RU2138687C1

RU2138687C1 - Oil-well sucker-rod pump

Info

Publication number: RU2138687C1
Application number: RU98100637A
Authority: RU
Inventors: Ш.Ф. Тахаутдинов; К.М. Гарифов; Е.П. Жеребцов; А.Х. Кадыров; М.М. Залятов; З.Н. Зиякаев; И.В. Саблин
Original assignee: Акционерное общество "Татнефть" Татарский научно-исследовательский и проектный институт нефти
Priority date: 1998-01-12
Filing date: 1998-01-12
Publication date: 1999-09-27

Abstract

FIELD: operation of gas, water injection and injection wells. SUBSTANCE: pump includes cylinder and hollow differential plunger with delivery valve whose stage (lesser in section) is provided with suction valve and through radial passage. Differential plunger is provided with partition dividing the cavities of larger and lesser sections and through passage which communicates the cavity of larger section with circular cavity. EFFECT: improved quality of implosive action on well; possibility of pumping out well fluid with no change in equipment only changing point of suspension of casing string. 2 dwg

Description

Изобретение относится к области нефтедобывающей промышленности и может быть использовано для освоения и эксплуатации нефтяных, газовых, водозаборных и нагнетательных скважин. The invention relates to the field of oil industry and can be used for the development and operation of oil, gas, water and injection wells.

Известен скважинный штанговый насос, содержащий цилиндр с полым дифференциальным плунжером, меньшая ступень которого образует с цилиндром кольцевую полость, сообщаемую с затрубным пространством, и снабжена всасывающим клапаном, а также нагнетательный клапан (см. авт.св. N 77886, F 04 В 47/02, 1948). A well-known sucker-rod pump containing a cylinder with a hollow differential plunger, the lower stage of which forms an annular cavity communicating with the annulus with the cylinder and is equipped with a suction valve and also a discharge valve (see ed. St. N 77886, F 04 B 47 / 02, 1948).

Недостаток насоса состоит в его ненадежности и большой металлоемкости колонны штанг с использованием "тяжелого низа" из-за их продольного изгиба при ходе дифференциального плунжера вниз. The disadvantage of the pump is its unreliability and the high metal consumption of the rod string using the "heavy bottom" due to their longitudinal bending during the course of the differential plunger down.

Более близок к предлагаемому "Скважинный штанговый насос" (см. авт. св. N 832118, F 04 В 47/02, от 05.07.1979), содержащий цилиндр и полый дифференциальный плунжер с нагнетательным клапаном, меньшая по сечению ступень которого образует с цилиндром кольцевую полость, снабжена всасывающим клапаном и сквозным радиальным каналом. Closer to the proposed "Borehole sucker rod pump" (see ed. St. N 832118, F 04 B 47/02, 07/05/1979) containing a cylinder and a hollow differential plunger with a discharge valve, the lower section of which forms a stage with a cylinder annular cavity, equipped with a suction valve and a through radial channel.

Этот насос создан только для откачки скважинных флюидов и для других операций, таких, например, как обработка призабойной зоны пласта, не предназначен. This pump is designed only for pumping well fluids and for other operations, such as, for example, treatment of the bottom-hole formation zone, is not intended.

Задачей изобретения является расширение функциональных свойств насоса путем придания ему свойств имплозионного воздействия на пласт. The objective of the invention is to expand the functional properties of the pump by giving it the properties of implosive effects on the reservoir.

Поставленная задача решается описываемым скважинным штанговым насосом, содержащим цилиндр и полый дифференциальный плунжер с нагнетательным клапаном, меньшая по сечению ступень которого образует с цилиндром кольцевую полость, снабжена всасывающим клапаном и сквозным радиальным каналом. Новым является то, что дифференциальный плунжер снабжен перегородкой, разделяющей большую и меньшую по сечениям полости, и сквозным каналом, сообщающим полость большей по сечению ступени с кольцевой полостью. The problem is solved by the described borehole sucker rod pump containing a cylinder and a hollow differential plunger with a discharge valve, a smaller cross section of which forms an annular cavity with the cylinder, is equipped with a suction valve and a through radial channel. What is new is that the differential plunger is equipped with a baffle separating the larger and smaller sections of the cavity, and a through channel communicating the cavity of the larger section with the annular cavity.

Исследования патентной и научно-технической литературы показали, что подобная совокупность существенных признаков является новой и ранее не использовалась, это, в свою очередь, позволяет сделать заключение о соответствии технического решения критериям "новизна" и "технический уровень". Studies of patent and scientific and technical literature have shown that such a combination of essential features is new and has not been used before, this, in turn, allows us to conclude that the technical solution meets the criteria of "novelty" and "technical level".

На чертежах изображена схема предлагаемого насоса:
на фиг.1 - насос в режиме имплозионной обработки;
на фиг. 2 - насос в режиме откачки.The drawings show a diagram of the proposed pump:
figure 1 - pump in implosion processing mode;
in FIG. 2 - pump in pumpdown mode.

