатрубным пространсввом, о т л.и ч а ю щ а я с я тем, чтос целью повышения КПД насоса путемповышения гидродинамической жесткостисиловой жццкости в подьемных трубах,поршень размещен в колонне подъемныхтруб, причем аккумулятор энергии сжатогогаза расположен под поршнем, а обратный клапан расположен в верхней частиподъемных труб и сообщает эатрубпоепространство с йолостью подъемныхтруб.Источники информации,принятые во внимаше при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР39 372372 ф кл. Е 21 В 43/ООф 1965.2. Авторское свидетельство СССРМ 629326, кл. Е 21 В 43/00, 1975., Ул. Проектив НИИ Заказ 9155/4 Тираж 623 писно