RU102698U1

RU102698U1 - UNIVERSAL BODY DEPTH PUMP

Info

Publication number: RU102698U1
Application number: RU2010141299/06U
Authority: RU
Inventors: Рамиль Фаритович Бикчурин; Игорь Георгиевич Саблин; Илдус Гаделзанович Зайнутдинов; Николай Михайлович Евлампьев; Михаил Викторович Швецов
Original assignee: Открытое акционерное общество "Татнефть"
Priority date: 2010-10-07
Filing date: 2010-10-07
Publication date: 2011-03-10

Abstract

Универсальный штанговый глубинный насос, содержащий цилиндр с размещенным в нем полым плунжером с нагнетательным клапаном, всасывающий клапан, отличающийся тем, что насос дополнительно снабжен сливным клапаном, состоящим из цилиндрического корпуса с центральным боковым сливным отверстием и расположенным внутри него извлекаемым полым запорным цилиндром, образующими плунжерную пару, при этом боковая поверхность полого запорного цилиндра имеет проточки, в которых расположены уплотнительные кольца из маслостойкой резины, а запорный цилиндр установлен на штоке плунжера насоса с возможностью свободного хода штока насоса, при этом сливной клапан установлен через муфту насосно-компрессорных труб над цилиндром насоса, а всасывающий клапан выполнен в виде промывочного клапана, содержащего удлиненный патрубок, внутри которого расположен внутренний цилиндр с пазами и с отверстиями для прохода жидкости, и шаровой клапанной парой расположенной внутри него для всасывания, нажимной шток, расположенную под ним и связанную с нажимным штоком с помощью резьбы нажимную рейку, на которой шарниром закреплен клин, восьмиугольную каретку, которая установлена сверху нажимной рейки и вставлена в паз внутреннего цилиндра, при этом нажимной шток подпружинен относительно восьмиугольной каретки пружиной сжатия, упорную шайбу с отверстиями для прохода жидкости, и которая соединена с верхней частью нажимного штока с помощью резьбы, а верхний конец удлиненного патрубка соединен посредством муфты с насосно-компрессорными трубами, а нижний конец - через соединительную муфту соединен с приемным корпусом сливного клапана. A universal sucker-rod pump containing a cylinder with a hollow plunger with a discharge valve located in it, a suction valve, characterized in that the pump is additionally equipped with a drain valve consisting of a cylindrical body with a central lateral drain hole and an extractable hollow shut-off cylinder located inside it, forming a plunger a pair, while the lateral surface of the hollow locking cylinder has grooves in which the sealing rings of oil-resistant rubber are located, and the locking chi Indr is mounted on the pump plunger rod with the pump rod free running, while the drain valve is installed through the tubing coupling above the pump cylinder, and the suction valve is made in the form of a flush valve containing an elongated pipe, inside of which there is an internal cylinder with grooves and holes for the passage of fluid, and a ball valve pair located inside it for suction, a pressure rod located below it and connected to the pressure rod by means of a thread pressure rail, on A wedge is fixed with a hinge, an octagonal carriage, which is mounted on top of the pressure rail and inserted into the groove of the inner cylinder, while the pressure rod is spring-loaded relative to the octagonal carriage with a compression spring, a thrust washer with holes for fluid passage, and which is connected to the upper part of the pressure rod by thread and the upper end of the elongated pipe is connected by means of a coupling to the tubing, and the lower end is connected through a coupling to the receiving housing of the drain valve.

Description

Полезная модель относится к нефтяной промышленности и может найти применение при добыче нефти из нефтяных скважин штанговыми глубинными насосами (ШГН).The utility model relates to the oil industry and may find application in oil production from oil wells by sucker rod pumps (SHG).

