RU185543U1 - Самоустанавливающийся магнитный клапан штангового глубинного насоса - Google Patents
Самоустанавливающийся магнитный клапан штангового глубинного насоса Download PDFInfo
- Publication number
- RU185543U1 RU185543U1 RU2018119208U RU2018119208U RU185543U1 RU 185543 U1 RU185543 U1 RU 185543U1 RU 2018119208 U RU2018119208 U RU 2018119208U RU 2018119208 U RU2018119208 U RU 2018119208U RU 185543 U1 RU185543 U1 RU 185543U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- valve
- pump
- self
- sucker rod
- seat
- Prior art date
Links
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 2
- 238000009434 installation Methods 0.000 abstract description 4
- 239000003129 oil well Substances 0.000 abstract description 2
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 7
- 239000012188 paraffin wax Substances 0.000 description 6
- 230000009931 harmful effect Effects 0.000 description 5
- 238000000034 method Methods 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 3
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 3
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 3
- 238000005192 partition Methods 0.000 description 3
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 239000000839 emulsion Substances 0.000 description 2
- 238000011010 flushing procedure Methods 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 2
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 2
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010426 asphalt Substances 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- -1 demulsifiers Substances 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 239000003112 inhibitor Substances 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 239000004576 sand Substances 0.000 description 1
- 239000013049 sediment Substances 0.000 description 1
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B34/00—Valve arrangements for boreholes or wells
- E21B34/06—Valve arrangements for boreholes or wells in wells
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
- F04B47/00—Pumps or pumping installations specially adapted for raising fluids from great depths, e.g. well pumps
- F04B47/02—Pumps or pumping installations specially adapted for raising fluids from great depths, e.g. well pumps the driving mechanisms being situated at ground level
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
- F04B53/00—Component parts, details or accessories not provided for in, or of interest apart from, groups F04B1/00 - F04B23/00 or F04B39/00 - F04B47/00
- F04B53/10—Valves; Arrangement of valves
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
- F16K15/00—Check valves
- F16K15/02—Check valves with guided rigid valve members
- F16K15/04—Check valves with guided rigid valve members shaped as balls
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geology (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Details Of Reciprocating Pumps (AREA)
Abstract
Полезная модель относится к нефтедобывающей промышленности, в частности к установкам штанговых глубинных насосов, и может быть использована для эксплуатации нефтяных скважин, в том числе горизонтальных и наклонно-направленных.Штанговый глубинный насос с самоустанавливающимися магнитными клапанами содержит плунжер, перемещающийся внутри цилиндра, соединенного с НКТ. В нижней части плунжера установлен нагнетательный клапан, в нижней части цилиндра установлен всасывающий клапан. Конструкция клапанов одинакова и включает корпус с размещенной в нем клапанной парой, состоящей из шарика, взаимодействующего с седлом, под которым установлено магнитное кольцо, имеющее размер, аналогичный размеру соответствующего седла.Использование предложенной полезной модели позволяет упростить конструкцию и повысить надежность клапана штангового глубинного насоса, а также увеличить КПД насоса за счет повышения герметичности самоустанавливающегося магнитного клапана.
Description
Полезная модель относится к нефтедобывающей промышленности, в частности к установкам штанговых глубинных насосов и может быть использована для эксплуатации нефтяных скважин, в том числе горизонтальных и наклонно-направленных.
В процессе эксплуатации штанговых насосных установок необходимо учитывать негативные факторы, осложняющие работу штанговых глубинных насосов (ШГН): большое газосодержание на приеме насоса, большое содержание механических примесей, асфальтосмолистые парафиновые отложения (АСПО) в насосно-компрессорных трубах (НКТ) и на насосных штангах, солей в узлах ШГН и в НКТ, значительная кривизна скважин, высоковязкие эмульсии, высоковязкие нефти. В тех случаях, когда они проявляются совокупно, возникает потребность борьбы одновременно с рядом осложняющих факторов.
Чаще всего возникают осложнения вследствие влияния газа на работу насоса, уменьшающего коэффициент наполнения цилиндра.
Из практики эксплуатации ШГН выявлена закономерность: чем больше расстояние между нижней частью плунжера до всасывающего клапана (вредное пространство), тем выше вероятность срыва подачи жидкости из-за наличия газа.
Кроме того в насос попадают дополнительные отложения в виде механических примесей, или же насос работает в условиях высоковязких нефтей, АСПО и различных солей.
