RU154480U1

RU154480U1 - WELL PUMP Sludge trap

Info

Publication number: RU154480U1
Application number: RU2014136251/06U
Authority: RU
Inventors: Евгений Викторович Лютин; Сергей Анатольевич Мягков; Зиновий Дмитриевич Хоминец
Original assignee: Евгений Викторович Лютин; Сергей Анатольевич Мягков; Зиновий Дмитриевич Хоминец
Priority date: 2014-09-08
Filing date: 2014-09-08
Publication date: 2015-08-27

Abstract

1. Шламоуловитель скважинного насоса, содержащий стальной цилиндрический корпус, на концах которого установлены нижний и верхний переводники для монтажа его в колонну насосно-компрессорных труб, и в котором размещен с образованием заглушённого снизу кольцевого пространства внутренний проходной патрубок с обратным шаровым клапаном и расположенным со стороны его верхнего конца отсекателем шлама, выполненным в виде обращенного вверх дном стакана, в боковой стенке которого выполнены отверстия, наклоненные под острым углом к продольной оси отсекателя шлама против движения потока откачиваемой из скважины среды, отличающийся тем, что обратный шаровой клапан расположен в отсекателе шлама, причем седло обратного шарового клапана расположено ниже отверстий в боковой стенке стакана, над этими отверстиями в стакане образована полость для размещения в ней шарового затвора обратного шарового клапана при работе шламоуловителя, а внутренний проходной патрубок выполнен с центратором его положения в цилиндрическом корпусе.2. Шламоуловитель по п. 1, отличающийся тем, что нижний переводник посредством резьбы соединен с нижней частью цилиндрического корпуса и с нижней частью проходного патрубка.1. Sludge trap for a borehole pump, comprising a steel cylindrical body, at the ends of which lower and upper sub are installed for mounting it in a tubing string, and in which an internal passage with a check ball valve and located on the side is placed to form a muffled bottom annulus its upper end by a slurry cutter, made in the form of a glass turned upside down, in the side wall of which holes are made, inclined at an acute angle to the longitudinal and a slurry cutter against the flow of the medium pumped out of the well, characterized in that the non-return ball valve is located in the slurry cutter, the seat of the non-return ball valve is located below the holes in the side wall of the glass, a cavity is formed above these holes in the glass to accommodate the ball valve ball valve during operation of the sludge trap, and the internal passage pipe is made with a centralizer of its position in a cylindrical body. 2. Sludge trap according to claim 1, characterized in that the lower sub is connected by means of a thread to the lower part of the cylindrical body and to the lower part of the passage pipe.

Description

Полезная модель относится к нефтегазодобывающей промышленности, а именно к устройствам, применяющимся для защиты погружного скважинного насосного оборудования от воздействия механических примесей, содержащихся в добываемой жидкости, в процессе освоения и эксплуатации скважин.The utility model relates to the oil and gas industry, and in particular to devices used to protect submersible downhole pumping equipment from mechanical impurities contained in the produced fluid during well development and operation.

Известен шламоуловитель, входящий в состав скважинной насосной установки, состоящий из корпуса, внутри которого размещен нагнетательный патрубок с обратным клапаном, в седле которого выполнены осевые отверстия для прохода пластовой жидкости (см. патент RU №2135836, кл. F04D 15/02, 27.08.1999).Known sludge trap, which is part of a borehole pump installation, consisting of a housing, inside which is placed a discharge pipe with a check valve, in the saddle of which there are axial openings for the passage of formation fluid (see patent RU No. 2135836, class F04D 15/02, 27.08. 1999).

Недостатком указанного шламоуловителя является недостаточная эффективность очистки от механических частиц, а также возможность засорения осевых отверстий.The disadvantage of this sludge trap is the insufficient efficiency of cleaning from mechanical particles, as well as the possibility of clogging of the axial holes.

Наиболее близким к полезной модели является шламоуловитель скважинного насоса, содержащий стальной цилиндрический корпус, на концах которого установлены нижний и верхний переводники для монтажа его в колонну насосно-компрессорных труб, и в котором размещен с образованием заглушенного снизу кольцевого пространства внутренний проходной патрубок с обратным шаровым клапаном и расположенным со стороны его верхнего конца отсекателем шлама, выполненным в виде обращенного вверх дном стакана, в боковой стенке которого выполнены отверстия, наклоненные под острым углом к продольной оси отсекателя шлама против движения потока откачиваемой из скважины среды (см.патент RU на полезную модель №59170, кл. F04D 15/02, 10.12.2006).Closest to the utility model is a sludge trap for a well pump, containing a steel cylindrical body, at the ends of which there are lower and upper sub for mounting it in a tubing string, and in which an internal passage with a check ball valve is placed to form an annular blanking from below and located on the side of its upper end, a slurry cutter, made in the form of a glass turned upside down, in the side wall of which holes are made, n inclined at an acute angle to the longitudinal axis of the slurry cutter against the movement of the flow of the fluid pumped out of the well (see patent RU for utility model No. 59170, class F04D 15/02, 10/10/2006).