При эксплуатации ШГН увеличивается глубина формирования асфальтосмолистопарафиновых отложений (АСПО) в насосно-компрессорных трубах, приводящая к зависанию (заклиниванию) колонны штанг и выходу скважины в ожидании подземного ремонта. Скважина находится в простое, производится подземный ремонт скважины с вывозом глубиннонасосного оборудования насосно-компрессорных труб (НКТ) и штанг на мойку и пропарку, растут производственные затраты, ухудшаются коллекторские свойства пласта вследствие дополнительного глушения скважины для установки бригады подземного ремонта скважин (ПРС), уменьшается прирост нефти.During the operation of SHGN, the depth of formation of asphalt-resin-paraffin deposits (ASPO) in the tubing increases, leading to the freezing (jamming) of the rod string and the exit of the well in anticipation of an underground repair. The well is idle, underground repair of the well is carried out with the removal of the deep pump equipment of tubing and tubing for washing and steaming, production costs are rising, reservoir properties are deteriorating due to additional plugging of the well for installing the underground well repair team (ORS), it is decreasing oil increase.

Основной вид текущего ремонта штанговых глубинных насосов - это промывка клапанов насоса от смол и мелких частиц, находящихся в добываемой жидкости и откладывающихся на шаровых клапанных парах в процессе работы насоса.The main type of current repair of sucker rod pumps is flushing the pump valves from resins and small particles located in the produced fluid and deposited on ball valve pairs during pump operation.

Проведение профилактических обработок скважин в процессе эксплуатации от АСПО, оснащенных насосами ШГН путем обратной промывки также неэффективно вследствие низкой пропускной способности клапанов. При этом наблюдается слабая циркуляция раствора и рост давления на выкиде насосного агрегата типа ЦА-320.Conducting preventive treatments of wells during operation from paraffin deposits equipped with SHG pumps by backwashing are also inefficient due to the low throughput of the valves. In this case, there is a weak circulation of the solution and an increase in pressure on the discharge of the pump unit of the CA-320 type.

Известен скважинный, штанговый насос, содержащий цилиндр с размещенным в нем полым плунжером с нагнетательным клапаном, всасывающий клапан (см. авт. свид. № 1756627, МПК F04В 47/02, за 1992 г.).Known borehole sucker rod pump containing a cylinder with a hollow plunger located in it with a discharge valve, a suction valve (see ed. Certificate. No. 1756627, IPC F04B 47/02, 1992).

В этом скважинном штанговом насосе, наиболее близком к предлагаемому, невозможно производить профилактическую прямую промывку скважин от АСПО без подъема НКТ.In this borehole sucker rod pump closest to the proposed one, it is impossible to carry out preventive direct flushing of wells from the paraffin deposit without lifting the tubing.

Задачей полезной модели является создание насоса, позволяющего производить не только профилактические промывки скважин без подъема НКТ, но и подземный ремонт скважины с подъемом НКТ без жидкости.The objective of the utility model is to create a pump that allows not only preventive flushing of wells without lifting tubing, but also underground well repair with lifting tubing without fluid.

