Свердловинна штангова насосна установка

ИЯ ДЛЯ СЛУЖЕБНОГО ПОЛЬЗОВАНИЯ ЭКЭ. ч. СОЮЗ СОВЕТСКИХ СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ РЕСЛУБЛИН І (51)6.F О* В 47/02 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ ПРИ ГННТ СССР К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3927582/25-06 (22) 08.07.85 (71) Печорский государственный научно-исследовательский и проектный институт нефтяной промышленности (72) В.Г.Сансиев, В.А.Камашев и В.К.Золотухин (53) 621.651 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 896963, кл. F 04 В 47/02, 1979, неопублнк• (54) СКВАЖИННАЯ ШТАНГОВАЯ НАСОСНАЯ УСТАНОВКА (57) Изобретение м.б. использовано в нефтяной промышленности для откачки высоковязких нефтей. Цель изобретения - .повышение эффективности ус тановки. На штоке 8 пружинного якоря 12 установлен кольцевой нагнетательный клапан (К) 11, седло 13 которого связано с верхним торцом 14 якоря. Нижний торец 15 якоря выполнен в виде ограничителя хода К 11 с запорным элементом 16 тарельчатого типа. При изменении положения полого плунжера 6 происходит сначала нагнетание скважинной жидкости из надплунжерной камеры (НК) 4 через К 11 в полость колонны насосных труб 1, а затем всасывающие жидкости через всасывающий К 10 в НК цилиндра 3 штангового насоса 2. Возни кающне при этом утечки через обратный К 17 плунжера стравливаются из подплунжерной камеры 5 в НК» 3 ил. 47-88 и J U ' г• а 9 1447013 Изобретение относится к технике добычи нефти, в частности к скважинным штанговым насосным установкам, и может быть использовано в нефтяной промышленности для откачки высоковязких нефтей. Цель изобретения - повышение эффективности. На фиг.1 схематично представлена .« скважинная штанговая насосная установка, общий вид; на фиг.2 - то же, при положении плунжера в верхней мертвой точке в режиме откачки скважинной жидкости; на фиг.З - то же, JJ при крайнем нижнем положении плунжера в период прямой промывки колонны насосных труб. Предлагаемая установка содержит связанный с колонной насосных труб 1 20 штанговый насос 2, расположенный в цилиндре 3 штангового иасоса 2 с об- • разованием надплунжерной 4-й подплунжерной 5 камер, плунжер 6, связанный с колонной насосных штанг 7 через 25 шток 8, сливной клапан 9, размещенный в подплунжерной 5 камере и сообщающий последнюю с затрубным пространством скважины (не показано), а также всасывающий 10 и нагнетатель- 30 ный 11 клапаны. Плунжер 6 выполнен полым. Цилиндр 3 снабжен пружинным якорем 12 и в нем на штоке 8 установлен выполненный кольцевым нагнетательный клапан 11, седло 13 которого связано с верхним торцом 14 пружин- 35 ного якоря 12. Свободный торец 15 последнего выполнен в виде ограничителя хода нагнетательного клапана 11 с запорным элементом 16 тарельчатого типа. Плунжер 6 и нижняя часть цилинд 40 ра 3 снабжены соответственно обратным клапаном 17 и толкателем 18, установленным с возможностью взаимодействия с обратным клапаном 17 плунжера в его крайнем нижнем положении. На наружной 45 поверхности штока 8 выполнена проточка 19 с образованием с внутренней поверхностью запорного элемента 16 нагнетательного клапана 11 канала 20 для сообщения полости колонны насосных труб 1 с подплунжерион 5 и надплунжерной 4 камерами цилиндра 3 штангового насоса 2 и затрубным пространством скважины. Шток 8 связан с колонной насосных штанг 7 через муф" ту 21, Установка работает следующим образам. Наземный привод (не покачан) посредством колонны насосных штанг 7 через шток 8 приводит в вотвратнопоступательное движение плунжер 6 штангового иасоса 2» При ход^ плунжера 6 вверх (фиг.2) происходит нагнетание скважинной жидкости из надплунжерной камеры 4 через кольцевой нагнетательный клапан 11 в полость колонны насосных труб 1. При этом запорный элемент 16 кольцевого нагнетательного клапана 11,приподнимаясь с седле 13, удерживается .