Однако данный шламоуловитель имеет сложную конструкцию и сравнительно высокое гидравлическое сопротивление для проходящего через него потока откачиваемой среды, что может привести к выходу шламоуловителя из строя.However, this sludge trap has a complex structure and a relatively high hydraulic resistance for the flow of pumped medium passing through it, which can lead to failure of the sludge trap.

Задачей, на решение которой направлена настоящая полезная модель, является устранение указанных выше недостатков.The task to which the present utility model is directed is to eliminate the above disadvantages.

Технический результат заключается в повышении надежности работы шламоуловителя скважинного насоса за счет упрощения его конструкции и снижения гидравлических потерь в проточной части шламоуловителя.The technical result consists in increasing the reliability of the sludge trap of a well pump by simplifying its design and reducing hydraulic losses in the flow part of the sludge trap.

Указанная задача решается, а технический результат достигается за счет того, что шламоуловитель скважинного насоса содержит стальной цилиндрический корпус, на концах которого установлены нижний и верхний переводники для монтажа его в колонну насосно-компрессорных труб, и в котором размещен с образованием заглушенного снизу кольцевого пространства внутренний проходной патрубок с обратным шаровым клапаном и расположенным со стороны его верхнего конца отсекателем шлама, выполненным в виде обращенного вверх дном стакана, в боковой стенке которого выполнены отверстия, наклоненные под острым углом к продольной оси отсекателя шлама против движения потока откачиваемой из скважины среды, обратный шаровой клапан расположен в отсекателе шлама, причем седло обратного шарового клапана расположено ниже отверстий в боковой стенке стакана, над этими отверстиями в стакане образована полость для размещения в ней шарового затвора обратного шарового клапана при работе шламоуловителя, а внутренний проходной патрубок выполнен с центратором его положения в цилиндрическом корпусе.This problem is solved, and the technical result is achieved due to the fact that the sludge trap of the borehole pump contains a steel cylindrical body, at the ends of which there are lower and upper sub for mounting it in the tubing string, and in which the inner ring is muffled from below a through passage with a check ball valve and a slurry cutter located on the side of its upper end, made in the form of a glass facing upside down in the side walls where holes are made, inclined at an acute angle to the longitudinal axis of the slurry cutter against the movement of the fluid pumped out of the well, the check ball valve is located in the slurry cutter, the check valve seat being located below the holes in the side wall of the glass, a cavity is formed above these holes in the glass for placement in it of a ball valve of a non-return ball valve during the operation of the sludge trap, and the internal passage pipe is made with a centralizer of its position in a cylindrical body.

Нижний переводник может быть посредством резьбы соединен с нижней частью цилиндрического корпуса и с нижней частью проходного патрубка.The lower sub can be threadedly connected to the lower part of the cylindrical body and to the lower part of the passage pipe.

В ходе проведенного исследования была выявлена возможность увеличения наработки на отказ штанговых глубинных насосов путем повышения надежности и эффективности очистки добываемой жидкости от механических частиц за счет упрощения конструкции шламоуловителя и снижения гидравлических потерь за счет обеспечения практически прямолинейного движения потока откачиваемой из скважины среды до обратного шарового клапана и после отсекателя шлама, а также повышения защиты шарового затвора обратного шарового клапана, путем размещения последнего в полости над отверстиями в боковой стенке стакана, что позволяет резко снизить возможность засорения этого клапана от образующихся в процессе эксплуатации скважинного насоса механических примесей.In the course of the study, it was possible to increase the mean time between failures of sucker-rod pumps by increasing the reliability and efficiency of cleaning produced fluid from mechanical particles by simplifying the design of the sludge trap and reducing hydraulic losses by providing an almost rectilinear motion of the fluid pumped from the well to the non-return ball valve and after the slurry cutter, as well as increasing the protection of the ball valve of the check ball valve, by placing the last it in the cavity above the holes in the side wall of the glass, which can drastically reduce the possibility of clogging of this valve from mechanical impurities generated during operation of the well pump.

На чертеже представлен продольный разрез шламоуловителя скважинного насоса.The drawing shows a longitudinal section of a sludge trap well pump.