Эта задача решается тем, что универсальный штанговый глубинный насос, содержащий цилиндр с размещенным в нем плунжером с нагнетательным клапаном, всасывающий клапан, насос дополнительно снабжен сливным клапаном, состоящим из цилиндрического корпуса с центральным боковым сливным отверстием и расположенным внутри него извлекаемым полым запорным цилиндром, образующими плунжерную пару, при этом боковая поверхность полого запорного цилиндра имеет проточки, в которых расположены уплотнительные кольца из маслостойкой резины, а запорный цилиндр установлен на штоке плунжера насоса с возможностью свободного хода штока насоса, при этом сливной клапан установлен через муфту НКТ над цилиндром насоса, а всасывающий клапан выполнен в виде промывочного клапана, содержащего удлиненный патрубок, внутри которого расположен внутренний цилиндр с пазом и с отверстиями для прохода жидкости, шаровую клапанную пару для всасывания, нажимный шток, расположенную под ним и связанную с нажимным штоком с помощью резьбы, нажимную рейку, восьмиугольную каретку, которая установлена сверху нажимной рейки и вставлена в паз внутреннего цилиндра, при этом нажимной шток подпружинен относительно восьмиугольной каретки пружиной сжатия, упорную шайбу с отверстиями для прохода жидкости, и которая соединена с верхней частью нажимного штока с помощью резьбы, а верхний конец удлиненного патрубка соединен посредством муфты с НКТ, а нижний конец - через соединительную муфту с приемным корпусом сливного клапана.This problem is solved in that a universal sucker rod pump containing a cylinder with a plunger with a discharge valve located in it, a suction valve, the pump is additionally equipped with a drain valve consisting of a cylindrical body with a central lateral drain hole and an extractable hollow locking cylinder located inside it, forming a plunger pair, while the lateral surface of the hollow locking cylinder has grooves in which sealing rings of oil-resistant rubber are located, and the locking chi the cylinder is mounted on the stem of the pump plunger with the possibility of free running of the pump stem, while the drain valve is installed through the tubing sleeve above the pump cylinder, and the suction valve is made in the form of a flush valve containing an elongated pipe, inside of which there is an inner cylinder with a groove and with holes for passage liquids, a ball valve pair for suction, a pressure rod located under it and connected to the pressure rod with a thread, a pressure rail, an octagonal carriage, which is mounted on top of the pressure a threaded rod and inserted into the groove of the inner cylinder, while the pressure rod is spring-loaded relative to the octagonal carriage with a compression spring, a thrust washer with holes for the passage of fluid, and which is connected to the upper part of the pressure rod by a thread, and the upper end of the elongated pipe is connected by means of a sleeve to the tubing and the lower end through the coupling with the receiving housing of the drain valve.

Отличительными признаками предлагаемого универсального глубинного насоса являются наличие сливного клапана, состоящего из цилиндрического корпуса с центральным боковым сливным отверстием и расположенным внутри него извлекаемым полым запорным цилиндром, образующими плунжерную пару, наличие на боковой поверхности запорного цилиндра проточек, в которых расположены уплотнительные кольца из маслостойкой резины, установка на штоке плунжера насоса запорного цилиндра с возможностью свободного хода штока насоса, установка сливного клапана через муфту НКТ над цилиндром насоса, выполнение всасывающего клапана в виде промывочного клапана, представляющего собой удлиненный патрубок, внутри которого расположен внутренний цилиндр с пазами и с отверстиями для прохода жидкости, наличие шаровой клапанной пары для всасывания, расположенной внутри внутреннего цилиндра, наличие нажимного штока, наличие нажимной рейки с шарнирно закрепленным на ней клином, расположенной над нажимным штоком и связанной с ним с помощью резьбы, наличие восьмиугольной каретки, установленной сверху нажимной рейки и вставленной в паз внутреннего цилиндра, подпружиненность нажимного штока относительно восьмиугольной каретки пружиной сжатия, наличие упорной шайбы с отверстиями для прохода жидкости и соединение ее с верхней частью нажимного штока с помощью резьбы, соединение верхнего конца удлиненного патрубка посредством муфты с НКТ, а нижнего его конца через соединительную муфту с приемным корпусом сливного клапана.Distinctive features of the proposed universal deep pump are the presence of a drain valve, consisting of a cylindrical body with a central lateral drain hole and an extractable hollow locking cylinder located inside it, forming a plunger pair, the presence of grooves on the side surface of the locking cylinder, in which the sealing rings of oil-resistant rubber are located, installation of a shut-off cylinder on the piston rod of the pump plunger with the possibility of free travel of the pump rod, installation of a drain valve on through the tubing sleeve above the pump cylinder, the implementation of the suction valve in the form of a flush valve, which is an elongated pipe, inside of which there is an inner cylinder with grooves and with holes for the passage of fluid, the presence of a ball valve pair for suction located inside the inner cylinder, the presence of a pressure rod , the presence of a pressure rail with a wedge pivotally mounted on it, located above the pressure rod and connected with it by a thread, the presence of an octagonal carriage mounted on top of press rail and inserted into the groove of the inner cylinder, the spring of the pressure rod relative to the octagonal carriage with a compression spring, the presence of a thrust washer with holes for the passage of fluid and its connection to the upper part of the pressure rod using threads, connecting the upper end of the elongated pipe via a sleeve with tubing and the lower its end through a coupling with a receiving housing of the drain valve.

