RU169890U1

RU169890U1 - SUSPENDED COMPRESSOR TO A ROCKING MACHINE FOR REMOVING GAS FROM AN OTHER SPACE OF AN OIL WELL

Info

Publication number: RU169890U1
Application number: RU2016150067U
Authority: RU
Inventors: Динара Маратовна Братчикова
Original assignee: Динара Маратовна Братчикова
Priority date: 2016-12-19
Filing date: 2016-12-19
Publication date: 2017-04-05

Abstract

Предлагаемая полезная модель относится к нефтяной промышленности и может быть использована для отбора газа из затрубного пространства скважины, оборудованной штанговым насосом.Подвесной компрессор к станку-качалке для отвода газа из затрубного пространства нефтяной скважины включает прикрепленные к балансиру станка-качалки и его опоре шарниры цилиндра и штока поршня, трубопроводы, связывающие нагнетательную область цилиндра с затрубным пространством и отводящим трубопроводом через соответствующие всасывающий и нагнетательный клапаны. Цилиндр компрессора частично заполнен маслом. Поршень по периметру герметично взаимодействует с внутренней поверхностью цилиндра с возможностью возвратно-поступательного движения, разделяя цилиндр на полости высокого - нагнетательную область и низкого давления. Полость низкого давления сообщена с полостью высокого давления обводным каналом с клапаном, пропускающим в сторону полости высокого давления. Шток изготовлен полым.Предполагаемый подвесной компрессор к станку-качалке для отвода газа из затрубного пространства нефтяной скважины надежный и позволяет продолжать быть работоспособной при незначительном износе уплотнений поршня, а также он более легкий, надежный и экономичный за счет увеличения мест опоры поршня со штоком в цилиндре и применения полого штока. 1 ил.The proposed utility model relates to the oil industry and can be used for gas extraction from the annular space of a well equipped with a rod pump. An outboard compressor to a rocking machine for removing gas from an annular space of an oil well includes cylinder hinges attached to the rocking machine balancer and its support and piston rod, pipelines connecting the discharge region of the cylinder with the annulus and the discharge pipe through the corresponding suction and discharge cells pany. The compressor cylinder is partially filled with oil. A piston around the perimeter hermetically interacts with the inner surface of the cylinder with the possibility of reciprocating motion, dividing the cylinder into cavities of a high-pressure region and low pressure. The low pressure cavity is in communication with the high pressure cavity with a bypass channel with a valve passing towards the high pressure cavity. The proposed outboard compressor to the rocking machine for gas removal from the annular space of an oil well is reliable and allows you to continue to be functional with little wear on the piston seals, as well as it is lighter, more reliable and economical due to the increase in the places of support of the piston with the rod in the cylinder and hollow stem applications. 1 ill.

Description

Предлагаемая полезная модель относится к нефтяной промышленности и может быть использована для отбора газа из затрубного пространства скважины, оборудованной штанговым насосом.The proposed utility model relates to the oil industry and can be used to select gas from the annulus of a well equipped with a sucker rod pump.

Известна «Установка для добычи нефти» (патент РФ №2122105, МПК Е21В 43/00, опубл. 20.11.1998), в которой часть подвесного компрессора, ограниченная стенками цилиндра и тыльной стороной поршня, герметично соединена с затрубным пространством этой же или другой скважины, при этом достигается использование обеих сторон поршня для нагнетания газа попеременным заполнением цилиндра с обеих сторон поршня газом из затрубного пространства двух скважин.The well-known "Installation for oil production" (RF patent №2122105, IPC ЕВВ 43/00, publ. 20.11.1998), in which the part of the outboard compressor, limited by the walls of the cylinder and the back of the piston, is hermetically connected to the annulus of the same or another well while achieving the use of both sides of the piston for pumping gas by alternately filling the cylinder on both sides of the piston with gas from the annulus of two wells.

