RU2011009C1

RU2011009C1 - Rod pump plant

Info

Publication number: RU2011009C1
Authority: RU
Inventors: К.Р. Уразаков; В.В. Андреев; Н.А. Талалаев; В.Н. Литвак
Original assignee: Башкирский государственный научно-исследовательский и проектный институт нефтяной промышленности
Priority date: 1990-04-23
Filing date: 1990-04-23
Publication date: 1994-04-15

Abstract

FIELD: pump making. SUBSTANCE: bottom with increased weight is fabricated in the form of hollow cylinder which has longitudinal cuts on axes laying in one plane. Plane passing through generating line and longitudinal axis of cylinder is perpendicular to plane passing through axis of rollers. EFFECT: increased efficiency. 2 dwg

Description

Изобретение относится к технике механизированной добычи вязких нефтей и может быть использовано при эксплуатации наклонно-направленных скважин штанговыми насосами. The invention relates to techniques for mechanized production of viscous oils and can be used in the operation of directional wells with rod pumps.

Известны насосные установки, в которых для повышения эффективности их эксплуатации при добыче вязких нефтей используются глубинные насосы, сконструированные таким образом, что обеспечивается постоянное натяжение в колонне штанг во все время работы насоса. Это так называемые дифференциальные насосы [1] . В таких насосах восходящему движению рабочего плунжера способствует давление жидкости в насосно-компрессорных трубах. Сила, необходимая для проталкивания вниз рабочего плунжера, определяется разностью давлений между торцами плунжера, умноженной на разность поверхностей плунжеров, т. е. давлением жидкости в затрубном пространстве. Поэтому при уравновешивании станка-качалки необходимо уравновешивать эту силу. Pumping units are known in which deep pumps are used to increase the efficiency of their operation in the production of viscous oils, which are designed in such a way that constant tension is maintained in the rod string during the entire operation of the pump. These are the so-called differential pumps [1]. In such pumps, the upward movement of the working plunger is facilitated by the fluid pressure in the tubing. The force required to push down the working plunger is determined by the pressure difference between the ends of the plunger, multiplied by the difference of the surfaces of the plungers, i.e., the fluid pressure in the annulus. Therefore, when balancing the rocking machine, it is necessary to balance this force.

Известны также насосные установки, в которых для предотвращения отказов штанговой колонны применяются тяжелые низы, обладающие повышенной жесткостью и прочностью, способные собственным весом преодолевать силы, действующие на колонну штанг снизу вверх (тяжелый низ винтового типа) [2] . При этом в значительной степени возникает трение тяжелого низа о насосные трубы. Pumping units are also known in which heavy bottoms with increased rigidity and strength are used to prevent failures of the rod string, capable of overcoming the forces acting on the rod string from bottom to top (heavy bottom screw type) with their own weight [2]. In this case, the friction of the heavy bottom on the pump pipes arises to a large extent.

Известна также насосная установка, выбранная в качестве прототипа [3] , содержащая привод, глубинный насос, колонны насосных труб и штанг, тяжелый низ, выполненный из материала трубчатого сечения, необходимый для преодоления сил, действующих на колонну штанг снизу вверх в вязких средах при ходе штанг вниз. Also known is a pumping unit selected as a prototype [3], comprising a drive, a deep pump, columns of pump pipes and rods, a heavy bottom made of tubular material, which is necessary to overcome the forces acting on the column of rods from bottom to top in viscous media during the course barbells down.

Недостатком существующей конструкции является снижение эффективности эксплуатации за счет значительного трения тяжелого низа о насосные трубы, особенно в наклонно-направленных скважинах. The disadvantage of the existing design is the decrease in operating efficiency due to the significant friction of the heavy bottom on the pump pipes, especially in deviated wells.

Целью изобретения является повышение эффективности эксплуатации штанговой насосной установки за счет снижения сил трения тяжелого низа о стенки насосных труб. The aim of the invention is to increase the operating efficiency of the sucker rod pump unit by reducing the friction forces of the heavy bottom on the walls of the pump pipes.

Указанная цель достигается тем, что утяжеленный низ выполнен в виде полого цилиндра, снабженного в верхней и нижней частях шарнирами с возможностью вращения тяжелого низа относительно продольной оси, причем в продольных прорезях, выполненных в полом цилиндре на осях, лежащих в одной плоскости, проходящей через продольную ось полого цилиндра, установлены с возможностью вращения ролики, а вдоль образующей полого цилиндра на его боковой поверхности выполнены отверстия, при этом плоскость, проходящая через образующую и продольную ось цилиндра, перпендикулярна плоскости, проходящей через ось роликов. This goal is achieved by the fact that the weighted bottom is made in the form of a hollow cylinder equipped with hinges in the upper and lower parts with the possibility of rotation of the heavy bottom relative to the longitudinal axis, moreover, in longitudinal slots made in the hollow cylinder on axes lying in one plane passing through the longitudinal the axis of the hollow cylinder, the rollers are rotatably mounted, and holes are made along the generatrix of the hollow cylinder on its lateral surface, with the plane passing through the generatrix and longitudinal axis of the cylinder core perpendicular to the plane passing through the axis of the rollers.