Благодаря наличию этих признаков, предлагаемый универсальный штанговый глубинный насос позволяет производить профилактические прямые промывки для предотвращения АСПО на скважинах, оборудованных невставными (простыми) насосами типа НГН в процессе эксплуатации скважины через клапана насоса, не поднимая его на поверхность, при этом промывается всасывающий (приемный) фильтр насоса, кроме того дает возможность сократить количество подземных ремонтов скважин, позволяет увеличить межремонтный период работы насоса и обеспечить безаварийную работу скважин, позволяет по мере необходимости производить обработку подземного оборудования скважины дистиллятом и другими химическими реагентами методом прямой промывки для растворения и удаления парафина и других отложений, позволяет повысить качество обработки и сократить расход химических реагентов за счет того, что реагенты закачивают в трубное пространство по НКТ.Due to the presence of these signs, the proposed universal sucker rod pump allows direct preventive flushing to prevent sedimentation control in wells equipped with non-standard (simple) NGN pumps during operation of the well through the pump valve without lifting it to the surface, while the suction (intake) is washed the pump filter, in addition, makes it possible to reduce the number of underground well repairs, allows to increase the pump overhaul period and ensure trouble-free operation The work of the wells allows, as necessary, treating the underground equipment of the well with distillate and other chemical reagents by direct flushing to dissolve and remove paraffin and other deposits, improves the quality of processing and reduces the consumption of chemical reagents due to the fact that the reagents are pumped into the pipe Tubing.

Предлагаемый универсальный штанговый глубинный насос иллюстрируется чертежами, представленными на фиг.1-4.The proposed universal sucker rod pump is illustrated by the drawings shown in figures 1-4.

На фиг.1 показан общий вид универсального штангового глубинного насоса;Figure 1 shows a General view of a universal sucker rod pump;

на фиг.2 - всасывающего (промывочного) клапана;figure 2 - suction (flushing) valve;

на фиг.3 - сечение А-А на фиг.2;figure 3 is a section aa in figure 2;

на фиг.4 - сечение В-В на фиг.2.figure 4 is a cross-section bb in figure 2.