Снижение «вредного пространства» насоса достигается корректной подгонкой насоса при завершении текущего или капитального ремонта скважины, однако в силу человеческих факторов это не всегда выполняется. Данные мероприятия имеют и обратный эффект, когда подгонка плунжера выполнена с избыточной посадкой, это может привести к отказу насосной установки по причине частого соударения плунжера и цилиндра насоса. Вероятность стабильной работы насоса, даже при наличии в нем «вредного пространства» увеличивается, если насос максимально погружен под динамический уровень, то есть давление на приеме насоса увеличено, тем самым повышен подпор и снижено вредное влияние газа, который находится в растворенном состоянии и не имеет возможности свободного проявления. Если насос спущен на достаточную глубину, в которой давление столба жидкости равно давлению насыщения, то вредного влияния газа не проявляется, потому что свободного газа в таких условиях нет. Однако при заглублении насоса ближе к интервалу перфорации скважины в горизонтальных и наклонно-направленных скважинах возникает проблема, связанная с отказами клапанов штангового глубинного насоса, которые не работают в участках ствола скважины с отклонениями от вертикали более 40 градусов.
Существует множество различных методов для борьбы с осложнениями при работе ШГН. Так, с отложениями АСПО и высоковязкими эмульсиями борются, применяя различные химические реагенты, деэмульгаторы, растворители АСПО, ингибиторы АСПО, предотвращающие образование парафина. Также применяют термическую обработку скважины горячей нефтью и водой, установку газо-песочных якорей для снижения влияния механических примесей на работу насоса и прочие методы.
Недостаток этих методов заключается в том, что для их реализации необходимо осуществлять дополнительные затраты на химикаты, специальную технику, персонал или услуги подрядных организаций.
В качестве альтернативы дорогостоящим методам используют насосы со специальными клапанами. Например, известны клапаны штанговых насосов, состоящие из пары седло-шарик («Скважинные штанговые насосы для добычи нефти», каталог, ЦИНТИХИМНЕФТЕМАШ, Москва, 1988 г.). Недостатком таких клапанов является то, что они плохо работают в наклонных скважинах при перекачке при перекачке вязких и загрязненных жидкостей.
Известен пружинный клапан поршневого насоса (патент РФ №2180709, МПК F16K 15/02, опубл. 15.02.2002 г.), содержащий установленное в корпусе седло, взаимодействующую с ним тарель со штоком, проходящим через направляющую, выполненную в перегородке с периферийными отверстиями для прохода жидкости. Шток снабжен, по крайней мере, одной дополнительной тарелью, взаимодействующей с перегородкой без перекрытия периферийных отверстий и расположенной вне зоны седла с возможностью синхронного взаимодействия соответствующих таре лей с седлом и перегородкой. На шток надета пружина сжатия, которая поджимает тарель к седлу и принудительно закрывает клапан.
Пружинный клапан может работать в сложных условиях, но из-за коррозии он быстро ломается ввиду разрушения стали. Поломка пружин приводит к большим потерям, останавливаются скважины, производится подъем насоса для замены, и в итоге нефтегазодобывающие предприятия несут дополнительные потери.
Известен самоустанавливающийся клапан штангового глубинного насоса (патент РФ №2616145, МПК F16K 15/04, опубл. 12.04.2017 г.), содержащий корпус, центратор с проходными отверстиями, наклонный лоток с промывочными каналами, седло и шар. На одном конце центральной оси самоустанавливающегося клапана эксцентрично закреплен наклонный лоток, выполненный облегченным. На другом конце в плоскости эксцентриситета наклонного лотка установлен массивный груз, стянутый гайкой и зафиксированный контргайкой. Внутренняя поверхность наклонного лотка выполнена вогнутой с радиусом кривизны больше радиуса шара на величину оптимального зазора между седлом и шаром в открытом состоянии клапана. Вогнутая поверхность наклонного лотка выполнена в виде ложа с продольными полозьями и промывочными каналами между ними.
Недостатком данного клапана является сложность конструкции, приводящая к снижению надежности устройства.
Задачей полезной модели является упрощение конструкции и повышение надежности клапана.
Техническим результатом полезной модели является увеличение КПД насоса за счет повышения герметичности клапанной пары.
Поставленная задача решается и технический результат достигается самоустанавливающимся магнитным клапаном штангового глубинного насоса, содержащим корпус, в котором размещена клапанная пара, состоящая из шарика, взаимодействующего с металлическим седлом, под которым установлено магнитное кольцо, имеющее размеры, аналогичные седлу.