На фиг. 1 представлена схема штанговой насосной установки с тяжелым низком в наклонно-направленной скважине; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1. In FIG. 1 is a diagram of a heavy low-pressure sucker rod pump installation in a directional well; in FIG. 2 is a section AA in FIG. 1.

Насосная установка состоит из привода 1, колонны штанг 2, насосных труб 3, тяжелого низа штанговой колонны 4, глубинного насоса 5. Тяжелый низ представляет собой полый цилиндр 6, состоящий из ряда труб, соединенных муфтами 7. В прорезях 8, выполненных в полом цилиндре 6, установлены с возможностью вращения ролики 9. Вдоль образующей цилиндра 6 на его боковой поверхности выполнены отверстия 10, по образующим, соединяющим оси роликов, выполнены уступы 11. Возможность вращения тяжелого низа относительно продольной оси обеспечивается с помощью шарниров 12. The pump installation consists of drive 1, rod string 2, pump tubes 3, heavy bottom of rod string 4, depth pump 5. The heavy bottom is a hollow cylinder 6, consisting of a number of pipes connected by couplings 7. In the slots 8 made in the hollow cylinder 6, the rollers 9 are mounted for rotation. Along the generatrix of the cylinder 6, holes 10 are made on its lateral surface, along the generatrix connecting the axis of the rollers, ledges 11 are made. 12.

Насосная установка с тяжелым низом действует следующим образом. При ходе штанговой колонны 2 вниз цилиндр тяжелого низа 4 с роликами 9 смещается к нижней образующей насосных труб 3 в наклонно-направленной скважине вследствие облегчения одной из сторон цилиндра с помощью отверстий 10. При этом ролики 9 катятся по поверхности насосных труб 3, снижая трение тяжелого низа о стенки насосных труб за счет замены трения скольжения на трение качения. Pumping unit with a heavy bottom operates as follows. During the course of the rod string 2 downward, the heavy bottom cylinder 4 with the rollers 9 is shifted to the lower generatrix of the pump pipes 3 in the directional well due to the relief of one of the sides of the cylinder using the holes 10. In this case, the rollers 9 roll along the surface of the pump pipes 3, reducing the friction of heavy bottom on the walls of the pump pipes by replacing sliding friction with rolling friction.

Однако, во время спуско-подъемных операций тяжелый низ может оказаться в таком положении, что ролики встанут параллельно нижней образующей насосных труб. Для облегчения возвращения роликов в прежнее положение предусмотрены уступы 11, выполненные по образующим, соединяющим оси роликов. Вследствие облегченности одной из сторон цилиндра с помощью отверстий 10, тяжелый низ штанговой колонны вновь смещается к нижней образующей насосных труб. However, during hoisting operations, the heavy bottom may be in such a position that the rollers will stand parallel to the lower generatrix of the pump pipes. To facilitate the return of the rollers to their former position, ledges 11 are provided, made along the generatrix connecting the axis of the rollers. Due to the lightness of one of the sides of the cylinder using the holes 10, the heavy bottom of the rod string is again shifted to the lower generatrix of the pump pipes.

Таким образом, обеспечивается повышение эффективности эксплуатации за счет снижения трения о насосные трубы. Thus, an increase in operating efficiency is achieved by reducing friction against the pump pipes.

Положительный эффект при эксплуатации подобной насосной установки обеспечивается за счет снижения трения тяжелого низа о насосные трубы путем замены трения скольжения на трение качения. (56) 1. Патент США N 3140667, кл. 417-546, 1965. A positive effect during the operation of such a pumping unit is provided by reducing the friction of the heavy bottom on the pump pipes by replacing sliding friction with rolling friction. (56) 1. U.S. Patent No. 3,140,667, cl. 417-546, 1965.

2. Алиев А. А. Тяжелый низ винтового типа, АНХ, 1956, N 6. 2. Aliev A. A. The heavy bottom of the screw type, ANH, 1956, N 6.

3. Технология и техника добычи нефти и газа. М. : Недра, 1971, с. 373-374. 3. Technology and equipment for oil and gas production. M.: Nedra, 1971, p. 373-374.

Claims

PUMP PUMP INSTALLATION for operation of directional wells, including a ground drive connected by a rod string having a heavier bottom to a well pump plunger, characterized in that, in order to increase the efficiency of operation by reducing the friction forces of the heavy bottom of the rod string, it is made in the form of a hollow a cylinder provided in the upper and lower parts with hinges with the possibility of rotation of the heavy bottom relative to the longitudinal axis, moreover, in the longitudinal slots made in the hollow cylinder, on the axes lying x in a plane passing through the longitudinal axis of the hollow cylinder rotatably mounted rollers and along a generatrix of the hollow cylinder at its side surface openings, the plane passing through the generator, and a longitudinal axis of the cylinder perpendicular to the plane through the axes of the rollers.