Свердловинна штангова насосна установка “тандем-ішс” б.м. рилова

Свердловинна штангова Насосна уста новка, яка включає основну колону гіідіймальних труб, встановлений в основній колоні підіймальних труб штанговий насос з приводною колоною насосних штанг, закріплений в розміщеній на основній ко лоні підіймальних труб перепускній муфті, виконаній з каналами, які гідравлічно сполу чають підмуфтову порожнину з прийомом штангового насоса І основною колоною підіймальних труб, розміщений на основній колоні підіймальних труб виливний пристрій І зв'язані з ним знизу приймальні клапани штангового насоса, встановлений в опорному вузлі основної колони підіймальних труб додатковий струминний насос, розміщений під штанговим насосом, телескопічно зв'язаний з ним І розміщений з можливістю гідравлічного сполучення викиду струминного насоса з прийомом штангового насоса, яка в і д р і з н я є т ь с я , тим, що в основній колоні підіймальних труб між штанговим І додатковим струминним насосами з можливістю утворення кільцевої порожнини гідравлічно сполученої вище додаткового струминного насоса з порожниною основної колони підіймальних труб над штанговим насосом, встановлена додаткова колона підіймальних труб, нижній торець якої зв'язаний з викидом додаткового струминного насоса, а верхній - з прийомом штангового насоса. С> оо О Винахід відноситься до гідромашинобудування І служить для відкачування свердловинної рідини переважно Із глибоких нафтових свердловин, а також може бути використаний для відкачування рідинної фази Із обводнених газових, газоконденсатних свердлбвин. Відома свердловинна штангова насосна установка, яка вміщає колону підіймальних труб з встановленим у ній штанговим насосом, закріплений на його прийомі струменевий апарат, нижче якого на колоні підіймальних труб встановлено пакер, який герметично розділяє затрубний простір свердловини, а також наземну силову насосну установку, нагнітаючу робочу рідину до струменевого насоса з поверхні через надпакерний затрубний простір [1]. Найбільш близьким є свердловинний штанговий насос зі струменевим підпірним гідропідсилювачем [2]. В основу винаходу поставлена задача створити таку свердловинну штангову на* 7998 сосну установку, яка за рахунок введення нових вузлів в конструкцію дозволила би суттєво збільшити глибину відкачування рідини Із свердловин І за рахунок цього, ВІДПОВІДНО, збільшити Тх продуктивність, 5 Установка (2) дозволяє збільшити дебіт свердловин за рахунок збільшення глибини відкачування рідини на 300-400 м без збільшення навантаження на штангову колону, однак не може бути використаний для 10 відкачування свердловинної рідини з глибин 3-4 тис.м внаслідок недостатньої МІЦНОСТІ застосовуваних шганг І важких експлуатаційних умов. Необхідність збільшення глибини 15 відкачування обумовлена значним збільшенням глибини свердловин, виснаженням пластової енергії, погіршенням продуктивних характеристик свердловин, внаслідок чого у ВІДОМІЙ установці неможли- 20 во досягнути очікуваного технічного результату. Суттю винаходу є те, що свердловинна штангова насосна установка, яка включає основну колону підіймальних труб, встанов- 25 лений в основній колоні підіймальних труб штанговий насос з приводною колоною на сосних штанг; закріплений в розміщеній на основній колоні підіймальних труб пере пускній муфті, виконаній з каналами, які 30 гідравлічно сполучають підмуфтову порож нину з прийомом штангового насоса І основною колоною підіймальних труб, розміщений на основній колоні підіймальних труб виливний пристрій І 35 зв'язані з ним знизу приймальні клапани штангового насоса, встановлений в опорно му вузлі основної колони підіймальних труб додатковий струминний насос, розміщений під штанговим насосом, телескопічно 40 зв'язаний з ним І розміщений з можливістю гідравлічного сполучення виходу струмин ного насоса з приймем штангового насоса, згідно винаходу, в основній колоні підіймальних труб між штанговим І додатко- 45 вим струминним насосами з можливістю ут ворення кільцевої порожнини, ПдрайлЗчно сполученої вище додаткового струмиИного насоса з порожниною основної колони підіймальних труб над штанговим насосом, 50 встановлена додаткова колона підіймальних труб, нижній торець якої зв'язаний з викидом додаткового струмин ного насоса, а верхній ~ з прийомом штан гового насоса. 55 Суттєвими відмінностями установки є: - розміщення між штанговим І струменевим насосами додаткової колони підіймальних труб, встановленої в основній колоні підіймальних труб, npww»***' ^ торець додаткової колони підіймальних труб зв'язаний з викидом додаткового струминного насоса, а верхній - з прийомом штангового насоса. На кресленні представлена конструктивно-технологічна схема установки. Свердловинна штангова насосна установка вміщає основну колону підіймальних труб 1, встановлений в ній штанговий насос, який включає циліндр 2, нагнітальний клапан З І плунжер 4, зв'язаний з привідною колоною насосних штанг 5. Циліндр 2 закріплений в розміщеній на основній колоні підіймальних труб перепускній муфті 6, обладнаної центральним осьовим ПРОХІДНИМ каналом 7, боковим осьовим прохідним каналом 8 І виливним пристроєм 9 пробкового типу, кінець пробки якого входить в осьовий канал 7. Знизу перепускної муфти на ній закріплений приймальний клапан 10 штангового насоса. Нижче приймального клапана 10 в основній колоні підіймальних труб встановлена додаткова колона труб 11, нижній торець якої зв'язаний з викидом (умовно не позначений) додаткового струминного насоса, який включає активне сопло 12, приймальну камеру 13, камеру зміщення 14, дифузор 15, приймальний клапан 16, фільтр 17, а верхній торець додаткової підіймальної колони 11 гідравлічно сполучений з прийомом штангового насоса з допомогою телескопічного з'єднання, виконаного у вигляді плунжерної пари, плунжер 18 якого закріплений на приймальному клапані Ю штангового насоса, а циліндровий елемент 19 - на верхньому торці додаткової колони підіймальних труб 11. Додатковий струминний насос герметично встановлений в замковій опорі 20 з частковим розвантаженням на неї ваги додаткової колони підіймальних труб 11, а верхня частина додаткової колони підіймальних труб 11 закріплена & опорному вузлі 21, закріпленого на основній колоні підіймальних труб 1. В опорному вузлі 21 виконаний боковий гідравлічний канал 22. Додаткова підіймальна колона труб 11 разом з основною колоною підіймальних труб 1 утворюють кільцеву порожнину 23, а над перепускною муфтою б в основній колоні підіймальних труб 1 утворена порожнина 24. Вся насосна установка розміщена в екбплуатаційній колоні 25. У верхній частині підіймальних труб 1 встановлено викидний патрубок 26. Свердловинна штангова насосна установка працює таким чином: В крайньому нижньому положенні плунжера 4 штангового насоса нагнітальний кла* 7998 пан 3, приймальний клапан 10 штангового насоса 1 приймальний клапан 16 струминного насоса закриті. При цьому порожнини основної І І додаткової іі колони підіймальних труб заповнені відкачуваною свердловинною рідиною, а тиск на рівні приймального клапана 10 штангового насоса 1 приймального клапана 16 струминного иасоса відповідає гідростатичному тиску рідини в порожнинах підіймальних труб 1 І 11. Гідростатичний тиск під приймальним клапаном 16 струминного насоса менший від гідростатичного піску над ним І визначається висотою стовпа рідини в затрубному просторі (умовно не позначено), утв о р еного о снов ною к ол о но ю підіймальних труб 11 експлуатаційною колоною 25, причому верхній рівень стовпа рідини в затрубному просторі може знаходитися І нижче місця розміщення штангового насоса. При ході плунжера 4 штангового насоса вверх тиск над ним, а ВІДПОВІДНО І у всій додатковій колоні підіймальних труб, приймальній камері 13 І на виході активного сопла 12 струминного насоса зменшується, а тиск на вході активного сопла 12 (зі сторони кільцевої порожнини 23) залишається незмінним. В результаті утвореного перепаду тисків на активному соплі 12 частина рідини Із викиду штангового насоса, яка є робочою рідиною Qp, поступає в струминний насос послідовно через боковий осьовий канал 8 перепускної муфти 6, кільцеву порожнину 231 активне сопло 12, приймальну камеру 131 камеру зміщення 14 (показано стрілками). В результаті в приймальній камері 13 на основі закономірностей роботи струминних насосів тиск знижується до тиску меншого тиску в затрубному просторі на рівні приймального клапана 16 струминного насоса. В результаті приймальний клапан 16 струминного насоса відкривається І ежекто5 вана (всмоктувана) рідина Qe Із затрубного простору поступає в приймальну камеру 1J струминного насоса І далі, затягуючись високонапірною струєю робочої рідини Qp, яка витікає Із активного сопла 12, посіупае 10 в камеру змішення 14 струминного насоса, а Із неї - в дифузор 15 струминного насоса. В результаті обміну енергіями високонапірного струменю робочої рідини Qp І малонапірного струменю ежектованої рідини 15 Qe в камері змішення 141 дифузорі 15 напір загального струменю рідини Qp + Qc на викиді струминного насоса підвищується до величини, достатньої для нагнітання ежектованої рідини Qe через додаткову колону 20 підіймальних труб 11 в циліндр 2 штангового насоса. При ході плунжера 4 штангового насоса вниз тиск під плунжером 4 підвищується, й р езультаті чого клапан 3 пл унжер а 4 25 відкривається, а приймальний клапан 10 штангового насоса закривається. Під дією тиску в кільцевій порожнині 23 закривається І приймальний клапан 16 струмин-* ного насоса, а тиски в порожнинах основної ЗО І І додаткової (І колон підіймальних труб вирівнюються. Завдяки цьому рідина ІЗ підплунжерної порожнини циліндра 2 перетискається в порожнину 24 підіймальних труб 11 далі на викидний патрубок 26. 35 Типорозміри штангового І струминного насосів розраховуються І підбираються в залежності від глибини відкачування продуктивності свердловин ступеню наповнення штангового насоса з врахуванням І ряду 40 Інших факторів. 7998 Упорядник Замовлення 4525 Техред М.Моргентал Коректор А. Обручар Тираж Підписне Державне патентне відомство України, 254655, ГСП, Київ-53, Львівська пл., 8 Виробничо-видавничий комШнат "Патент", м. Ужгород, вул.ГагарІна, 101