PL164063B1 - Urządzenie do pompowania cieczy, zwłaszcza z odwiertów wydobywczych - Google Patents

Abstract

Urządzenie do pompowania cieczy, zwłaszcza z odwiertów wydobywczych, przy pomocy sprężonych gazów, znamienne tym, że posiada komorę wyporową (2) wraz z układem zaworów przemiennego działania (4) i (5) oraz przestrzeń międzykolumnową (3)

Description

Przedmiotem wynalazku jest urządzenie do pompowania cieczy, zwłaszcza z odwiertów wydobywczych przy eksploatacji siarki metodą podziemnego wytapiania.

W dotychczasowych rozwiązaniach, ukierunkowanych na pompowanie cieczy z odwiertów, stosuje się pompy głębinowe (tłokowe, wirnikowe itp.) napędzane mechanicznie, pneumatycznie, elektrycznie.

Innym rodzajem pomp w tej dziedzinie są pompy wykorzystujące sprężone powietrze do pompowania cieczy z odwiertów w sposób ciągły lub okresowy. Okresowe zasilanie pompy sprężonym powietrzem wykorzystywane jest w pompach wyporowych. Znane pompy wyporowe składają się z dwóch kolumn rur, przy czym komora wyporowa zawarta jest w przestrzeni międzykolumnowej rur, a ciecz transportowanajest z odwiertu wewnętrzną kolumną rur. olumna zewnętrza rur wyposażona jest w dolnej części w zawór zwrotny, a kolumna wewnętrzna może posiadać ruchomy zawór tłokowy rozdzielający ciecz od sprężonego powietrza. Znane pompy wyporowe przystosowane są do pompowania głównie rapy naftowej.

Istota urządzenia według wynalazku, polega na wykorzystaniu znanego sposobu pracy pompy wyporowej, do pompowania cieczy, między innymi siarki i wody złożowej, z odwiertów wydobywczych. Stosowanie urządzenia ma na celu podniesienie sprawności pompowania tych mediów oraz pozwala na ochronę środowiska naturalnego.

Na urządzenie do pompowania cieczy, zwłaszcza z odwiertów wydobywczych, przy pomocy sprężonych gazów, składają się: dwie kolumny rur, zapuszczonych współosiowo do odwiertu wydobywczego oraz układ zaworów przemiennego działania, zabudowanych w dolnej części kolumny rur wewnętrznych, jak też zawór sterujący, regulujący przepływem sprężonego gazu z powierzchni do otworu i odwrotnie oraz odprowadzenie cieczy z kolumny rur zewnętrznych. Przestrzeń pomiędzy kolumną rur wewnętrznych, a kolumną rur zewnętrznych jest przestrzenią międzykolumnową, która od strony powierzchni terenu jest zamknięta i zakończona odprowadzeniem tłoczonej cieczy, w postaci króćca z zaworem odcinającym.

Korzystnie w dolnej części kolumny rur zewnętrznych umieszczony jest pierścień, oddzielający przestrzeń gromadzącą ciecz w dolnej części otworu, od przestrzeni międzykolumnowej, wyprowadzającej ciecz na powierzchnię terenu. Na pierścieniu tym może być wsparta kolumna rur wewnętrznych wraz z komorą wyporową i układem zaworów przemiennego działania, korzystnie kulowych.

Budowa urządzenia została przedstawiona w przykładzie wykonania na rysunku, w postaci przekroju otworu wydobywczego, z zabudowanym urządzeniem wyporowycm i uwzględnia proces współdziałania poszczególnych jego elementów.

Przedstawione urządzenie składa się z dwóch kolumn rur, zewnętrznej 11 i wewnętrznej 7. W dolnej części kolumny rur zewnętrznych 11 znajduje się pierścień 8, na którym wspiera się kolumna rur wewnętrznych 7, zakończona od dołu kometą wyporową 2 z zaworami kulowymi 4 i 5.

Kolumna rur wewnętrznych 7, doprowadza sprężone powietrze do otworu wydobywczego poprzez zawór sterowniczo-rozdzielczy 6. Kolumna rur wewnętrznych 7 składa się z dwóch segmentów rur, górnego, o średnicy 34 mm, służącego jedynie do doprowadzenia sprężonego powietrza do drugiego, dolnego segmentu rur o średnicy 60 mm, stanowiącego wraz z zaworami komorę wyporową 2. Komora wyporowa 2 umiejscowiona jest poniżej statycznego poziomu pompowanej siarki. Zasada pracy urządzeniajest następująca. Wytopiona ze złoża siarka spływa do przestrzeni napływu cieczy 1 w dolnej części otworu wydobywczego i przez otwarty zawór 4, a przy zamkniętym zaworze 5, pod własnym ciśnieniem wpływa do komory wyporowej 2. W tym czasie zawór regulacyjny 6 pracuje jako odprężający i zamyka dopływ sprężonego powietrza. Komora wyporowa 2 wypełnia się napływającą siarką, równoważąc swój poziom z poziomem siarki w otworze.

Po ustalonym czasie, poprzez zawór sterująco-regulacyjny 6 podawane jest sprężone powietrze kolumną wewnętrzną 7 do komory wyporowej 2, skąd siarka przy zamkniętym zaworze 4 poprzez otwarty zawór 5 wypierana jest do przestrzeni międzykolumnowej 3. Po wyparciu siarki z komory wyporowej 2 dopływ spnężonego powietrza zostaje zamknięty i następuje odprężenie układu przez jego otwarcie do atmosfery. W tym czasie zamyka się zawór 5 pod ciśnieniem słupa cieczy w przestrzeni międzykolumnowej 3 i otwiera się zawór 4 pod ciśnieniem siarki nagromadzonej wokół otworu, co jest początkiem kolejnego cyklu napełniania komory wyporowej 2. W następnej fazie pracy urządzenia, wytłaczana z komory wyporowej 2 sprężonym powietrzem siarka, poprzez zawór 5, przedostaje się przestrzenią międzykolumnową i króciec odprowadzający 9 do zbiornika na powierzchni terenu. Po tym zostaje zapoczątkowany kolejny cykl pracy urządzenia. Poszczególne fazy cyklu pracy urządzenia wyporowego, sterowane są z powierzchni automatycznie, według z góry ustalonego czasookresu, względnie sterowane ręcznie.

164 063

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 90 egz. Cena 10 000 zł

Claims (2)

Zastrzeżenia patentowe

1. Urządzenie do pompowania cieczy, zwłaszcza z odwiertów wydobywczych, przy pomocy sprężonych gazów, znamienne tym, że posiada komorę wyporową (2) wraz z układem zaworów przemiennego działania (4) i (5) oraz przestrzeń międzykolumnową (3).

2. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że komora wyporowa (2) znajduje się wewnątrz kolumny rur (7), wyposażonej w dolnej części w zawory (4) i (5), korzystnie kulowe oraz posiada na kolumnie (11) pierścień (8) odcinający przestrzeń międzykolumnową rur (3) od przestrzeni napływu cieczy (1).