RU2132967C1

RU2132967C1 - Well sucker rod pump

Info

Publication number: RU2132967C1
Application number: RU97106438/06A
Authority: RU
Inventors: К.Р. Уразаков; В.П. Жулаев; Н.Х. Габдрахманов; Н.В. Ларюшкин
Original assignee: Акционерная нефтяная компания "Башнефть"
Priority date: 1997-04-21
Filing date: 1997-04-21
Publication date: 1999-07-10

Abstract

FIELD: oil producing industry; pumping out liquids containing mechanical admixtures at gum and paraffin deposits. SUBSTANCE: pump filter has spring centralizers installed on end sections of perforated cylinder. Space of cylindrical reservoir is hydraulic communicated with string borehole annulus through holes made in its upper part. Sludge receiver is arranged on lower end face of cylindrical reservoir. Sludge receiver is made in form of truncated cone whose larger base corresponds to diameter of spring centralizers, and smaller base is mated with cylindrical reservoir. EFFECT: enhanced reliability and efficiency in operation owing to prevention of getting of gun and paraffin deposits to intake and overlapping of filter holes by wall of string. 1 dwg

Description

Изобретение относится к технике добычи нефти, в частности к скважинным штанговым насосам, и может быть использовано при откачке из скважин жидкостей, содержащих механические примеси при наличии смолопарафиновых отложений. The invention relates to techniques for oil production, in particular to sucker rod pumps, and can be used for pumping liquids containing solids in the presence of tar-paraffin deposits from wells.

Известен скважинный штанговый насос, содержащий рабочую пару плунжер-цилиндр с установленными в них соответственно нагнетательным и всасывающим клапанами, и связанный с приемом насоса фильтр, выполненный в виде перфорированного цилиндра с внутренней трубой /Махмудов С.А. Монтаж, эксплуатация и ремонт скважинных штанговых насосных установок. - М.: Недра, 1987, с. 134, рис. 43/. A well-known sucker-rod pump containing a working pair of a plunger-cylinder with discharge and suction valves installed respectively, and a filter connected with the intake of the pump, made in the form of a perforated cylinder with an inner pipe / Makhmudov S.A. Installation, operation and repair of downhole sucker-rod pumping units. - M .: Nedra, 1987, p. 134, fig. 43 /.

Недостатком данной конструкции насоса является низкая степень надежности вследствие засорения фильтра при спуске смолопарафиновыми отложениями, скапливающимися на внутренней поверхности эксплуатационной колонны, а также перекрытия отверстий фильтра на стенке эксплуатационной колонны при его установке в наклонной скважине. The disadvantage of this pump design is the low degree of reliability due to clogging of the filter during descent with resin-paraffin deposits that accumulate on the inner surface of the production string, as well as overlapping filter openings on the wall of the production string when installed in an inclined well.

Известен скважинный штанговый насос, содержащий рабочую пару плунжер-цилиндр с установленными в них соответственно нагнетательным и всасывающим клапанами, и связанный с приемом насоса фильтр, выполненный в виде перфорированного цилиндра, оребренного по наружной поверхности (А.с. 1035282, F 04 B 47/00, БИ N 30, 1983). Недостатком данного насоса является низкая степень его надежности из-за возможного перекрытия отверстий фильтра смолопарафиновыми отложениями при спуске, а также механическими примесями, перекрывающими фильтр при эксплуатации в наклонных скважинах. A well-known sucker-rod pump containing a working pair of a plunger-cylinder with discharge and suction valves installed respectively, and a filter associated with the intake of the pump, made in the form of a perforated cylinder finned on the outer surface (A.S. 1035282, F 04 B 47 / 00, BI N 30, 1983). The disadvantage of this pump is the low degree of its reliability due to the possible overlapping of the filter openings with resin-paraffin deposits during descent, as well as mechanical impurities blocking the filter during operation in deviated wells.

Наиболее близким по сущности к заявляемому объекту относится скважинный штанговый насос, содержащий рабочую пару плунжер-цилиндр с установленными в них соответственно нагнетательным и всасывающим клапанами и связанный с приемом насоса фильтр, выполненный в виде перфорированного цилиндра с установленной под ним цилиндрической емкостью (А.с. 1439282, F 04 B 47/00, БИ N 43, 1988). Недостатком известной конструкции насоса является низкая степень ее надежности вследствие неэффективности очистки внутренней поверхности эксплуатационной колонны от смолопарафиновых отложений, т.к. их отделение и накопление в цилиндрической емкости затруднено из-за того, что она будет заполнена жидкостью. Кроме того, при эксплуатации такого насоса в наклонной скважине часть перфорированных отверстий фильтра будет перекрыто стенкой эксплуатационной колонны, что уменьшит количество жидкости, попадающей на приме насоса, а, следовательно, и эффективность его работы. The closest in essence to the claimed object relates to a borehole sucker rod pump containing a working pair of plunger-cylinder with discharge and suction valves installed respectively, and a filter connected to the pump intake, made in the form of a perforated cylinder with a cylindrical tank installed underneath (A.S. 1439282, F 04 B 47/00, BI N 43, 1988). A disadvantage of the known pump design is the low degree of its reliability due to the inefficiency of cleaning the inner surface of the production casing from tar-paraffin deposits, because their separation and accumulation in a cylindrical container is difficult due to the fact that it will be filled with liquid. In addition, when operating such a pump in an inclined well, part of the perforated filter openings will be blocked by the wall of the production string, which will reduce the amount of fluid entering the pump receptacle, and, consequently, its efficiency.

