Свердловинна штангова насосна установка “тандем-2ш” б.м.рилова

Свердловинна штангова насосна уста новка, яка містить основний насос, який має встановлений в циліндрі І зв'язаний з коло ною насосних штанг прохідний плунжер, послідовно зверху вниз встановлені перший І другий додаткові насоси, перший Із яких включає приєднаний до циліндра основного насосу додатковий циліндр з встановленим у ньому з утворенням надпоршневої І підпоршневої камер диференціальним поршнем з порожнистою ступінню меншого діаметра, вмонтований в цей поршень нагнітальний клапан, вихід якого при ході поршня вниз виконаний з можливістю сполучення надпоршневої камери додаткового циліндра з порожниною ступені меншого діаметра диференціального поршня, яка в і д р і з н я є т ь с я тим, що вихід нагнітального клапана диференціального поршня виконаний у вигляді дросельного отвору. 00 о ю Винахід відноситься до техніки видобутку нафти Із нафтових свердловин з допомогою свердловинних штангових насосів, Відомий свердловинний штанговий насос (1), вміщаючий корпус з циліндром, прийом якого обладнаний всмоктувальним клапаном, І встановлений з можливістю зворотньо-поступального руху в робочій порожнині циліндра прохідний плунжер з нагнітальним клапаном, розміщений на прийомі додатковий насос, виконаний у вигляді диференціального поршня з утворенням порожнин, одна Із котрих зі сторони меншоТ площі поршя і порожнина над більшою площиною поршня гідравлічно сполучені з робочою порожниною циліндра, причому поршень зі сторони більшої площини підпружинений І має нагнітальний клапан, при цьому пружина диференціального поршня встановлена ззовні корпуса додаткового насоса, циліндр котрого зв'язаний з прийомом основного насосу через направляючі елементи, а більша ступінь диференціального поршня обладнана дросельним каналом, який гідравлічно сполучає його надпоршневу порожнину з порожниною трубчатого перфорованого штовхача. Найбільш близькою до запропонованого рішення є свердловинна штангова насосна установка (2), вміщаюча основний насос, встановлений в робочій порожнині циліндра основного насосу з можливістю зворотньопоступального руху, прохідний плунжер з нагнітальним клапаном, механічно зв'язаний з колоною насосних штанг І гідравлічно сполучений з нагнітальною лінією, перший додатковий насос з диференціальним порш О 8012 нем I нагнітальним клапаном, зв'язаний з прийомом основного насосу, причому пор шень додаткового насосу обладнаний тяжістю І виконаний порожнистим з мож ливістю зворотньо-поступального пе- 5 реміщення і утворення кільцевої порожнин під більшою ступінню поршня, гідравлічно сполученої з нагнітальною ЛІНІЄЮ ОСНОВНОГО насосу, І другий додатковий насос, викона ний у вигляді пари циліндр - прохі'дний 10 плунжер і встановлений під першим додат ковим насосом, менша ступінь дифе ренціального поршня котрого зв'язана з прохідним плунжером другого додаткового насоса через колону насосних штанг, причо- 15 му нагнітальна лінія другого додаткового на сосу гідравлічно сполучена з прийомом основного насосу через прохідний канал ди ференціального поршня першого додатко вого насосу. 20 В установці диференціальний поршень в кінці ходу вниз ударяється торцем більшої ступені до вузла підвіски Із значним навантаженням, внаслідок чого на колону підіймальних труб І штанг негативно діють 25 додаткові динамічні навантаження. В основу винаходу покладено завдання створити таку свердловинну штангову на сосну установку, яка дозволила б за рахунок нового розміщення конструктивних еле- ЗО ментів зменшити вплив додаткових ди намічних навантажень на колону підіймальних труб і штанг, а за рахунок цьо го підвищити експлуатаційну надійність ус тановки. 35 Суттєвою ВІДМІННІСТЮ є те, що свердловинна штангова насосна установка містить основний насос, який має встановлений в циліндрі і зв'язаний з колоною насосних штанг прохідний плунжер, послідовно звер- 40 ху вниз встановлені перший І другий додаткові насоси, перший Із котрих включає приєднаний до циліндра основного насосу додатковий циліндр з встановленим в ньому з утворенням надпоршневої і підпоршневої 45 камер диференціальним поршнем з порожнистою ступінню меншого діаметра, вмонтований в цей поршень нагнітальний клапан, вихід котрого при ході поршня вниз виконаний з можливістю сполучення над- 50 поршневої камери додаткового циліндра з порожниною ступені меншого діаметра диференціального поршня, причому вихід нагнітального клапана диференціального поршня виконаний у виді дросельного отво- 55 РУ. На кресленні схематично показано