Сущность полезной модели поясняется принципиальной схемой ШГН с самоустанавливающимися магнитными клапанами: нагнетательным и всасывающим.
Насос содержит плунжер 1, перемещающийся внутри цилиндра 2, соединенного с НКТ (на чертеже не показано). В нижней части плунжера установлен нагнетательный клапан, в нижней части цилиндра установлен всасывающий клапан. Конструкция клапанов одинакова и включает корпус 3 с размещенной в нем клапанной парой, состоящей из шарика 4, взаимодействующего с седлом 5, под которым установлено магнитное кольцо 6, имеющее размер, аналогичный размеру соответствующего седла. В нижней части насоса установлен приемный фильтр 7 для улавливания крупного мусора.
Самоустанавливающиеся нагнетательный и всасывающий магнитные клапаны в составе ШГН работают следующим образом. При движении плунжера 1 вверх закрывается шарик нагнетательного клапана, происходит подъем жидкости, находящейся над плунжером, на поверхность, при этом в цилиндре насоса снижается давление и происходит открытие шарика всасывающего клапана за счет перепадов давлений между полостью цилиндра насоса 2 и давлением в скважине. При движении плунжера вниз происходит посадка шарика всасывающего клапана в седло 5 и открытие шарика нагнетательного клапана, жидкость через полый плунжер перетекает в НКТ. Из-за воздействия силы притяжения магнитных колец 6 происходит самоустановка шариков всасывающего и нагнетательного клапанов в седла, обеспечивая максимальную герметичность даже при эксплуатации скважины с углом наклона от вертикали более 40 градусов.
По причине отсутствия в конструкции клапана дополнительных узлов и механизмов, отсутствует вероятность их отказа, а следовательно повышается надежность устройства. За счет увеличения силы притяжения шарика к седлу, благодаря магнитному кольцу обеспечивается герметичность клапанной пары и снижается влияние естественной гравитационной силы в скважинах с углом наклона от вертикали более 40 градусов.
Данная полезная модель прошла опытно-промысловые испытания в скважинах ООО «Башнефть-Добыча». В двух скважинах штанговый глубинный насос был спущен в участки ствола с отклонением от вертикали 87,3 и 89,7 градусов. За счет заглубления и безотказной работы ШГН получен эффект в виде дополнительной добычи нефти 2,5 и 4,7 тонн в сутки. Испытания признаны успешными.
Таким образом, использование предложенного самоустанавливающегося магнитного клапана ШГН упрощает конструкцию и позволяет повысить надежность и стабильность работы насоса.
Claims (1)
- Самоустанавливающийся магнитный клапан штангового глубинного насоса, содержащий корпус, в котором размещена клапанная пара, состоящая из шарика, взаимодействующего с металлическим седлом, под которым установлено магнитное кольцо, имеющее размеры, аналогичные седлу.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2018119208U RU185543U1 (ru) | 2018-05-24 | 2018-05-24 | Самоустанавливающийся магнитный клапан штангового глубинного насоса |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2018119208U RU185543U1 (ru) | 2018-05-24 | 2018-05-24 | Самоустанавливающийся магнитный клапан штангового глубинного насоса |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU185543U1 true RU185543U1 (ru) | 2018-12-10 |
Family
ID=64577181
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2018119208U RU185543U1 (ru) | 2018-05-24 | 2018-05-24 | Самоустанавливающийся магнитный клапан штангового глубинного насоса |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU185543U1 (ru) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU190527U1 (ru) * | 2018-12-28 | 2019-07-03 | Андрей Александрович Павлов | Миниатюрный погружной насос высокого давления |
RU217083U1 (ru) * | 2022-12-28 | 2023-03-16 | Публичное акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина | Самоустанавливающийся магнитный клапан |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5472323A (en) * | 1993-01-07 | 1995-12-05 | Tdk Corporation | Movable magnet type pump |
