Способ подъема пластовой жидкости и насосная установка для его осуществления

1627751 5 10 осуществляют герметизацию лолой колоццы штацг 6 и цагцетают в нее пластолую жидкость под давлением, обеспечивающим создание растягивающего усилця, прецьоъэющую сумму сил трения,действующих на колонну штанг при ееходе вниз Установка, реализующаяспособ, снабжена вспомогательным насосом 11, рабочая камера 19 которогосоединена с внутренней полостью 8цасосцо - компрессорцых труб 4 через Изобретение относится к нефтедобывающей промьпплеццости и предназначено для использования при механизиро ванном способе добычи жидкости из скважин посредством штацговой скважин. цой цасосцой установки,Цель изобретения - повьппение надежности колонны штацг за счет исключеция ее продольного изгиба путем создания в колонне штанг растягивающего усилия, а также улучшение условий труда при ее демонтаже.На Лиг. 1 изображена схема уста цовки для подъема жидкости из скважины, реализующая предлагаемый способ; на фиг, 2 - вариант установки при использовании вспомогательного насоса с обводным каналом, на фиг.3 в .35 вариант установки при использовании вспомогательного насоса со штоком,расположеццым в цадплуцжерной полости.Сущность способа подъема пластовой 40 жидкости (фиг, 1) из скважины 1 насосом 2 заключается в спуске насоса в скважину, При этом цилиндр 3 насоса закреплец ца колонне насоснокомпрессо 1 гцых труб 4, а плунжер 5 45 насоса - ца колонне 6 полых штанг.По мере спуска колонны 6 полыхштацг производится заполнение ихвнутренней полости 7 пластовой жидкостью. Далее осуществляется рабочийуО цикл скважиццого насоса, при котором во время подъема плуцжера 5 пластовая жидкость поднимается на поверхность по ццутреццей полости 8 колоццы насосцо-компрессорцых труб 4 и всасыцяется в пцлицпр 3 насоса,55 а при опускании плуцжера 5 осуществляется леретцкццце пластовой жидкости иэ цсдц.,суцжерцой полости 9 цивсасывающий 17 и нагнетательцый 18клапаны с внутренней полостью колонны штанг 7. Вспомогательный насосснабжен ограничителем 15 хода, Наднагнетательным клапаном 18 вспомогательного насоса установлен узел 20слива жидкости, обеспечивающий открывание сливного отверстия 21 по команде с устья скважины, 2 с, и 7 з.п,ф-лы, 3 ил. линдра 3 насоса в его надплунжерную полость 10.Повышение надежности колонны 6 штанг достигается за счет исключения ее продольного изгиба путем создания в колонне штанг растягивающего усилия, что осуществляется герметизацией внутренней полости 7 колонны штанг и нагнетанием в нее при каждом двойном ходе плунжера 5 скважинцого насоса 2 пластовой жидкости. Давление последней обеспечивает создание растягивающего усилия, превышающего сумму сил трения, действующих ца колонну штанг при ходе вниз и сжимающих ее. Тем самым исключается потеря устойчивости колонны штанг под действием продольных сил, сжимающих колонну,Установка для подъема жидкости иэ скважины 1 (фиг. 1) содержит скважинный штанговый насос 2, цилиндр 3 которого подвешен на колонне насосно-компрессорных труб 4, Над скважинным насосом установлен вспомогательный насос 11, цилиндр 12 которого жестко соединен с колонной 6 полых штанг, а плунжер 13 жестко соединен штоком 14 с плуижером 5 скважинного насоса 2. Цилиндр 12 вспомогательного насоса выполнен с буртиком 15, расположенным в нижней части его наружной поверхности. 16 ток 14 снабжен ограничителем 16 хода плунжера 13 вспомогательного насоса 11, выполненным с возможностью взаимодействия его в крайнем нижнем положении с буртиком 15, В верхней части цилиндра 12 вспомогательного насоса установлены всасывающий 17 и нагнетательный 18 клапаны.