Недостатком данной установки является низкая надежность, так как при даже незначительном износе уплотнений поршня и/или штока она теряет работоспособность.The disadvantage of this installation is the low reliability, since even with a slight wear of the piston and / or rod seals, it loses its functionality.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является «Подвесной компрессор к станку-качалке нефтяной скважины» (патент ПМ РФ №162632, МПК Е21В 43/00, опубл. 20.06.2016) (,включающий прикрепленные к балансиру станка-качалки и его опоре шарниры цилиндра и штока поршня, трубопроводы, связывающие нагнетательную область цилиндра с затрубным пространством и коллектором скважины через всасывающий и нагнетательный клапаны, при этом цилиндр компрессора, расположенный на станке-качалке над входящим в него штоком и имеющий в нижней части сальниковое уплотнение, выполнен с зазором между своей внутренней поверхностью и входящим штоком, причем полость цилиндра компрессора частично заполнена маслом, а трубопроводы всасывания и нагнетания газа связаны с обводной линией, на которой установлен предохранительный клапан.The closest in technical essence and the achieved result is "Outboard compressor to the rocking machine of an oil well" (patent of the PM of the Russian Federation No. 162632, IPC ЕВВ 43/00, published on 06/20/2016) (including attached to the rocker of the rocking machine and its support hinges of the cylinder and piston rod, pipelines connecting the injection region of the cylinder with the annulus and the reservoir of the well through the suction and discharge valves, while the compressor cylinder located on the rocking machine above the rod stock and having a lower part ti packing is formed with a gap between its inner surface and entering rod, wherein the compressor cylinder cavity partly filled with oil and gas pipelines suction and discharge are connected with a bypass line on which a safety valve is installed.

Недостатками данного компрессора являются низкая надежность, так как при незначительном разрушении уплотнения штока - поршня компрессор выходит из строя, постоянное взаимодействие масла с газом приводит его к насыщению газом и возникновению кавитации, приводящей к разрушению поверхности штока-поршня, взаимодействующей с маслом, высокая металлоемкость, так как шток-поршень взаимодействует с цилиндром в одном месте для исключения перекосов при работе необходимо делать цилиндр и шток-поршень в месте контакта повышенной прочности.The disadvantages of this compressor are low reliability, because with a slight destruction of the piston rod and piston seals, the compressor fails, the constant interaction of oil with gas leads to gas saturation and cavitation, which destroys the surface of the piston rod interacting with oil, high metal consumption, since the piston rod interacts with the cylinder in one place to avoid distortions during operation, it is necessary to make the cylinder and piston rod at the contact point of increased strength.

Технической задачей предполагаемой полезной модели является создание такой конструкции подвесного компрессора, которая была бы надежной и продолжала быть работоспособной при незначительном износе уплотнений, а также более легкой и надежной за счет увеличения мест опоры поршня со штоком в цилиндре и применения полого штока.The technical task of the proposed utility model is to create an outboard compressor design that is reliable and continues to be functional with little wear on the seals, as well as lighter and more reliable due to the increase in the places of support of the piston with the rod in the cylinder and the use of a hollow rod.

Техническая задача решается подвесной компрессор к станку-качалке для отвода газа из затрубного пространства нефтяной скважины, включающий прикрепленные к балансиру станка-качалки и его опоре шарниры цилиндра и штока поршня, трубопроводы, связывающие нагнетательную область цилиндра с затрубным пространством и отводящим трубопроводом через соответствующие всасывающий и нагнетательный клапаны, причем цилиндр компрессора частично заполнен маслом.The technical problem is solved by an outboard compressor to the rocking machine for removing gas from the annular space of an oil well, including hinges of the cylinder and piston rod attached to the rocker of the rocking machine and its support, pipelines connecting the discharge region of the cylinder with the annular space and the discharge pipe through the corresponding suction and discharge valves, the compressor cylinder being partially filled with oil.

