Замковий вузол свердловинного штангового насоса

Передбачуваний винахід відноситься до техніки видобутку нафти із нафтових свердловин з допомогою свердловинних штангових насосів. Найбільш близьким до заявленого замкового вузла є замкова опора свердловинного штангового насоса, яка включає закріплений на колоні насоснокомпресорних труб (НКТ) корпус з встановленим в ньому опорним конусом висотою 5мм, пелюстковою якірною пружиною для утримання штангового насоса в заданому положенні, а посадковий конус штангового насоса розміщено у верхній частині циліндра насоса (Инструкция по эксплуатации скважинных штанговых насосов. - Баку: Изд-во "АзНИПИнефть", 1976. - С.12, рис.3). Суттєвими недоліками відомої замкової опори є: порушення гідравлічної щільності поверхні стикування опорного і посадкового конусів внаслідок можливого їх відносного переміщення, що призводить до відказу в роботі насоса: часті поломки якірної пружини внаслідок її поперечних прогинів, що призводить до необхідності її заміни шляхом підйому всієї колони КНТ і збільшення експлуатаційних витрат; затяжки насоса і обриви штанг в НКТ при його підйомі в умовах запарафіювання НКТ внаслідок малого просвіту між посадковим кільцем насоса і внутрішнім діаметром НКТ (до 2,0мм); відсутність сепарації вільного газу, що призводить до зменшення коефіцієнта наповнення насоса і його продуктивності: необхідність заміни замкової опори і підйому НКТ при застосуванні різнорозмірних насосів, що зменшує експлуатаційні можливості і збільшує експлуатаційні витрати. Суть запропонованого винаходу полягає в тому, що такий замковий вузол, в якому введення елементів дало б можливість підвищити надійність роботи замкового вузла, розширити його експлуатаційні можливості, збільшити продуктивність штангового насоса при відкачуванні загазованої рідини, зменшиш експлуатаційні витрати. Суттю запропонованого винаходу є те, що в замковому вузлі свердловинного штангового насоса, який включає опорний конус, укріплений на колоні насосно-компресорних труб, посадковий конус насоса, укріплений на його циліндрі і елемент фіксації посадкового конуса разом із штанговим насосом в опорному конусі, посадковий конус розміщено під приймальним клапаном насоса і на його конусній частині встановлено ущільнюючий елемент, причому до посадкового конуса через піднасосний фільтр приєднано важкий якірний низ, а в опорному конусі на рівні нижче нижнього торця посадкового конуса розміщено радіальний отвір, який гідравлічно сполучає підвузлову порожнину НКТ з затрубним простором свердловини. На кресленні (фіг.) схематично представлено загальний вид замкового вузла. Замковий вузол свердловинного штангового насоса включає прохідний опорний конус 1, який укріплений на колоні НКТ 2, посадковий прохідний конус 3 з ущільнюючим кільцем 4, який укріплений на циліндрі 5 штангового насоса під його приймальним клапаном 6, важкий якірний низ 7, приєднаний до посадкового конуса 3 через піднасосний фільтр 8, а на опорному конусі 1 на рівні ніжнього торця прохідного посадкового конуса 3 розташовано радіальний отвір 9, який гідравлічно сполучає підвузлову порожнину 10 НКТ з затрубним простором (умовно не позначено). В циліндрі 5 насоса розміщено плунжер 11 з нагнітальним клапаном 12 і привідну штангу 13. Робота установки здійснюється таким чином. Посадковий прохідний конус 3 з допомогою циліндра і привідної колони штанг 13 встановлюється в опорному прохідному конусі 1. При цьому досягається гідравлічна щільність конусної пари конусів 1 і 3. Гарантоване забезпечення гідравлічної щільності поверхні стикування конусів досягається ущільнюючим кільцем 4. Завдяки тому, що висота конусів 1 і 3 є набагато більшою від висоти посадкового конуса відомої замкової опори, виключається можливість радіального переміщення посадкового конуса 3 і, тим самим, можливість розгерметизації поверхні стикування конусів 1 і 3. Утримання посадкового конуса 3 в опорному конусі 1 досягається важким низом 7, який виконано, наприклад, із глибинно-насосних штанг. Через отвір 9 в опорному конусі 1 проходить додаткова сепарація вільного газу безпосередньо на вході в насос, який із підвузлової порожнини через отвір 9 поступає в затрубний простір. Вищевказане збільшує ступінь наповнення насоса рідкою фазою, тобто його продуктивність. Внаслідок розміщення посадкового кільця 3 під циліндром 5 його максимальний діаметр зменшено, наприклад, для насоса RH-44 від 59,8мм до 57,5мм, що суттєво зменшує можливість його заклинення при підйомі по запарафінованих НКТ. Розміщення посадкового кільця 3 під циліндром 5 забезпечує можливість застосування різнорозмірних штангових насосів без зміни опорного кільця, і, відповідно, підйому НКТ, внаслідок чого суттєво розширюються експлуатаційні можливості замкового вузла, зменшуються експлуатаційні витрати.