RU2170337C2 - Устройство откачки газа из затрубного пространства скважин - Google Patents
Устройство откачки газа из затрубного пространства скважин Download PDFInfo
- Publication number
- RU2170337C2 RU2170337C2 RU99115614A RU99115614A RU2170337C2 RU 2170337 C2 RU2170337 C2 RU 2170337C2 RU 99115614 A RU99115614 A RU 99115614A RU 99115614 A RU99115614 A RU 99115614A RU 2170337 C2 RU2170337 C2 RU 2170337C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- gas
- cylinder
- piston
- suction
- well
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Details Of Reciprocating Pumps (AREA)
Abstract
Изобретение относится к нефтяной и газовой промышленности, в частности к установкам механизированной добычи газонефтяной смеси из скважин, обеспечивает увеличение добычи нефти за счет расширения условий применимости устройства откачки газа из затрубного пространства скважин. Сущность изобретения: устройство откачки газа скважин, оборудованных станками-качалками, включает цилиндр, поршень, связанный с балансиром станка-качалки, рабочие камеры, образуемые поршнем и тыльной его стороной со стенками цилиндра. Имеется всасывающий газопровод с клапаном. Он соединяет цилиндр с затрубным пространством скважины и нагнетательный газопровод - с клапаном. Устройство содержит дополнительные всасывающие и нагнетательные газопроводы с клапанами и байпасные по отношению к клапанам газопроводы с запорными устройствами. Дополнительные всасывающие и нагнетательные газопроводы герметично соединяют часть цилиндра, ограниченную его стенками и тыльной стороной поршня, с всасывающими и нагнетательными газопроводами для сообщения обеих рабочих камер. 1 табл., 2 ил.
Description
Предложение относится к нефтяной и газовой промышленности, в частности к установкам механизированной добычи газонефтяной смеси из скважин.
Известна установка откачки газа, выделяющегося из нефти в результате сепарации на индивидуальных замерных установках вблизи скважин или в другой сепарационной емкости, например в затрубном пространстве скважин, включающая компрессор, газопроводы, соединяющие сепарационную емкость (затрубное пространство нефтедобывающих скважин) с компрессором (см. книгу: Бараз В. И. Сбор, подготовка и транспортирование нефтяного газа: Справочник рабочего. - М. : Недра, 1987, 260 с., стр. 37-39). Установка обеспечивает отбор углеводородного газа с целью последующей его утилизации и снижение давления на забое скважин для увеличения притока нефти из пласта.
Недостатком установки являются значительные материальные затраты на прокладку сети газопроводов от скважин к компрессору, обычно расположенному на центральном пункте сбора нефти, и связанная с этим ограниченность применения установки в случае значительной удаленности скважин от сборного пункта, а также дополнительные энергетические затраты для работы привода компрессора.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому является устройство откачки газа из затрубного пространства скважин, включающее цилиндр, поршень, рабочие камеры, образуемые поршнем и тыльной его стороной со стенками цилиндра, всасывающий газопровод с клапаном, соединяющий цилиндр с затрубным пространством скважины и нагнетательный газопровод с клапаном (см. патент РФ N 2102584, кл. E 21 B 43/00, 20.01.98).
Данное устройство также позволяет увеличить добычу нефти за счет снижения забойного давления путем откачки газа из затрубного пространства скважины. При этом достигается экономия материальных затрат, поскольку нет необходимости прокладывать специальные газопроводы, а затрубный газ транспортируют по существующему нефтепроводу. Кроме того, для откачки и сжатия газа используется существующая мощность двигателя станка-качалки.
Недостатком известного устройства является ограниченность его применения, связанная с тем, что газовая сила, создаваемая устройством откачки газа при сжатии газа (равная произведению давления в рабочей камере на площадь поршня), дополнительно воздействует на шатун, редуктор и двигатель станка-качалки. В результате, если газовая сила превышает допустимые для данного станка-качалки значения, то устройство откачки газа неприменимо и, следовательно, снижение забойного давления и увеличение дебита на такой скважине недостижимо.
Решаемая техническая задача состоит в том, что необходимо создать такое устройство откачки газа из затрубного пространства скважин, которое бы при минимальных затратах на реконструкцию имеющихся в промышленности технологических схем, обеспечивало бы эффективную откачку газа из затрубного пространства скважин, снижение забойного давления и увеличение дебита в более широком диапазоне нефтедобывающих скважин, оборудованных станками-качалками.
Целью предлагаемого устройства является увеличение добычи нефти за счет расширения условий применимости устройства откачки газа из затрубного пространства скважин.