Скважинный штанговый насос содержит цилиндр 1 с расположенным в нем полым дифференциальным плунжером, меньшая по сечению ступень 2 которого образует с цилиндром кольцевую полость 3, снабжена всасывающим клапаном 4 и сквозным радиальным каналом 5. Большая по сечению ступень 6 снабжена нагнетательным клапаном 7. Плунжер снабжен перегородкой 8, разделяющей большую 6 и меньшую 2 по сечениям ступени. В этой перегородке выполнен сквозной канал 9, сообщающий полость большей по сечению ступени 6 с кольцевой полостью 3, причем расстояние от дна ступени 6 до канала 9 больше толщины дна цилиндра. В скважину насос опускают на колонне насосно-компрессорных труб 10. Для привода плунжера служит колонна штанг 11. The borehole sucker rod pump contains a cylinder 1 with a hollow differential plunger located in it, the lower stage 2 of which forms an annular cavity 3 with the cylinder, is equipped with a suction valve 4 and a through radial channel 5. The large stage 6 is equipped with a discharge valve 7. The plunger is equipped with a baffle 8, dividing the greater 6 and lesser 2 along the sections of the step. A through channel 9 is made in this partition, which communicates a cavity with a larger cross-section of step 6 with an annular cavity 3, and the distance from the bottom of the step 6 to channel 9 is greater than the thickness of the bottom of the cylinder. The pump is lowered into the well on the tubing string 10. To drive the plunger, the rod string 11 is used.

Технологические разъемы и уплотнения на чертеже не показаны. Process connectors and seals are not shown in the drawing.

Насос работает следующим образом. The pump operates as follows.

Возможны два режима работы насоса: режим откачки и режим имплозионной обработки. Two pump operation modes are possible: pumpdown mode and implosion processing mode.

Режим откачки - сквозной радиальный канал 5 при возвратно-поступательном движении плунжера не выходит за пределы цилиндра 1, то есть он всегда находится в зоне кольцевой полости 3. В этом варианте насос работает обычным способом, то есть при ходе плунжера вниз (по черт.) происходит такт нагнетания - жидкость из кольцевой полости 3 через сквозной канал 9, нагнетательный клапан 7, внутреннюю полость большей по сечению ступени 6 плунжера поступает в колонну насосно-компрессорных труб 10, а далее на выход. При ходе плунжера вверх (по черт. ) происходит такт всасывания - жидкость из скважины через всасывающий клапан 4, внутреннюю полость меньшей по сечению ступени 2 плунжера и радиальный канал 5 поступает в кольцевую полость 3. При работе насоса указанные такты чередуются. Pumpdown mode — the through radial channel 5 during the reciprocating movement of the plunger does not go beyond cylinder 1, that is, it is always located in the zone of the annular cavity 3. In this embodiment, the pump operates in the usual way, that is, when the plunger moves down (according to the drawing) there is a pumping stroke - the liquid from the annular cavity 3 through the through channel 9, the discharge valve 7, the inner cavity of the larger section of the stage 6 of the plunger enters the column of tubing 10, and then to the exit. During the upward stroke of the plunger, a suction stroke occurs - fluid from the well through the suction valve 4, the inner cavity of the lower section 2 of the plunger and the radial channel 5 enters the annular cavity 3. When the pump is in operation, these cycles alternate.

Режим имплозионной обработки - сквозной радиальный канал 5 при возвратно-поступательном движении плунжера выходит за пределы цилиндра 1, то есть он находится то в зоне кольцевой полости 3, то за пределами цилиндра 1. В этом варианте насос работает как устройство для имплозионного воздействия, то есть при ходе плунжера вниз (по черт.) происходит такт нагнетания - жидкость из кольцевой полости 3 через сквозной канал 9, нагнетательный клапан 7, внутреннюю полость большей по сечению ступени 6 плунжера поступает в колонну насосно-компрессорных труб 10, а далее на выход. При ходе плунжера вверх (по черт. ) в кольцевой полости 3 образуется вакуум и при вхождении сквозного радиального канала 5 через дно цилиндра 1 в кольцевую полость 3 происходит резкое засасывание жидкости через всасывающий клапан 4, то есть возникает импульс разрежения, который при многократном повторении обрабатывает ствол скважины и призабойную зону. The implosion processing mode is a through radial channel 5, when the plunger moves back and forth beyond cylinder 1, that is, it is either in the zone of the annular cavity 3, then outside cylinder 1. In this embodiment, the pump works as a device for implosion exposure, i.e. when the plunger moves downward (along the line), a pumping stroke occurs - fluid from the annular cavity 3 through the through channel 9, the discharge valve 7, the internal cavity of the larger section 6 of the plunger’s stage enters the tubing string 10, and then exit. When the plunger moves upward (along the line), a vacuum is created in the annular cavity 3 and when the through radial channel 5 enters through the bottom of the cylinder 1 into the annular cavity 3, a sharp suction of fluid through the suction valve 4 occurs, that is, a rarefaction pulse arises which, when repeated, processes wellbore and bottomhole zone.

Применение насоса позволит проводить качественное имплозионное воздействие на скважину и откачивать скважинную жидкость, не меняя оборудование, а лишь только изменяя точку подвеса колонны штанг. The use of the pump will allow a high-quality implosive effect on the well and pump out the well fluid without changing equipment, but only changing the suspension point of the rod string.

Claims

A well sucker rod pump comprising a cylinder and a hollow differential plunger with a pressure valve, the smaller cross section of which forms an annular cavity with the cylinder, is equipped with a suction valve and a through radial channel, characterized in that the differential plunger is equipped with a baffle separating the larger and smaller cavities, and a through channel communicating the cavity of the larger cross section of the step with the annular cavity.