выполненным в виде ограничителя хода свободным торцом 15 пружинного якоря 12, а жидкость нагнетается между седлом 13 и запорным элементом 16 нагнетательного клапана 11. Давление в подплунжерной камере 5 понижается и существенно ниже, чем на приеме (не показано) штангового насоса 2, Сливной 9 и обратный 17 клапаны при зтом закрыты. При ходе плунжера 6 вниз (фиг.1), когда плунжер не касается толкателя 18, происходит всасывание скважиниой жидкости через всасывающий клапан 10 в надплунжерную камеру 4 цилиндра 3 штангового насоса 2, Б этот период кольцевой нагнетательный клапан 11 отсекает столб жидкости в колонне насосных труб 1 от надплунжерной камеры 4 цилиндра насоса, в то время как в подплунжерной камере 5 происходит сжатие паров откачиваемой жидкости и их фазовый переход, при этом давление в подплунжерной камере 5 значительно ниже, чем в надплунжерной камере 4. При работе штанговогонасоса 2 как при ходе плунжера 6 вверх, так и вниз имеют место утечки откачиваемой скважинной жидкости из ппунжерной камеры 4 цилиндра в его подплунжерную камеру 5. Поэтому в конце хода плунжера 6 вниз давление в подплукжерной камере 5 становится выше, чем в надплунжерной камере 4 цилиндра, и срабатывает обратный -клапан 17 плунжера 6, стравливая избыток жидкости из плунжерной камеры в надплунжерную камеру, а не в затрубное пространен во скважины, так как при ходе плунжера вниз давление в надплунжернои камере всегда меньше,чем.на приеме им актового насоса 2 в затрубном пространстве скважины на величину пелеоъ давления U47OI3 во всасывающем клапане 10, которые при-откачке высоковязких жидкостей могут быть значительными. В случае необходимости проведения подземного ремонта штангового насоса колонну насосных штанг 7 р а з гружают и создают давление в колонне насосных труб 1, Плунжер 6 со штоком 8 опускается ( ф и г . З ) , при этом толкатель 18 открывает обратный клапан 17 плунжера 6, а муфта 21 упирается в запорный элемент 16 кольцевого нагнетательного клапана 11 так, что между внутренней поверхностью запорного элемента и проточкой 19 на наружной поверхности штока 8 образуется канал 20, гидравлически связывающий полость колонны насосных труб 1 с надплунжерной камерой 4 цилиндра 3 насоса. Таким образом, закачиваемая в колонну насосных труб жидкость глушения перетекает через канал 20 в надплунжерную камеру 4 и далее через открытый обратный клапан 17 плунжера 6 - в подплунжерную камеру 4, из который через открывшийся сливной клапан 9 - в затрубное пространство скважины. 1Q 15 2о 25 Зо Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я Скважинная штанговая насосная, установка, содержащая связанный с колонной насосных труб штанговый на сос, расположенный в цилиндре штангового насоса с образованием иадплунжерной и подплунжерной камер, плунжер, связанный с колонной насосных штанг через шток, сливной клапан, размещенный в подплунжерной камере и сообщагощий последнюю с затрубным пространством, а также всасывающий и нагнетательный клапаны, о т л и ч . а ю щ я я е я тем, что, с целью повышения эффективности, плунжер выполнен полым, цилиндр снабжен пружинным якорем и в нем на штоке у с т а новле-н выполненный кольцевым нагнетательный клапан, седло которого связав но с верхним торцом пружинного якоря, при этом свободный нижний торец п о с леднего выполнен в виде ограничителя хода нагнетательного клапана с з а порным элементом тарельчатого типа, а плунжер и нижняя часть цилиндра снабжены соответственно обратным клапаном и толкателем, установленным с возможностью взаимодействия с обратным клапаном плунжера в его крайнем нижнем положении, причем на наружной поверхности штока, выполнена проточка с образованием с внутренней поверх* ностыо запорного элемента нагнетательного клапана канала для сообщения по-? лости колонны насосных труб с подплунжерной и надплунлтерноЙ камерами цилиндра насоса и затрубным щэостран-ством. 1447013 Редактор Е.Полионова Составитель Э.Гинзбург Техред Л.Олийнык Корректор В.романенко Заказ 1483/ДСП • Тираж 393 Подписное В И П Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР НИИ 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб,, д . 4/5 Производственно-полиграфическое предприятие, г . Ужгород, ул. Прпектная, 4