Поставленная цель достигается описываемым устройством откачки газа из затрубного пространства скважин, оборудованных станками-качалками, включающим цилиндр, поршень, связанный с балансиром станка-качалки, рабочие камеры, образуемые поршнем и тыльной его стороной со стенками цилиндра, всасывающий газопровод с клапаном, соединяющий цилиндр с затрубным пространством скважины и нагнетательный газопровод с клапаном.
Новым является то, что устройство содержит дополнительные всасывающие и нагнетательные газопроводы с клапанами и байпасные по отношению к клапанам газопроводы с запорными устройствами, при этом дополнительные всасывающие и нагнетательные газопроводы герметично соединяют часть цилиндра, ограниченную его стенками и тыльной стороной поршня, с всасывающими и нагнетательными газопроводами для сообщения обеих рабочих камер.
Из доступных источников патентной и научно-технической литературы нам неизвестна заявленная совокупность отличительных признаков. Следовательно, предлагаемое устройство отвечает критерию "существенные отличия".
На фиг. 1 изображена принципиальная технологическая схема устройства откачки газа в совокупности с его приводом - станком-качалкой и подсоединенной к нему скважиной; на фиг. 2 подробно изображен фрагмент I схемы, представленной на фиг. 1, представляющий устройство откачки газа.
Устройство откачки газа содержит: цилиндр 1, устанавливаемый на раму станка-качалки 2, поршень 3, рабочую камеру 4, образуемую поршнем 3 со стенками цилиндра 1, рабочую камеру 5, образуемую тыльной стороной поршня 3 и стенками цилиндра 1, шток 6 поршня, связанный с балансиром 7 станка-качалки, всасывающий газопровод 8 с клапаном 9, соединяющий цилиндр 1 с затрубным пространством 10 скважины 11, нагнетательный газопровод 12 с клапаном 13, соединяющий цилиндр 1 с выкидной линией 14 скважины 11, дополнительный газопровод 15 с клапаном 16, соединяющий рабочую камеру 5 с всасывающим газопроводом 8, дополнительный газопровод 17 с клапаном 18, соединяющий рабочую камеру 5 с нагнетательным газопроводом 12, байпасные по отношению к клапанам 16 и 18 газопроводы соответственно 19 и 20 с запорными устройствами (например, кранами, задвижками) на них 21 и 22.
Устройство работает следующим образом.
При установке устройства откачки газа на заднем плече балансира запорное устройство 21 закрыто, а запорное устройство 22 - открыто. При движении головки балансира 7 вверх нефть из скважины 11 поступает в выкидную линию 14. Одновременно с этим поршень 3 установки откачки газа движется вниз и сжимает газ в рабочей камере 4, в результате газ через клапан 13 по дополнительному газопроводу 17 и байпасному газопроводу 20 через запорное устройство 22 поступает в рабочую камеру 5, при этом часть газа поступает в выкидную линию 14. При этом нагрузка на станок-качалку (шатун, редуктор и электродвигатель) не возрастает в отличие от известного устройства, так как в рабочих камерах 4 и 5 за счет равных давлений в них возникают газовые силы, приблизительно равные по величине и противоположно направленные (Fг4=Pг4•S4, Fг5= Pг5 •S5, Fг4≈Fг5, так как S4 ≈S5, где Fг4, Pг4, S4 и Fг5, Pг5, S5 - газовая сила, давление и площадь поршня в камерах соответственно 4 и 5. Площадь S5 составляет 90-95% от площади S4).
При ходе головки балансира 7 вниз газ в рабочей камере 5 сжимается и подается на газопровод 17, проходит по байпасному газопроводу 20 через открытое запорное устройство 22 и поступает в выкидную линию 14. При этом работа по сжатию газа в рабочей камере 5 осуществляется за счет веса штанг, увлекающих головку балансира вниз, и газовой силы, возникающей в камере 4 давлением газа, равного давлению в затрубном пространстве скважины, то есть при сжатии газа и подаче его в выкидную линию дополнительные нагрузки на станок-качалку не возникают и не требуется дополнительная мощность электродвигателя. Кроме того, при сжатии газа на шток поршня действуют растягивающие силы, что исключает заклинивание поршня в цилиндре в отличие от известного устройства, у которого шток работает на изгиб.