Рабочая камера 19 вспомогательного насоса образована цилиндром 12 и плунжером 13. Через всзсыцаопий кла51 б 5 16277пан 17 она соединяется с внутреннейполостью 8 насосно-компрессорныхтруб 4, а через нагнетательный клапан 18 - с внутренней полостьюко 5лонны 6 полых штанг, Над вспомогательным насосом 11 расположен узел 20слива жидкости, выполненный в видерадиального отверстия 21, герметичноперекрытого мембраной 22, В верхней 10части колонны полых штанг установлена герметичная заглушка 23, соединенная со сплошными штангами 24. Верхняя штанга соединяется с приводом,обеспечивающим возвратно-поступательное движение колонны (не показано).Узел 20 слива жидкости (Фиг, 2и 3) может быть выполнен в виде радиального отверстия 21 в корпусе узла слива жидкости, герметично перекрытого расположенным внутри штангиплунжером 25 со сквозным осевымканалом, Плунжер 25 связан гибкимэлементом 26 (например троссом) сзаглушкой 2 Э. 25Конструктивный вариант вспомогательного насоса (Фиг. 2) содержитцилиндр 27, снабженный обводным каналом 28, гидравлически связывающимрабочую подплунжерную камеру цилиндра 29 с полостью щтанг 7 через нагнетательный клапан 18 и с полостьюнасосно-компрессорных труб 8 черезвсасывающий клапан 17,Конструктивный вариант вспомогательного насоса (Фиг, 3) содержит35цилиндр 30, снабженный обводным каналом 31, причем шток 32, соединяющий плунзер 5 сквазинного насосаи плунжер 33 вспомогательного насоса, выполнен Фигурным и расположенв надплунжерной камере 34 цилиндра 30.Установка для подъема жидкостииэ скважины работает следующим образом.При движении колонны 6 штанг45вверх в начальный момент плунзер 5скважинного насоса 2 находится вкрайнем нижнем положении, а плуижер13 вспомогательного насоса 11в крайнем верхнем. По мере подъемаштанг плунжер 13 перемещается внизотносительно цилиндра 12, пока недоходит до положения, Фиксируемогоограничителем 15, после чего начинается движение вверх плуюкера 5.сквазинного насоса. При перемещенииплунзера 13 относительно цилиндра 12, происходит заполнение рабочей камеры 19 вспомогательного насоса, а при перемещении плунжера 5 скважин- ного насоса - переток пластовой жид. кости иэ подплунжерной полости 9 в надплунжерную полость 10.При движении колонны штанг вниз цилиндр 12 вспомогательного насоса 1движется вниз относительно плунжера 13, а плунжер 5 сквазинного насоса - относительно цилиндра 3. В результате этого во внутреннюю полость 7 колонны 6 штанг подается пластовая зидкость. Происходят подъем пластовой жидкости по колонне 6 насосно-компрессорних труб и заполнение подплунжерного пространства 9. Действующие на штангу 6 при ее ходе вниз сжимающие усилия, обусловленные силами трения пары плунзер-цилиндр ш 1 ганги о пластовую жидкость, а также силами, обус" ловленнычи гидродинамическими потерями в нагнетательном клапане, компенсируются растягивающим усилием от наличия во внутренней полости штанг избы" точного давления. В результате этого исключается возможность потери устойчивости колонны штанг.При использовании конструктивного варианта вспомогательного насоса (фиг. 2 и 3) нагнетание пластовой зидкости из полости 8 насосно-компрессорных труб в полость 7 штанг происходит при движении колонны 6 вверх. В этот период движения жидкость иэ подплунжерной камеры 29 через нагнетательный клапан 18 вытесняется по обводному каналу в полость штанг. Заполнение камеры 29 происходит при ходе штанг 6 вниз через всасывающий клапан 17,Подъем скважинного насоса 2 осуществляется следующим образом. После извлечения на поверхность сплошных штанг 24, удаляется заглушка 23. При исполнении установки, представленной на Фиг, 1, во внутренней полости 7 штанг специальньич насосом (не показан) создается избыточное давление, обеспечивающее разрушение мембраны 22. При дальнейшем подьеме колонны штанг жидкость, заполняющая их, сливается через отверстие 21. При исполнении установки, представленной на Фиг. 2 и 3, после удаления заглушки 23 с помощью тросса 26 извлекают плунзер 25. В результате этого полость 7 штанг сообщается с полостьв 8 колонны насосно-компрессоркых труб и жидкость вытекает через отверстие 21.