Плунжер для плунжерного піднімача

Реферат: UA 82863 U UA 82863 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель стосується газової промисловості і призначена для винесення рідини з обводненої газової свердловини з допомогою установки плунжерного піднімача. Розробка газових родовищ при водонапірному режимі супроводжується поступовим обводненням видобувних свердловин підошовними чи крайовими водами. Внаслідок цього зменшується приплив газу з пласта і порушується стійка робота свердловини аж до припинення фонтанування. Одним із методів інтенсифікації винесення рідини з обводненої газової свердловини і збільшення дебіту газу є застосування плунжерного піднімача, який складається з колони насосно-компресорних труб з верхнім і нижнім амортизаторами і плунжера всередині труб. Плунжер періодично рухається уверх і вниз між амортизаторами. Під час руху уверх плунжер піднімає на поверхню рідину, що нагромадилась у трубах. Відомий плунжер, що складається з корпусу, ущільнювача на зовнішній поверхні корпусу для ущільнення кільцевого простору між насосно-компресорною трубою і корпусом плунжера та клапаном в корпусі плунжера. Наявність клапана в корпусі плунжера дозволяє йому опускатися під власною вагою до вибою і підніматися під тиском газу до гирла. Після досягнення плунжером гирла свердловини клапан відкривається і плунжер падає вниз, пропускаючи через себе газ і рідину, які надходять із пласта у свердловину. Клапан плунжера механічно закривається у момент удару плунжера в нижній амортизатор. При цьому плунжер стає як би суцільним поршнем, здатним підняти рідину, що нагромадилася в піднімальних трубах за попередній цикл роботи плунжера. Однак термін роботи такого плунжера є незначним, оскільки ущільнювач, який постійно контактує з насосно-компресорними трубами під час руху плунжера уверх і вниз, швидко зношується [Чилингер Д.В. Техника добычи нефти [Текст] / Д.В. Чилингер, К.М. Бисон. - М.: Недра, 1973,-248 с.]. Прототипом може служити плунжер для плунжерного ліфта [Белов И.Г. Теория и практика переодического газлифта [Текст] / И.Г. Белов. - М.: Недра, 1975.-143 с.]. Плунжер для плунжерного ліфта, що містить пустотілий циліндр з рядом поперечних канавок на зовнішній поверхні і клапан у вигляді кульки в нижній частині. Однак ефективність цього плунжера є також незначною, оскільки при ході плунжера уверх існує проблема витікання рідини через зазор між корпусом плунжера і колоною насоснокомпресорних труб. Задачею корисної моделі було вдосконалення плунжера для піднімання рідини з обводненої газової свердловини, який би при ході вниз автоматично зменшував свій зовнішній діаметр, а при ході вгору також автоматично розширювався і контактував із стінками насоснокомпресорних труб. Задача вирішується завдяки тому, що в плунжер для плунжерного ліфта, що містить пустотілий циліндр з рядом поперечних канавок на зовнішній поверхні і клапан у вигляді кульки в нижній частині, згідно з корисною моделлю, додатково введено два ущільнюючі кільця, встановлені у верхній та ніжній канавках, на зовнішній поверхні пустотілого циліндра, причому канавки виконані у вигляді зрізаного конуса з вершиною, направленою уверх по шляху піднімання плунжера у свердловині. Введення ущільнюючих кілець забезпечить кращу герметизацію між колоною насоснокомпресорних труб та плунжером. Виконання канавок, в яких встановлені ущільнюючі кільця, у вигляді зрізаного конуса з вершиною, направленою уверх по шляху піднімання плунжера у свердловині, дозволить при ході плунжера вниз автоматично зменшувати свій діаметр, а при ході уверх також автоматично розширюватись за рахунок повздовжнього переміщення ущільнюючих кілець по конічній поверхні канавки. Це підвищить ефективність винесення рідини з газової свердловини, завдяки запобіганню зворотним її витокам через зазор між корпусом плунжера і колоною насосно-компресорних труб, і тим самим забезпечує стабільну роботу свердловини з підвищеним дебітом газу. Корисна модель ілюструється кресленням, де на фіг. 1 - зображено хід плунжера вгору, а на фіг. 2 - хід плунжера вниз. Плунжер для плунжерного піднімача складається з: пустотілого циліндра 1, з рядом поперечних канавок на його зовнішній поверхні, клапана у вигляді кульки 2 в нижній частині, верхнього та нижнього ущільнюючих кілець 3, які встановлені у канавках на зовнішній поверхні пустотілого циліндра, виконаних у вигляді зрізаного конуса з вершиною, направленою уверх по шляху піднімання плунжера у свердловині. Плунжер працює наступним чином. Після того, як плунжер підійшовдо гирла свердловини, кулька відділяється від втулки, і падіння їх на нижній амортизатор відбувається роздільно. Кулька в падінні випереджує втулку. 1 UA 82863 U 5 10 Це має велике значення, тому що повністю виключається можливість самовільного закриття клапана плунжера. При падінні втулки ущільнюючі кільця приймають діаметр, рівний діаметру втулки, і навпаки, при підніманні плунжера ущільнюючі кільця приймають дещо більший діаметр, ніж діаметр втулки. Кулька першою приходить на нижній амортизатор, а потім на неї опускається втулка, перекриваючи свій прохідний отвір. При цьому плунжер стає як би суцільним поршнем, здатним підняти газовану рідину, що накопичилась в піднімальних трубах за попередній цикл роботи плунжера. При перекритому прохідному отворі, тиск на вибої зростає і плунжер піднімається уверх до гирла свердловини. Цикл повторюється. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 15 Плунжер для плунжерного піднімача, що включає пустотілий циліндр з рядом поперечних канавок на зовнішній поверхні, і клапан у вигляді кульки в нижній частині, який відрізняється тим, що він додатково містить два ущільнюючі кільця, встановлені у верхній та ніжній канавках, на зовнішній поверхні пустотілого циліндра, причому канавки виконані у вигляді зрізаного конуса з вершиною, направленою уверх по шляху піднімання плунжера у свердловині. Комп’ютерна верстка А. Крижанівський Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 2