RU2167270C1 - Плунжер скважинного лифта - Google Patents
Плунжер скважинного лифта Download PDFInfo
- Publication number
- RU2167270C1 RU2167270C1 RU99120543/03A RU99120543A RU2167270C1 RU 2167270 C1 RU2167270 C1 RU 2167270C1 RU 99120543/03 A RU99120543/03 A RU 99120543/03A RU 99120543 A RU99120543 A RU 99120543A RU 2167270 C1 RU2167270 C1 RU 2167270C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- plunger
- rod
- sealing elements
- guide
- bushing
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Изобретение относится к устройствам, применяемым при добыче нефти и газа, в частности в установках плунжерного лифта. Устройство содержит шток. На штоке установлены верхняя и нижняя направляющие с размещенными между ними уплотнительными элементами. Между верхней и нижней направляющими размещена с возможностью осевого хода втулка. Уплотнительные элементы расположены на втулке подпружинено и позволяют изменять наружный диаметр плунжера. Верхняя направляющая выполнена неподвижной относительно штока. Нижняя направляющая выполнена подвижной с возможностью фиксации относительно штока в верхнем положении и обеспечения изменения сжатия пружин при взаимном ходе втулки и нижней направляющей в процессе работы плунжера. Изобретение позволяет упростить конструкцию и повысить эксплуатационные качества плунжера. 2 ил.
Description
Изобретение относится к устройствам, применяемым при добыче нефти и газа, в частности в установках плунжерного лифта.
Известен плунжер, на штоке которого неподвижно установлены верхняя и нижняя направляющие, между которыми расположены подпружиненные подвижные в радиальном направлении кольца (см. Beauregard Е.М., Ferguson P.L.: "How Plunger Lift Affects Production", Petroleum Engineer International, 1981, т. 13, N 8, с. 154).
Хаотичное колебательное движение этих колец относительно штока при движении плунжера увеличивает эффективный наружный диаметр плунжера, обеспечивая удаление парафиновых отложений в пристенном слое на внутренней поверхности насосно-компрессорных труб (НКТ).
Однако при длительных периодах работы скважины, когда после подъема плунжера на поверхность проходят десятки и более минут, вновь выпавший на стенках НКТ парафин может оказать существенное сопротивление спуску плунжера вплоть до его полной остановки, что приведет к сбою в работе установки плунжерного лифта.
В качестве прототипа выбран плунжер, в котором между верхними и нижними направляющими на осях, неподвижно смонтированных в этих направляющих, установлены выдвижные в радиальном направлении уплотнительные элементы, взаимодействующие с внутренним приводным штоком (см. там же).
Переменный наружный диаметр уплотнительных элементов - больший при подъеме и меньший при спуске, обеспечивает надежную проходимость плунжера в интервалах интенсивного отложения парафинов.
Однако конструкция плунжера отличается высокими требованиями к износостойкости малогабаритных сопрягаемых деталей в приводе, работа которых проходит в условиях динамических нагрузок, а также низкой ремонтнопригодностью, требующей выполнения специальных высокотехнологичных видов работ в условиях специализированных производств.
Целью настоящего изобретения является упрощение конструкции и повышение эксплуатационных качеств плунжера с переменным наружным диаметром уплотнительных элементов.
Данная цель достигается тем, что плунжер скважинного лифта включает шток, на котором установлены верхняя и нижняя направляющие с размещенными между ними уплотнительными элементами, позволяющими изменять наружный диаметр плунжера, при этом между верхней и нижней направляющими размещена с возможностью осевого хода втулка, уплотнительные элементы расположены на втулке подпружиненно, верхняя направляющая выполнена неподвижной относительно штока, а нижняя - подвижной с возможностью обеспечения изменения сжатия пружин при взаимном ходе втулки и нижней направляющей в процессе работы плунжера.
На фиг. 1 показан плунжер в положении при спуске в скважину.
На фиг. 2 показан плунжер при подъеме на поверхность.