Универсальный штанговый глубинный насос содержит (фиг.1) цилиндр 1, с размещенным в нем полым плунжером 2 со штоком 3 и нагнетательным клапаном 4, всасывающим клапаном 5. Насос снабжен сливным клапаном, состоящим из цилиндрического корпуса 6 с центральным боковым сливным отверстием 7 и расположенным внутри него извлекаемым полым запорным цилиндром 8, составляющих между собой плунжерную пару. Боковая поверхность полого запорного цилиндра 8 имеет проточки (на чертеже не показаны), в которых расположены уплотнительные кольца 9 из маслостойкой резины для надежной герметизации данного узла и предотвращения утечки добываемой жидкости из сливного отверстия 7. Запорный цилиндр 8 неподвижен и через него проходит шток 3 плунжера 2 насоса с возможностью свободного хода штока 3 насоса. Сливной клапан установлен через муфту 10 НКТ над цилиндром 1 насоса, а всасывающий клапан 5 выполнен в виде промывочного клапана (фиг.2, 3), который состоит из удлиненного патрубка 11, а внутри него расположен внутренний цилиндр 12 с пазом 13 (фиг.4) и с отверстиями 14 для прохода жидкости, шаровую клапанную пару 15 для всасывания, расположенную внутри внутреннего цилиндра 12, нажимной шток 16, расположенную под нажимным штоком 16 и связанную с ним с помощью резьбы, нажимную рейку 17, на которой шарниром 18 закреплен клин 19, восьмиугольную каретку 20, установленную сверху нажимной рейки 17 и вставленную в паз 13 внутреннего цилиндра 12. Нажимной шток 16 подпружинен относительно восьмиугольной каретки 20 пружиной сжатия 21. Верхняя часть нажимного штока 16 соединена с помощью резьбы с упорной шайбой 22, которая имеет отверстия 23 для прохода жидкости. Верхний конец удлиненного патрубка 11 соединен посредством муфты 24 с НКТ, а нижний его конец соединен через соединительную муфту 25 с приемным корпусом 26 сливного клапана 6.The universal sucker-rod pump contains (Fig. 1) a cylinder 1, with a hollow plunger 2 placed therein with a stem 3 and a discharge valve 4, a suction valve 5. The pump is equipped with a drain valve consisting of a cylindrical body 6 with a central lateral drain hole 7 and located inside it is an extractable hollow locking cylinder 8, comprising a plunger pair. The lateral surface of the hollow shut-off cylinder 8 has grooves (not shown in the drawing) in which oil-resistant rubber o-rings 9 are located to reliably seal this assembly and prevent leakage of produced fluid from the drain hole 7. The shut-off cylinder 8 is stationary and the piston rod 3 passes through it 2 pumps with a possibility of a free stroke of a rod 3 pumps. A drain valve is installed through the coupling 10 of the tubing above the cylinder 1 of the pump, and the suction valve 5 is made in the form of a flushing valve (Fig. 2, 3), which consists of an elongated pipe 11, and inside it there is an inner cylinder 12 with a groove 13 (Fig. 4 ) and with holes 14 for the passage of fluid, a ball valve pair for suction 15 located inside the inner cylinder 12, the pressure rod 16, located under the pressure rod 16 and connected with it by thread, pressure rail 17, on which the wedge 19 is fixed by a hinge 18 , octagonal carriage 20, mounted located on top of the pressure rail 17 and inserted into the groove 13 of the inner cylinder 12. The pressure rod 16 is spring loaded relative to the octagonal carriage 20 by a compression spring 21. The upper part of the pressure rod 16 is connected by a thread to a thrust washer 22, which has openings 23 for fluid passage. The upper end of the elongated pipe 11 is connected via a sleeve 24 to the tubing, and its lower end is connected through a connecting sleeve 25 to the receiving housing 26 of the drain valve 6.

Универсальный штанговый глубинный насос работает следующим образом.Universal sucker rod pump operates as follows.

При необходимости промывки скважины колонну штанг опускают вниз до упора. Плунжер 2 насоса упирается в упорную шайбу 22 и перемещает нажимной шток 16 в нижнее положение, при этом клин 19 проходит в клапанную пару 15, выталкивает шарик из седла и образует зазор в шаровой клапанной паре 15. В это время шарик нагнетательного клапана плунжера 2 нажимным штоком 16 поднимается из седла плунжера 2. Жидкость из трубного пространства через зазоры в нагнетательном клапане плунжера 2 через отверстие 23 упорной шайбы 22, зазоры между восьмиугольной кареткой 20 и удлиненным патрубком 11, отверстие 14 внутреннего цилиндра 12, зазоры в всасывающем (промывочном) клапане 5 проходит в затрубное пространство. При подъеме колонны штанг нажимный шток 16 под действием пружины сжатия 21 возвращается в исходное положение. Далее насос работает в обычном режиме.If necessary, flush the well the rod string is lowered down to the stop. The plunger 2 of the pump abuts against the thrust washer 22 and moves the pressure rod 16 to the lower position, while the wedge 19 passes into the valve pair 15, pushes the ball out of the seat and forms a gap in the ball valve pair 15. At this time, the ball of the pressure valve of the plunger 2 by the pressure rod 16 rises from the seat of the plunger 2. Liquid from the tube space through the gaps in the discharge valve of the plunger 2 through the hole 23 of the thrust washer 22, the gaps between the octagonal carriage 20 and the elongated pipe 11, the hole 14 of the inner cylinder 12, the gaps in the inlets ayuschem (wash) the valve 5 passes into the annulus. When lifting the rod string, the pressure rod 16 under the action of the compression spring 21 returns to its original position. Next, the pump operates as usual.