Задачей предлагаемого изобретения является повышение надежности и эффективности работы насоса путем его защиты от попадания смолопарафиновых отложений при его спуске в скважину с одновременным накоплением и выносом последних из скважины при очередном подземном ремонте и предотвращении перекрытия отверстий фильтра стенкой эксплуатационной колонны. Указанная задача достигается тем, что в известном скважинном штанговом насосе, содержащем рабочую пару плунжер-цилиндр с установленными в них соответственно нагнетательным и всасывающим клапанами и связанный с приемом насоса фильтр, выполненный в виде перфорированного цилиндра с установленной под ним цилиндрической емкостью, фильтр снабжен пружинными центраторами, установленными на концевых участках перфорированного цилиндра, а полость цилиндрической емкости гидравлически сообщена с затрубным пространством посредством отверстий, выполненных в ее верхней части, на нижнем торце цилиндрической емкости размещен приемник шлама, выполненный в виде усеченного конуса, причем большее основание конуса соответствует диаметру пружинных центраторов, а меньшее основание сопряжено с цилиндрической емкостью. При спуске насоса в скважину приемник шлама выполняет функцию скребка, очищая внутреннюю поверхность эксплуатационной колонны от смолопарафиновых отложений. Наличие отверстий, выполненных в верхней части установленной под фильтром цилиндрической емкости, позволяет обеспечить свободное прохождение внутрь нее смолопарафиновых отложений, которые будут вытеснять находящуюся во внутренней полости цилиндрической емкости жидкость в затрубное пространство скважины. The objective of the invention is to increase the reliability and efficiency of the pump by protecting it from getting paraffin deposits during its descent into the well with the simultaneous accumulation and removal of the latter from the well during the next underground repair and preventing the filter openings from being blocked by the wall of the production casing. This task is achieved by the fact that in a known borehole sucker rod pump containing a working pair of plunger-cylinder with discharge and suction valves installed respectively, and a filter connected to the pump intake, made in the form of a perforated cylinder with a cylindrical tank installed underneath, the filter is equipped with spring centralizers mounted on the end portions of the perforated cylinder, and the cavity of the cylindrical container is hydraulically connected to the annulus through the holes, made in its upper part, at the lower end of the cylindrical tank is placed a sludge receiver made in the form of a truncated cone, the larger base of the cone corresponding to the diameter of the spring centralizers, and the smaller base is associated with a cylindrical tank. When the pump is lowered into the well, the slurry receiver performs the function of a scraper, cleaning the inner surface of the production string from resin-paraffin deposits. The presence of holes made in the upper part of the cylindrical tank installed under the filter allows for free passage of resin-paraffin deposits inside it, which will displace the fluid located in the inner cavity of the cylindrical tank into the annulus of the well.

Наличие пружинных центраторов, установленных на корпусных участках перфорированного цилиндра, не позволяет фильтру вплотную соприкасаться с эксплуатационной колонной, что имеет место при работе в наклонном участке скважины, тем самым предохраняя закрытие перфорационных отверстий, что сохраняет пропускную способность. The presence of spring centralizers installed on the body sections of the perforated cylinder does not allow the filter to come into close contact with the production string, which occurs when working in an inclined section of the well, thereby preventing the closing of perforations, which preserves the throughput.

На чертеже схематично представлен общий вид скважинного штангового насоса. The drawing schematically shows a General view of a downhole sucker rod pump.