Плунжер имеет следующую конструкцию. Шток 1 (см. фиг. 1) плунжера соединен неподвижно резьбой с верхней направляющей 2 и зафиксирован от самопроизвольного отворота штифтом 3. Ниже на штоке 1 подвижно расположена втулка 4, в цилиндрической проточке 5 которой установлены уплотнительные элементы 6. Между ними и втулкой 4 имеются пружины 7 и 8. Наклонные торцевые поверхности 9 и 10 уплотнительных элементов 6 взаимодействуют с ответными коническими поверхностями 11 и 12 соответственно верхней 2 и нижней 13 направляющих. Угол наклона торцевых поверхностей уплотнительных элементов определяется в зависимости от усилия сжатия пружин 7 и 8, расположенных между ними, и втулкой, а также общей массы подвижных относительно штока деталей, которая с учетом ускорения определяет инерциальную нагрузку. Нижняя направляющая 13, установленная подвижно на штоке 1, имеет внутреннюю проточку 14 (фиг.2), в которой при спуске плунжера в скважину располагается пружинное кольцо 15, помещенное в канавку 16 штока 1. Упор 17 и ответный буртик 18 удерживают нижнюю направляющую 13 на штоке 1.
Плунжер работает следующим образом. Собранный плунжер спускается в скважину в положении, как показано на фиг. 1. В процессе падения от лубрикатора к нижнему забойному амортизатору уплотнительные элементы 6 находятся в сжатом по диаметру положении, приданным им при сборке и сохраняемому благодаря действию фиксирующего усилия со стороны нижней направляющей 13 на уплотнительные элементы 6. Такое положение обеспечивается работой пружинного кольца 15, находящегося в проточке 14. Трение наружных поверхностей нижней направляющей 13 и уплотнительных элементов 6 о внутренние стенки НКТ при падении плунжера также способствуют расположению деталей, как показано на фиг. 1. Таким образом при спуске в скважину уплотнительные элементы 6 находятся в сжатом положении, что позволяет плунжеру иметь повышенную проходимость в интервалах отложений парафинов. Возможное контактирование плунжера с ними будет происходить на достаточном удалении (до 5 мм по радиусу) от стенок НКТ, где отложения менее всего консолидированы и легко разрушаются усилием от собственного веса плунжера.
По достижении нижнего ограничителя в НКТ падающий плунжер выступающим снизу штоком 1 ударяется о верхнюю опорную поверхность амортизатора (не показан), что приведет к мгновенной остановке штока 1 и верхней направляющей 2. Втулка 4 с уплотнительными элементами 6 и нижняя направляющая 13 по инерции продолжают движение вниз. Преодолевая сопротивление упругих сил, пружинное кольцо 15 сжимается, утапливается в канавке 16 и не препятствует движению вниз названных деталей. Уплотнительные элементы 6 под действием пружин 7 и 8 перемещаются наружу (см. фиг. 2) так, что между ними и внутренней поверхностью НКТ образуется зазор порядка 0,5-1,0 мм на сторону, который соответствует работе стандартных конструкций плунжеров.
В этом положении после окончания закрытого периода скважины плунжер поднимается на поверхность. Под действием давления рабочего газа плунжер преодолевает интервал отложения парафинов, растирая их по стенкам НКТ и восстанавливая таким образом нормальный проходной канал.
Перемещаясь вверх со скоростью 3 - 10 м/с, плунжер ударяется о верхний амортизатор в лубрикаторе. Шток 1 и верхняя направляющая 2 останавливаются, а втулка 4 с уплотнительными элементами 6 и нижняя направляющая 13 продолжают двигаться вверх. Сила инерции подвижных деталей раскладывается по наклонным торцевым поверхностям 9 и 10 на осевую и радиальную составляющие. При этом усилие сжатия пружин 7 и 8 подобрано так, что заведомо меньше радиальной составляющей, под действием которой уплотнительные элементы 6 перемещаются внутрь плунжера. Пружинное кольцо 15 располагается в проточке 14 нижней направляющей и фиксирует ее относительно штока 1 в верхнем положении (см. фиг. 1).
После завершения открытого периода плунжер с сжатыми уплотнительными элементами 6 падает вниз, и цикл работы повторяется.