При проведении подземного ремонта скважины (фиг.1) колонна штанг, соединенная со штоком 3 насоса, извлекается из скважины вместе с плунжером 2 и извлекаемым запорным цилиндром 8, при этом открывается сливное отверстие 7 и технологическая жидкость из внутренней полости НКТ попадает в межтрубное пространство НКТ и эксплуатационной колонны, т.е. подъем НКТ производится без жидкости.During the underground well repair (Fig. 1), the rod string connected to the pump rod 3 is removed from the well together with the plunger 2 and the removable shut-off cylinder 8, while the drain hole 7 is opened and the process fluid from the inner tubing cavity enters the tubing annulus and production casing, i.e. tubing lift is made without fluid.

Таким образом, использование данного насоса в комплекте с сливным и промывочным клапанами позволит производить профилактические прямые промывки для предотвращения АСПО на скважинах, оборудованных невставными (простыми) насосами типа НГН в процессе эксплуатации скважины через клапана насоса, не поднимая его на поверхность, при этом промывается всасывающий фильтр насоса. Применение промывочного клапана (всасывающего) позволит также по мере необходимости производить обработку подземного оборудования скважины дистиллятом и другими химическими реагентами методом прямой промывки не только для растворения и удаления парафина, но и других отложений, при этом химические реагенты закачиваются в трубное пространство по НКТ, а это повышает качество обработки и сокращает расход химических реагентов. А применение сливного клапана не усложняет компоновку глубинно-насосного оборудования и позволяет производить подземный ремонт скважины с подъемом НКТ без жидкости.Thus, the use of this pump complete with drain and flush valves will allow for direct preventive flushing to prevent paraffin deposits in wells equipped with non-standard (simple) NGN pumps during operation of the well through the pump valve without raising it to the surface, while suction is washed pump filter. The use of a flushing valve (suction) will also allow, as necessary, treating the underground equipment of the well with distillate and other chemical reagents by a direct flushing method not only to dissolve and remove paraffin, but also other deposits, while the chemical reagents are pumped into the pipe space through the tubing, and this improves the quality of processing and reduces the consumption of chemicals. And the use of a drain valve does not complicate the layout of the downhole pumping equipment and allows for underground well repair with tubing lifting without fluid.

Были проведены испытания предлагаемого универсального штангового глубинного насоса, которые дали возможность сократить количество подземных ремонтов скважины, увеличили межремонтный период работы насоса и обеспечили безаварийную работу скважин. Намечено внедрение предлагаемого универсального штангового глубинного насоса в 2010 и последующие годы на скважинах ОАО «Татнефть».Tests of the proposed universal sucker rod pump were carried out, which made it possible to reduce the number of underground well repairs, increased the pump overhaul period and ensured trouble-free operation of the wells. It is planned to introduce the proposed universal sucker rod pump in 2010 and subsequent years at the wells of OAO Tatneft.

Claims

A universal sucker-rod pump containing a cylinder with a hollow plunger with a discharge valve located in it, a suction valve, characterized in that the pump is additionally equipped with a drain valve consisting of a cylindrical body with a central lateral drain hole and an extractable hollow shut-off cylinder located inside it, forming a plunger a pair, while the lateral surface of the hollow locking cylinder has grooves in which the sealing rings of oil-resistant rubber are located, and the locking chi Indr is mounted on the stem of the pump plunger with the possibility of free running of the pump stem, while the drain valve is installed through the coupling of the tubing above the pump cylinder, and the suction valve is made in the form of a flushing valve containing an elongated pipe, inside of which there is an inner cylinder with grooves and openings for fluid passage, and a ball valve pair located inside it for suction, a pressure rod located under it and connected to the pressure rod by means of a thread pressure rail, on A wedge is fixed with a hinge, an octagonal carriage, which is mounted on top of the pressure rail and inserted into the groove of the inner cylinder, while the pressure rod is spring-loaded relative to the octagonal carriage with a compression spring, a thrust washer with holes for fluid passage, and which is connected to the upper part of the pressure rod by thread and the upper end of the elongated pipe is connected by means of a coupling to the tubing, and the lower end is connected through a coupling to the receiving housing of the drain valve.