RU2289037C2 (ru) * | 2004-06-22 | 2006-12-10 | Ооо "Нпп Лантан-1" | Скважинный штанговый насос |
RU2011119783A (ru) * | 2011-05-18 | 2012-11-27 | Роберт Шакурович Муфазалов | Штанговый насос для добычи высоковязкой песчаной нефти (варианты) |
RU2530976C2 (ru) * | 2012-11-12 | 2014-10-20 | Роберт Шакурович Муфазалов | Насос тима-штанговый насос для добычи высоковязкой песчаной нефти (варианты) |
RU2616145C1 (ru) * | 2016-04-01 | 2017-04-12 | Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственная фирма "Пакер" | Самоустанавливающийся клапан штангового глубинного насоса |
RU2016136998A (ru) * | 2014-02-17 | 2018-03-22 | Бейкер Хьюз Инкорпорейтед | Штанговый насос с магнитными элементами для предотвращения образования газовых пробок |
-
2018
- 2018-05-24 RU RU2018119208U patent/RU185543U1/ru active
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5472323A (en) * | 1993-01-07 | 1995-12-05 | Tdk Corporation | Movable magnet type pump |
RU2289037C2 (ru) * | 2004-06-22 | 2006-12-10 | Ооо "Нпп Лантан-1" | Скважинный штанговый насос |
RU2011119783A (ru) * | 2011-05-18 | 2012-11-27 | Роберт Шакурович Муфазалов | Штанговый насос для добычи высоковязкой песчаной нефти (варианты) |
RU2530976C2 (ru) * | 2012-11-12 | 2014-10-20 | Роберт Шакурович Муфазалов | Насос тима-штанговый насос для добычи высоковязкой песчаной нефти (варианты) |
RU2016136998A (ru) * | 2014-02-17 | 2018-03-22 | Бейкер Хьюз Инкорпорейтед | Штанговый насос с магнитными элементами для предотвращения образования газовых пробок |
RU2616145C1 (ru) * | 2016-04-01 | 2017-04-12 | Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственная фирма "Пакер" | Самоустанавливающийся клапан штангового глубинного насоса |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU190527U1 (ru) * | 2018-12-28 | 2019-07-03 | Андрей Александрович Павлов | Миниатюрный погружной насос высокого давления |
RU217083U1 (ru) * | 2022-12-28 | 2023-03-16 | Публичное акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина | Самоустанавливающийся магнитный клапан |
RU2803342C1 (ru) * | 2023-04-11 | 2023-09-12 | Публичное акционерное общество "Татнефть" им. В.Д. Шашина | Шламоуловитель надпакерный |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US10174752B2 (en) | Anti-gas lock valve for a reciprocating downhole pump | |
US10316838B2 (en) | Method and apparatus for preventing gas lock/gas interference in a reciprocating downhole pump | |
US20190271216A1 (en) | Rod pump system | |
RU185543U1 (ru) | Самоустанавливающийся магнитный клапан штангового глубинного насоса | |
RU2388901C1 (ru) | Устройство для эксплуатации скважины | |
RU2339794C1 (ru) | Скважинная насосная установка для добычи нефти и закачки воды в пласт | |
RU2321772C1 (ru) | Скважинный штанговый насос | |
RU65964U1 (ru) | Устройство для добычи нефти из обводненного продуктивного пласта | |
RU2700973C1 (ru) | Штанговый глубинный вставной насос | |
RU2462616C1 (ru) | Глубинный штанговый насос | |
RU53737U1 (ru) | Глубинный штанговый трубный насос с извлекаемым всасывающим клапаном | |
RU214949U1 (ru) | Клапан для обеспечения циркуляции технологической жидкости между внутренней полостью колонны насосно-компрессорных труб и затрубным пространством | |
RU102698U1 (ru) | Универсальный штанговый глубинный насос | |
RU175380U1 (ru) | Штанговая глубинная установка для эксплуатации в горизонтальном стволе скважины | |
RU147653U1 (ru) | Глубинный штанговый насос | |
RU2817438C1 (ru) | Скважинное клапанное устройство | |
RU2706415C1 (ru) | Устройство для эксплуатации скважины | |
RU2168654C1 (ru) | Скважинный штанговый насос | |
RU2704088C1 (ru) | Глубинное газоперепускное устройство для скважины, эксплуатируемой штанговым насосом | |
RU2779860C1 (ru) | Скважинный штанговый насос | |
RU2774000C1 (ru) | Телескопический штанговый глубинный насос | |
RU2238430C1 (ru) | Самоустанавливающийся всасывающий клапан глубинного штангового насоса | |
RU2389866C2 (ru) | Забойный клапан-отсекатель | |
RU2812544C1 (ru) | Клапан золотниковый | |
RU112723U1 (ru) | Скважинный штанговый насос |