Новым является то, что поршень по периметру герметично взаимодействует с внутренней поверхностью цилиндра с возможностью возвратно-поступательного движения, разделяя цилиндр на полости высокого - нагнетательную область и низкого давления, при этом полость низкого давления сообщена с полостью высокого давления обводным каналом с клапаном, пропускающим в сторону полости высокого давления, причем шток изготовлен полым.What is new is that the piston around the perimeter hermetically interacts with the inner surface of the cylinder with the possibility of reciprocating motion, dividing the cylinder into cavities of a high-pressure region and low pressure, while the low-pressure cavity is in communication with the high-pressure cavity by a bypass channel with a valve passing into side of the high-pressure cavity, and the rod is made hollow.

На чертеже изображена схема компрессора.The drawing shows a diagram of a compressor.

Подвесной компрессор к станку-качалке (показана условно) для отвода газа из затрубного пространства нефтяной скважины (не показано) включает прикрепленные к балансиру 1 станка-качалки и его опоре 2 шарниры 3 и 4 цилиндра 5 и штока 6 поршня 7, трубопроводы 8 и 9, связывающие нагнетательную область 10 цилиндра 5 с затрубным пространством (не показано) и отводящим трубопроводом (не показан) через соответствующие всасывающий 11 и нагнетательный 12 клапаны. Цилиндр 5 компрессора частично заполнен маслом 13. Поршень 7 по периметру герметично взаимодействует с внутренней поверхностью цилиндра 5 с возможностью возвратно-поступательного движения, разделяя цилиндр 5 на полости высокого - нагнетательную область 10 и низкого давления 14. Полость низкого давления 14 сообщена с полостью высокого давления 10 обводным каналом 15 с клапаном 16, пропускающим в сторону полости высокого давления 10. Шток 6 изготовлен полым. Для герметизации цилиндра 5 используют уплотнения 17 и 18.An outboard compressor to a rocking machine (shown conditionally) for venting gas from an annular space of an oil well (not shown) includes 2 hinges 3 and 4 of cylinder 5 and rod 6 of piston 7 attached to the balancer 1, pipelines 8 and 9 connecting the injection region 10 of the cylinder 5 with the annulus (not shown) and a discharge pipe (not shown) through the corresponding suction 11 and discharge 12 valves. The cylinder 5 of the compressor is partially filled with oil 13. The piston 7 along the perimeter tightly interacts with the inner surface of the cylinder 5 with the possibility of reciprocating motion, dividing the cylinder 5 into the cavity of the high-pressure region 10 and low pressure 14. The low-pressure cavity 14 is in communication with the high-pressure cavity 10 bypass channel 15 with a valve 16, passing in the direction of the cavity of high pressure 10. The stem 6 is made hollow. To seal the cylinder 5, seals 17 and 18 are used.

Компрессор работает следующим образом.The compressor operates as follows.