При размещении устройства откачки газа на переднем плече балансира запорное устройство 21 открыто, а запорное устройство 22 - закрыто. При движении головки балансира 7 вверх давления в обеих камерах сжатия 4 и 5 приблизительно равны, поскольку они сообщаются через байпасный 19, дополнительный 15 и всасывающий 8 газопроводы, поэтому дополнительная нагрузка на элементы станка-качалки при подъеме жидкости отсутствует. При движении головки балансира вниз газ сжимается в камере 4 и подается в выкидную линию 14. В результате, как при переднем, так и заднем размещении предлагаемое устройство позволяет управлять потоками газа таким образом, что дополнительная нагрузка на детали и электродвигатель станка-качалки сводится к минимуму, в отличие от известного устройства, что расширяет возможности применения предлагаемого устройства и, соответственно, позволяет увеличить дебит нефти на большем числе скважин. Кроме того, предлагаемое устройство позволяет 2-кратно увеличить объем откачиваемого газа на скважинах с высоким газовым фактором нефти при закрытых задвижках 21 и 22, что обеспечивает большее снижение давления в затрубном пространстве скважины и увеличение дебита.
Пример конкретного выполнения.
Устройство откачки газа с диаметром цилиндра 200 мм размещено на заднем плече балансира станка-качалки СК-8. Максимальная нагрузка на головку балансира (при ее ходе вверх) равна 65 кН, то есть близка к предельной нагрузке 80 кН. Давление в выкидной линии 14 -1,2 МПа. Запорное устройство 21 закрыто, запорное устройство 22 открыто. При ходе головки балансира вверх, когда нагрузка на шатун, редуктор и электродвигатель максимальна, происходит переток газа из камеры 4 в камеру 5, работа сжатия при этом не производится и дополнительные нагрузки на элементы станка-качалки отсутствуют. При ходе головки балансира вниз происходит сжатие газа в камере 5 до давления 1,2 МПа и нагнетание его в выкидную линию 14, при этом работа сжатия осуществляется за счет веса штанг и давления газа в камере 4, равного давлению в затрубном пространстве скважины 0,25 МПа.
Результаты испытания известного и предлагаемого устройств приведены в таблице.
Из таблицы видно, что при использовании предлагаемого устройства дебит нефти больше на 28%, чем при известном устройстве за счет создания меньшего давления в затрубном пространстве (0,25 МПа против 0,32 МПа), что обеспечивается применением устройства с цилиндром большего диаметра (200 мм против 176 мм) без нарушения работы станка-качалки. Использование известного устройства с таким же диаметром цилиндра, что и у предлагаемого (200 мм) невозможно, так как газовая сила, дополнительно действующая на элементы станка-качалки, превышает допустимую (33,2 кН против 30 кН). Таким образом, предлагаемое устройство применимо на скважинах, на которых использование известного устройства дает меньший эффект или невозможно.
Технико-экономическая эффективность предлагаемого устройства складывается из прибыли от увеличения добычи нефти и расширения области применимости устройства откачки газа из затрубного пространства скважин с индивидуальным приводом от балансира станка-качалки.
Claims (1)
- Устройство откачки газа из затрубного пространства скважин, оборудованных станками-качалками, включающее цилиндр, поршень, связанный с балансиром станка-качалки, рабочие камеры, образуемые поршнем и тыльной его стороной со стенками цилиндра, всасывающий газопровод с клапаном, соединяющий цилиндр с затрубным пространством скважины и нагнетательный газопровод с клапаном, отличающееся тем, что оно содержит дополнительные всасывающие и нагнетательные газопроводы с клапанами и байпасные, по отношению к клапанам, газопроводы с запорными устройствами, при этом дополнительные всасывающие и нагнетательные газопроводы герметично соединяют часть цилиндра, ограниченную его стенками и тыльной стороной поршня, с всасывающими и нагнетательными газопроводами для сообщения обеих рабочих камер.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU99115614A RU2170337C2 (ru) | 1999-07-21 | 1999-07-21 | Устройство откачки газа из затрубного пространства скважин |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU99115614A RU2170337C2 (ru) | 1999-07-21 | 1999-07-21 | Устройство откачки газа из затрубного пространства скважин |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU99115614A RU99115614A (ru) | 2001-05-10 |