Шламоуловитель содержит цилиндрический корпус 1, выполненный из отрезка трубы с внутренним диаметром не менее 76 мм, на концах которого установлены нижний 3 и верхний 8 переводники для монтажа шламоуловителя в колонну насосно-компрессорных труб. Нижний переводник 3 также служит переводником для соединения цилиндрического корпуса 1 с нижней частью внутреннего проходного патрубка 2, выполненного из трубы диаметром 42 мм. На внутреннем проходном патрубке 2 выполнен центратор 9 для центрирования внутреннего проходного патрубка 2 в цилиндрическом корпусе 1. На верхнем конце внутреннего проходного патрубка 2 посредством переводника 4 установлен отсекатель шлама 5, внутри которой расположены седло 7 обратного шарового клапана и его шаровой затвор 6, а в боковой стенке выполненного в виде перевернутого стакана отсекателя шлама 5 выполнены, предпочтительно, шесть отверстий 12 под острым углом, предпочтительно 45°, к продольной оси отсекателя шлама 5 против движения потока откачиваемой из скважины среды, служащих для прохождения последней. Объем пространства, образованный внутренней поверхностью цилиндрического корпуса 1 и внешней поверхностью внутреннего проходного патрубка 2 от нижнего переводника 3 до отсекателя шлама 5, является карманом 11 шламоуловителя, причем карман 11 шламоуловителя всегда заполнен жидкостью глушения, которая при ходе плунжера скважинного штангового насоса вниз не сжимается, и на процесс его работы не влияет.The sludge trap contains a cylindrical body 1 made of a pipe segment with an inner diameter of at least 76 mm, at the ends of which are installed lower 3 and upper 8 sub for mounting the sludge trap into the tubing string. The lower sub 3 also serves as a sub for connecting the cylindrical body 1 with the lower part of the inner passage pipe 2 made of a pipe with a diameter of 42 mm. A centralizer 9 is made on the inner bore 2 to center the inner bore 2 in the cylindrical housing 1. At the upper end of the inner bore 2, a slurry cutter 5 is installed through an adapter 4, inside of which there is a seat 7 of the check ball valve and its ball valve 6, and The side wall of the slurry cutter 5 made in the form of an inverted cup preferably has six holes 12 at an acute angle, preferably 45 °, to the longitudinal axis of the slurry cutter 5 against movement otok pumped out of a well serving for the passage of the latter. The amount of space formed by the inner surface of the cylindrical body 1 and the outer surface of the inner passage pipe 2 from the lower sub 3 to the slurry cutter 5 is a sludge trap pocket 11, and the sludge trap pocket 11 is always filled with a kill fluid, which is not compressed downward during the plunger of the downhole sucker rod pump, and does not affect the process of its work.

В верхней части верхнего переводника 8 выполнено отверстие 10 под сливной винт.In the upper part of the upper sub 8 there is a hole 10 for a drain screw.

Шламоуловитель соединяется с нижней частью корпуса цилиндра штангового насоса (на чертеже не показан) и спускается в скважину. Откачиваемая из скважины пластовая жидкая среда при работе скважинного штангового насоса поступает сначала во внутренний проходной патрубок 2 и по нему попадает в отсекатель шлама 5, в котором поток пластовой жидкой среды проходит через седло 7 обратного клапана, отверстия 12, выполненные под углом 45° к продольной оси отсекателя шлама 5 и поступает в карман 11. При этом происходит резкое изменение направления движения добываемой пластовой жидкой среды, а также уменьшение скорости ее движении, в следствии чего механические частицы отбиваются от внутренней поверхности цилиндрического корпуса 1 и оседают в нижней части кармана 11 шламоуловителя, а добываемая пластовая жидкая среда через верхний переводник 8 поступает в цилиндр (на чертеже не показан) скважинного штангового насоса, где отбирается плунжером и через эксплуатационные НКТ подается на устье скважины.The sludge trap is connected to the lower part of the cylinder pump body of the rod pump (not shown in the drawing) and is lowered into the well. The formation fluid pumped out of the well during operation of the borehole sucker rod pump first enters the inlet pipe 2 and through it enters the slurry cutter 5, in which the flow of formation fluid passes through the seat 7 of the check valve, openings 12 made at an angle of 45 ° to the longitudinal the axis of the cutter sludge 5 and enters the pocket 11. In this case, there is a sharp change in the direction of motion of the produced formation fluid, as well as a decrease in the speed of its movement, as a result of which the mechanical particles are beaten off from the inner surface of the cylindrical body 1 and deposited in the bottom of the pocket 11 sludge trap, and the produced formation fluid through the top sub 8 enters the cylinder (not shown) downhole sucker rod pump, wherein the plunger and shown through production tubing is applied at the wellhead.

Применение шламоуловителей в скважинах с высокой концентрацией механических примесей существенно повышает долговечность скважинного штангового насоса за счет снижения износа его рабочих органов от воздействия гидроабразивной смеси, дает возможность увеличить коэффициент подачи насоса и наработку на отказ.The use of sludge traps in wells with a high concentration of mechanical impurities significantly increases the durability of a downhole sucker-rod pump by reducing the wear of its working bodies from the effects of a hydroabrasive mixture and makes it possible to increase the pump delivery coefficient and mean time between failures.

Claims

1. Sludge trap for a borehole pump, comprising a steel cylindrical body, at the ends of which lower and upper sub are installed for mounting it in a tubing string, and in which an internal passage with a check ball valve and located on the side is placed to form a muffled bottom annulus its upper end by a slurry cutter, made in the form of a glass turned upside down, in the side wall of which holes are made, inclined at an acute angle to the longitudinal and a slurry cutter against the movement of the fluid flowing from the well bore, characterized in that the non-return ball valve is located in the slurry cutter, and the seat of the non-return ball valve is located below the holes in the side wall of the glass, a cavity is formed above these holes in the glass to accommodate the ball valve ball valve during operation of the sludge trap, and the internal passage pipe is made with a centralizer of its position in a cylindrical body.

2. Sludge trap according to claim 1, characterized in that the lower sub is connected by means of a thread to the lower part of the cylindrical body and to the lower part of the passage pipe.