Подвесной компрессор, заполненный газом, в сборе соединяют со станком-качалкой. Цилиндр 5 через шарнир 3 присоединяют к балансиру 1 станка-качалки, а шток 6 через шарнир 4 с опорой 2 станка-качалки. После чего станок-качалку запускают в работу. При ходе балансира 1 станка-качалки вверх относительно опоры 2 вместе с цилиндром 4, поршень 7 при ходе вниз относительно цилиндра 5 создает разряжение в полости высокого давления 10, в которую через всасывающий клапан 11 по трубопроводу 8 засасывается газ из затрубного пространства скважины. При ходе балансира 1 станка-качалки вниз относительно опоры 2 вместе с цилиндром 4, поршень 7 при ходе вверх относительно цилиндра 5 создает повышенное давление в полости высокого давления 10, из которой через нагнетательный клапан 12 по трубопроводу 9 газ перекачивается в отводящий трубопровод. Циклы далее повторяются. Наличие масла 13 в цилиндре 5 гарантирует длительную герметичную работу уплотнения 17 без ремонта. При износе уплотнения 18 газ в незначительном объеме будет прорываться из полости высокого давления 10 в полость низкого давления 14. В ходе работы компрессора, при ходе балансира 1 вверх при превышении давления в полости давления 14 из-за скопившегося газа и разрежении в полсти высокого давления 10, клапан 16 открывается и излишки газа по обводному каналу 15 перекачивается в полость высокого давления 10. При ходе балансира 1 вниз клапан 16 закрывается, исключая переток газа обратно из полости высокого давления 10 в полость низкого давления 14. Наличие обводного канала 15 с клапаном 16 позволяет в 2-3 раза увеличить межремонтный период компрессора. А использование широкого поршня 7, взаимодействующего с цилиндром 5, позволяет изготовить шток 6 полым, уменьшая металлоемкость и стоимость конструкции компрессора и, как следствие, затраты энергии при работе (на практике до 3%).An outboard gas-filled compressor assembly is connected to a rocking machine. The cylinder 5 through the hinge 3 is connected to the balancer 1 of the rocking machine, and the rod 6 through the hinge 4 with the support 2 of the rocking machine. Then the rocking machine is put into operation. During the course of the balancer 1 of the rocking machine upward relative to the support 2 together with the cylinder 4, the piston 7 during the downward movement relative to the cylinder 5 creates a vacuum in the high-pressure cavity 10 into which gas is sucked from the annulus of the well through the suction valve 11 through the pipe 8. During the course of the balancer 1 of the rocking machine down relative to the support 2 together with the cylinder 4, the piston 7, when moving upward relative to the cylinder 5, creates an increased pressure in the high-pressure cavity 10, from which gas is pumped through the discharge valve 12 through the pipe 9 to the discharge pipe. The cycles are then repeated. The presence of oil 13 in the cylinder 5 guarantees a long tight operation of the seal 17 without repair. When the seal 18 is worn, a small amount of gas will break out from the high-pressure cavity 10 into the low-pressure cavity 14. During the compressor operation, when the balancer 1 moves upwards when the pressure in the pressure cavity 14 is exceeded due to accumulated gas and rarefaction in the high-pressure cavity 10 valve 16 opens and excess gas flows through the bypass channel 15 into the high-pressure cavity 10. When the balancer 1 moves downward, the valve 16 closes, excluding the gas flow back from the high-pressure cavity 10 to the low-pressure cavity 14. Cash bypass channel 15 with the valve 16 allows a 2-3 fold increase in the overhaul period of the compressor. And the use of a wide piston 7, interacting with the cylinder 5, allows the stem 6 to be made hollow, reducing the metal consumption and the cost of the compressor design and, as a result, the energy consumption during operation (in practice, up to 3%).

Предлагаемый подвесной компрессор к станку-качалке для отвода газа из затрубного пространства нефтяной скважины надежный и позволяет продолжать быть работоспособной при незначительном износе уплотнений поршня, а также он более легкий, надежный и экономичный за счет увеличения мест опоры поршня со штоком в цилиндре и применения полого штока.The proposed outboard compressor to the rocking machine for removing gas from the annular space of an oil well is reliable and allows you to continue to be operational with little wear on the piston seals, as well as it is lighter, more reliable and economical due to the increase in the places of support of the piston with the rod in the cylinder and the use of a hollow rod .

Claims

An outboard compressor to the rocking machine for discharging gas from the annular space of an oil well, including hinges of the cylinder and piston rod attached to the rocker of the rocking machine and its support, pipelines connecting the discharge region of the cylinder with the annular space and the discharge pipe through the corresponding suction and discharge valves, moreover, the compressor cylinder is partially filled with oil, characterized in that the piston around the perimeter hermetically interacts with the inner surface of the cylinder with Stu reciprocating, dividing the cylinder into a high cavity - discharge region and the low pressure, the low pressure chamber communicates with the cavity of the high-pressure bypass channel with a valve permeable in the direction of the high-pressure chamber, wherein the piston rod is made hollow.