Формула изобретения 1, Способ подъема пластовой жидкости из скважины штанговым насосом,5заключающийся в спуске насоса в скважину при закреплении цилиндра насоса на насосно-компрессорных трубах,а плунжера - на колонне полых штанг,заполнении внутренней полости штангжидкостью, поднятии плунжера, приэтом осуществляют подъем пластовойжидкости на поверхность по внутренней полости колонны насосно-компрессорных труб и всасывание жидкости в15цилиндр насоса, после чего опускаютплунжер, осуществляя перетеканиеиластовой жидкости из подплунжерной полости цилиндра насоса в егонадплунжерную полость, о т л и ч а 20ю щи й с я тем, что, с цельюповышения надежности колонны штанг засчет исключения ее продольного изгиба путем создания в колонне штанграстягивающего усилия, осуществляют 25герметизацию внутренней полости колонны штанг и при каждом двойномходе плунжера нагнетают в нее пластовую жидкость под давлением, обеспечивающим создание рас 1 ягивающего усилия, преныгпающего сумму сил трения,действующих на колонну штанг при ееходе вниз,2, Насосная установка для подъемапластовой жидкости из скважины, включающая наземный принод возвратнопоступательного движения, колоннунасосно-компрессорных труб, скважинный насос, установленный над нимвспомогательный насос, содержащийрасположенный в цилиндре плунжер собразованием рабочей камеры, всасывающий и нагнетательный клапаны, полуюколонну, причем плунжер вспомогательного насоса жестко соединен с плунжером скважинного насоса, а цилиндрвспомогательного насоса с установленными в нем клапанами жестко соединенс полыми штангами, о т л и Ч а ющ а я с я тем, что, с целью повьппения надежности колонны штанг за счет 50исключения ее продольного изгиба путем создания в колонне штанг растягивающего усилия, рабочая камера вспомогательного насоса соединена с внутренней полостью насосно-компрессорных труб через всасывающий клапан и через нагнетательный клапан - с внутренней полостью колонны штанг, причем диаметр плунжера вспомогательного насоса меньше внутреннего диаметра колонны штанг,3. Установка по п. 2, о т л и ч аю щ а я с я тем, что цилиндр вспомогательного насоса выполнен с наружным буртиком, а плунжер глубинного насоса снабжен ограничителем хода с возможностью взаимодействия его с буртиком цилиндра вспомогательного насоса.4. Установка по п, 2, о т л ич а ю щ а я с я тем, что цилиндр вспомогательного насоса снабжен обводным каналом, гидравлически связывающим его рабочую камеру с полостьюштанг через нагнетательный клапан,5. Установка по п, 4, о т л ич а ю щ а я с я тем, что шток, соединяющий плунжеры скважинного ивспомогательного насосов, размещенв надплунжерной камере вспомогательного насоса,6. Установка по п, 2, о т л ич а ю щ а я с я тем, что, с цельюулучшения условий труда при демонтаже колонны штанг, в колонне полыхштанг над нагнетательным клапаномвспомогательного насоса установленузел слива жидкости.7. Установка по п. 6, о т л ич а ю щ а я с я тем, что узел сливажидкости выполнен в виде радиальногоотверстия в полой штанге, герметичноперекрытого расположенным внутриштанги плунжером со сквозным осевымканалом, связанным гибким элементом,например тросом, с верхней частьюколонны полых штанг.8, Установка по п. 6, о т л ич а ю щ а я с я тем, что узел сливажидкости выполнен в виде отверстиян полой штанге, герметично перекрытого мембраной,