Скважинный штанговый насос содержит рабочую пару плунжер 1 - цилиндр 2 с установленными в них соответственно нагнетательным 3 и всасывающим 4 клапанами. На приме насоса установлен перфорированный цилиндр 5 фильтра с внутренней трубой 6. На концевых участках перфорированного цилиндра 5 установлены пружинные центраторы 7. К перфорированному цилиндру 5 фильтра присоединена цилиндрическая емкость 8. Полость 9 цилиндрической емкости 8 сверху изолирована от полости 10 перфорированного цилиндра 5 крышкой 11, а снизу закрыта днищем 12 с отверстием 13, перекрываемым клапаном 14, и гидравлически сообщается с затрубным пространством скважины 15 посредством отверстий 16, выполненных в ее верхней части. Нижний конец цилиндрической емкости 8 оборудован приемником шлама, сопряженным с меньшим основанием 17 усеченного конуса 18, а большее основание 19 конуса 18 соответствует диаметру погружных центраторов 7, расположенных в обсадной колонне 20. The borehole sucker rod pump contains a working pair of plunger 1 - cylinder 2 with discharge 3 and suction 4 valves installed respectively in them. A perforated filter cylinder 5 with an inner pipe 6 is installed on the pump side. Spring centralizers are installed on the end sections of the perforated cylinder 5. A cylindrical container 8 is attached to the perforated filter cylinder 5. The cavity 9 of the cylindrical container 8 is insulated from the cavity 10 of the perforated cylinder 5 by a cover 11, and from the bottom it is closed by a bottom 12 with an opening 13 overlapped by the valve 14, and is hydraulically connected with the annular space of the well 15 by means of holes 16 made in its upper part. The lower end of the cylindrical tank 8 is equipped with a sludge receiver mated to a smaller base 17 of the truncated cone 18, and a larger base 19 of the cone 18 corresponds to the diameter of the submersible centralizers 7 located in the casing 20.

Скважинный штанговый насос работает следующим образом. В процессе спуска насоса в скважину большее основание 19 конуса 18 выполняет функцию скребка, очищая внутреннюю поверхность эксплуатационной колонны от смолопарафиновых отложений. При этом последние попадают через отверстие 13 в днище 12 в полость 9 цилиндрической емкости 8, вытесняя находящуюся в ней жидкость через отверстия 16 в затрубное пространство скважины. Тем самым исключается возможность попадания смолопарафиновых отложений на прием насоса. По окончании спуска насоса отверстие 13 в днище 12 перекрывается клапаном 14. Объем полости 9 цилиндрической емкости 9 выбирается исходя из того, чтобы очистка ее от накапливающихся смолопарафиновых отложений производилась при очередном подземном ремонте скважины. Downhole sucker rod pump operates as follows. During the descent of the pump into the well, the larger base 19 of the cone 18 performs the function of a scraper, cleaning the inner surface of the production string from tar-paraffin deposits. In this case, the latter enter through the opening 13 in the bottom 12 into the cavity 9 of the cylindrical container 8, displacing the fluid contained in it through the openings 16 into the annulus of the well. This excludes the possibility of resin-paraffin deposits entering the pump intake. At the end of the descent of the pump, the hole 13 in the bottom 12 is closed by the valve 14. The volume of the cavity 9 of the cylindrical container 9 is selected on the basis that it is cleaned from accumulating resin-paraffin deposits during the next underground well repair.

После установки насоса в наклонной скважине пружинные центраторы 7 не позволяют перфорированному цилиндру 5 фильтра вплотную соприкасаться с эксплуатационной колонной 20, тем самым предохраняя перекрытие отверстий 21 цилиндра 5 фильтра стенкой эксплуатационной колонны. При ходе плунжера 1 вверх происходит такт всасывания, жидкость поступает через фильтр на прием насоса. Затем происходит такт нагнетания и цикл продолжается. After installing the pump in an inclined well, the spring centralizers 7 do not allow the perforated filter cylinder 5 to come into close contact with the production string 20, thereby preventing overlapping of the openings 21 of the filter cylinder 5 with the wall of the production string. When the plunger 1 moves upward, a suction stroke occurs, the liquid enters through the filter to the pump intake. Then there is a discharge cycle and the cycle continues.

Положительный эффект при эксплуатации предлагаемого скважинного штангового насоса достигается за счет повышения его надежности и эффективности работы путем предотвращения попадания смолопарафиновых отложений на прием и перекрытия отверстий фильтра стенкой эксплуатационной колонны. A positive effect during operation of the proposed borehole sucker rod pump is achieved by increasing its reliability and operating efficiency by preventing resin-paraffin deposits from entering the intake and blocking the filter openings with the wall of the production casing.

Claims

A well sucker rod pump containing a working pair of plunger - cylinder with pressure and suction valves installed respectively and a filter connected to the pump intake, made in the form of a perforated cylinder with a cylindrical tank installed under it, characterized in that the filter is equipped with spring centralizers mounted on the end sections of the perforated cylinder, and the cavity of the cylindrical container is hydraulically in communication with the annular space through holes made in its upper part ti, at the lower end of the cylindrical container disposed sludge receiver configured in the form of a truncated cone, the larger base of the cone to the diameter of the spring centralizers and the smaller base associated with the cylindrical container.