загальний вид установки. Установка містить: основний насос (ОН) 1, встановлений в замковій опорі 2, закріпленій на колоні насосно-компресор них труб (НКТ) 3, вміщаючий циліндр 4, в робочій порожнині якого з можливістю зворотньо-поступального руху встановлений прохідний плунжер 5 з нагнітальним клапанам 6, механічно зв'язаним з колоною насосних штанг 7, а в стінці циліндра 4 вище крайнього верхнього положення плунжера 5 розміщено отвір 8, який гідравлічно сполучає надплунжерну порожнину 9 з кільцевою порожниною 10. утвореної циліндром 4 І НКТЗ. Перший додатковий насос (ДН) 11, вміщаючий циліндр 12, закріплений в вузлах підвіски 13,141 з'єднаний з прийог їм 15ОН 1 телескопічним прохідним з'єднанням 16,1 встановлений в робочій порожнині циліндра 12 прохідний диференціальний поршень (ДП), вміщаючий ступінь більшого діаметра 17 з вмонтованим в неї нагнітальним клапаном 18, вихід якого обладнаний дросельним отвором 19,1 меншого діаметра порожнисту ступінь 20, загерметизованої в вузлі підвіски 14 з допомогою сальника 21, які утворюють надпоршневу камеру 22 І підпоршневу камеру 23, причому камера 23 гідравлічно сполучена з надплунжерною порожниною 9 ОН 1 через канал 24, виконаний в стінці циліндра 12 на рівні нижче крайнього нижнього положення ступені більшого діаметра 17 диференціального поршня, кільцеву порожнину 25 між циліндром 12 І колоною НКТ, боковий осьовий канал 26, виконаний у вузлі підвіски 13, кільцеву порожнину 10 І канал 8. Другий додатковий насос (ДН) 27 встановлений в замковій опорі 28 І включає циліндр 29 з приймальним клапаном ЗО, встановлений в робочій порожнині циліндра 29 плунжер 31 з нагнітальним клапаном 32, причому плунжер 31 механічно зв'язаний штанговою колоною 33 з ступінню меншого діаметра 20 ДП, а викид насосу 27 гідравлічно сполучений з внутрішньою порожниною (ДП) (показано стрілками). Свердловинна насосна установка працює слідуючим чином: У вихідному положенні плунжери 5, 31 І ступені 17, 20 ДП находяться в крайньому нижньому положенні. При цьому приймальний клапан 30 другого ДП 27 закритий, а нагнітальні клапани 6, 18, 32 всіх насосів відкриті, внаслідок чого гідростатичні тиски в циліндрах насосів І в утворених ними кільцевих просторах на кожному рівні мають однакові значення. При ході вверх 5 ОН 1 його клапан 6 закривається, внаслідок чого тиск під ним, тобто в надпоршневій камері 22 ДП знижується, а в підпоршневій камері 23 зали 8012 шається без зміни В результаті на ступені більшого діаметра 17 ДП виникає перепад 6 підпоршнепій камері 23 внаслідок чого перепад тиску на ступінь більшого діаметра 17 ТИСКУ, ЯКИЙ Забезпечує ВИНИКНеННЯ ТЯГОЙОГО ДП зникає І останній під ДІРЮ ваги штангозусилля, достатнього для переміщення вої колони 33 рухається вниз. При цьому вверх штангової колони 33 другого ДН 27. В 5 нагнітальний клапан 18 відкривається, залежності від величини діаметрів більшої І приймальний клапан закривається І рідина меншої ступені ДП, глибини його спуску І Із порожнини НКТ, які знаходяться під ДП. перепаду тисків тягове зусилля може досяперетискається до прийому ОН 1 через гати значення до 3,5-4,0 тон, що забезпечує внутрішню порожнину ДП, клапан 18 І дропереміщення штангової колони вагою до 10 сельний отвір 19, а рідина Із підплунжерної вказаного значення (довжиною до 1500порожнини нижнього насосу через клапан 1700 м). 32 другого ДН перетискається в порожнину Завдяки руху ДП вверх ВІДПОВІДНО пеНКТ. реміщається штангова колона 33 з плунжером 31 І нагнітальним клапаном 32. При 15 В результаті перетоку рідини через дроцьому клапан 32 закривається, тиск під ним сельний отвір 19 за рахунок виникаючих в порожнині циліндра 29 зменшується, гідравлічних опорів в його проточному кавнаслідок чого приймальний клапан 30 налі виникає тормозне зусилля, яке знижує відкривається І свердловинна рідина всмокскорість руху колони штанг 33 вниз І, як тується в циліндр 29. 20 наслідок, силу удару 11 до вузла 13, або При ході плунжера 5 ОН 1 вниз в його повністю її ліквідує. Останнє забезпепочатковому положенні клапан 6 знаходитьчується розміром проточного каналу дрося в закритому стані. В результаті тиск під сельного отвору 19, який визначається по плунжером 5 І в надпоршневій камері 22 відомих теоретичних залежностях збільшується, досягаючи величини тиску в 25 гідравліки рідин. 8012 Упорядник Замовлення 4525 Техред М.Моргентал Коректор А. Обручар Тираж Підписне Державне патентне відомство України, 254655, ГСП, КиТв-53. Львівська пл., 8 Виробничо-видавничий комбінат "Патент", м. Ужгород, вул.ГагарІна, 101