Подготовлена конструкторская документация и изготовлен макетный образец плунжера для стендовых и промысловых испытаний. Работа выполняется в соответствии с планом научно - исследовательских и опытно - конструкторских работ Научно - технического центра 000 "Уренгойгазпром".
Claims (1)
- Плунжер скважинного лифта, включающий шток, на котором установлены верхняя и нижняя направляющие с размещенными между ними уплотнительными элементами, позволяющими изменять наружный диаметр плунжера, отличающийся тем, что между верхней и нижней направляющими размещена с возможностью осевого хода втулка, уплотнительные элементы расположены на втулке подпружинено, верхняя направляющая выполнена неподвижной относительно штока, а нижняя - подвижной с возможностью фиксации относительно штока в верхнем положении и обеспечения изменения сжатия пружин при взаимном ходе втулки и нижней направляющей в процессе работы плунжера.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU99120543/03A RU2167270C1 (ru) | 1999-09-29 | 1999-09-29 | Плунжер скважинного лифта |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU99120543/03A RU2167270C1 (ru) | 1999-09-29 | 1999-09-29 | Плунжер скважинного лифта |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2167270C1 true RU2167270C1 (ru) | 2001-05-20 |
Family
ID=20225316
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU99120543/03A RU2167270C1 (ru) | 1999-09-29 | 1999-09-29 | Плунжер скважинного лифта |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2167270C1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN108086956A (zh) * | 2017-12-13 | 2018-05-29 | 沈阳新城石油机械制造有限公司 | 一种新型潜油电动柱塞泵 |
-
1999
- 1999-09-29 RU RU99120543/03A patent/RU2167270C1/ru not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
BEAUREGARD E.M., FERGUSON P.L. How plunqer Lift affects Production. Petroleum Engineer International. 1981, т.3, № 8, c.154. * |
МУРАВЬЕВ И.М. и др. Эксплуатация нефтяных месторождений. - М.: Госстоптехиздат, 1949, с.449. * |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN108086956A (zh) * | 2017-12-13 | 2018-05-29 | 沈阳新城石油机械制造有限公司 | 一种新型潜油电动柱塞泵 |
CN108086956B (zh) * | 2017-12-13 | 2020-03-27 | 沈阳新城石油机械制造有限公司 | 一种新型潜油电动柱塞泵 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US20100038071A1 (en) | Multi-Stage Spring For Use With Artificial Lift Plungers | |
KR20100005138A (ko) | 엘리베이터의 유압 완충기 | |
RU2453679C1 (ru) | Механический пакер | |
RU2167270C1 (ru) | Плунжер скважинного лифта | |
CN107143604B (zh) | 减震器的自主调节阀及其阶梯式排油方法 | |
CN112983804A (zh) | 一种柱塞 | |
RU2278260C1 (ru) | Пробоотборник | |
RU2105864C1 (ru) | Пакер | |
RU2229013C2 (ru) | Способ эксплуатации насосно-компрессорных труб в газовой скважине и устройство для его осуществления | |
RU2294431C1 (ru) | Устройство для отбора проб жидкости из скважины | |
RU192466U1 (ru) | Пакер механический | |
RU2734529C1 (ru) | Канатная подвеска устьевого скважинного штока | |
RU50250U1 (ru) | Устройство для отбора проб жидкости из скважины | |
CN112943597B (zh) | 一种气井排水用开瓣式实心棒式柱塞 | |
SU1408054A1 (ru) | Глубиннонасосное виброударное устройство | |
RU2211375C1 (ru) | Летающий клапан для плунжерного лифта | |
RU2285110C2 (ru) | Скважинный гидродомкрат | |
RU56980U1 (ru) | Демпфирующая муфта | |
RU1828914C (ru) | Инструмент дл установки оборудовани в скважине | |
RU56936U1 (ru) | Пакер | |
RU55416U1 (ru) | Пакер | |
RU2083805C1 (ru) | Устройство для очистки забоя скважины | |
SU977722A1 (ru) | Плунжер дл периодической эксплуатации скважины | |
SU1754877A1 (ru) | Наддолотный амортизатор | |
RU60973U1 (ru) | Пакер |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20040930 |