RU2170337C2 true RU2170337C2 (ru) | 2001-07-10 |
Family
ID=20222820
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU99115614A RU2170337C2 (ru) | 1999-07-21 | 1999-07-21 | Устройство откачки газа из затрубного пространства скважин |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2170337C2 (ru) |
Cited By (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101892817A (zh) * | 2010-06-29 | 2010-11-24 | 中国石油化工股份有限公司胜利油田分公司采油工艺研究院 | 气平衡抽油机气平衡总成 |
CN102418499A (zh) * | 2011-12-19 | 2012-04-18 | 刘典军 | 气动油田抽油机 |
CN103061717A (zh) * | 2013-01-05 | 2013-04-24 | 无锡市科优液压设备制造有限公司 | 一种四缸式液压抽油机 |
CN104775795A (zh) * | 2015-04-15 | 2015-07-15 | 四川金鑫股份有限公司 | 游梁式抽油机 |
RU2567571C1 (ru) * | 2014-06-27 | 2015-11-10 | Асгар Маратович Валеев | Устройство для отвода газа из затрубного пространства нефтяной скважины |
CN105350943A (zh) * | 2015-11-25 | 2016-02-24 | 中国石油化工股份有限公司胜利油田分公司技术检测中心 | 游梁式抽油机平衡度最小功率法自动调节装置及方法 |
RU2688818C1 (ru) * | 2018-07-30 | 2019-05-22 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Уфимский государственный нефтяной технический университет" | Способ отбора попутного нефтяного газа и комплекс агрегатов для его осуществления |
RU2726720C1 (ru) * | 2020-01-10 | 2020-07-15 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Уфимский государственный нефтяной технический университет" | Устройство для откачки газа из затрубного пространства |
RU2773895C1 (ru) * | 2021-12-07 | 2022-06-14 | Публичное акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина | Установка для отбора газа из затрубного пространства нефтяной скважины |
-
1999
- 1999-07-21 RU RU99115614A patent/RU2170337C2/ru active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
САФАРЗАДЕ А.К. Попутный отбор затрубного газа из глубинных насосных скважин. - Баку: Азернефтнешр, 1959, с.5-18. МУРАВЬЕВ В.М. и др. Основы нефтяного и газового дела. - М.: Недра, 1967, c.168-170. СИЛАШ А.П. Добыча и транспорт нефти и газа, ч.1, - М.: Недра, 1980, c.251-252, 282-284. World Oil, 1, July, 1992, p.71. * |
Cited By (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101892817A (zh) * | 2010-06-29 | 2010-11-24 | 中国石油化工股份有限公司胜利油田分公司采油工艺研究院 | 气平衡抽油机气平衡总成 |
CN102418499A (zh) * | 2011-12-19 | 2012-04-18 | 刘典军 | 气动油田抽油机 |
CN103061717A (zh) * | 2013-01-05 | 2013-04-24 | 无锡市科优液压设备制造有限公司 | 一种四缸式液压抽油机 |
RU2567571C1 (ru) * | 2014-06-27 | 2015-11-10 | Асгар Маратович Валеев | Устройство для отвода газа из затрубного пространства нефтяной скважины |
CN104775795A (zh) * | 2015-04-15 | 2015-07-15 | 四川金鑫股份有限公司 | 游梁式抽油机 |
CN104775795B (zh) * | 2015-04-15 | 2019-01-08 | 四川金鑫股份有限公司 | 游梁式抽油机 |
CN105350943A (zh) * | 2015-11-25 | 2016-02-24 | 中国石油化工股份有限公司胜利油田分公司技术检测中心 | 游梁式抽油机平衡度最小功率法自动调节装置及方法 |
CN105350943B (zh) * | 2015-11-25 | 2018-01-02 | 中国石油化工股份有限公司胜利油田分公司技术检测中心 | 游梁式抽油机平衡度最小功率法自动调节装置及方法 |
RU2688818C1 (ru) * | 2018-07-30 | 2019-05-22 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Уфимский государственный нефтяной технический университет" | Способ отбора попутного нефтяного газа и комплекс агрегатов для его осуществления |
RU2726720C1 (ru) * | 2020-01-10 | 2020-07-15 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Уфимский государственный нефтяной технический университет" | Устройство для откачки газа из затрубного пространства |
RU2773895C1 (ru) * | 2021-12-07 | 2022-06-14 | Публичное акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина | Установка для отбора газа из затрубного пространства нефтяной скважины |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2170337C2 (ru) | Устройство откачки газа из затрубного пространства скважин | |
US7281593B2 (en) | Method for the circulation of gas when drilling or working a well | |
US20230012666A1 (en) | High pressure pump | |
US20230279852A1 (en) | Gas lift compressor system and method for supplying compressed gas to multiple wells | |
US4297088A (en) | Pump assembly comprising gas spring means | |
US20190032646A1 (en) | An apparatus and method for compressing fluid | |
CN106224312B (zh) | 一种单柱塞泵矩阵式布置液压驱动系统 | |
RU2122105C1 (ru) | Установка для добычи нефти | |
RU101491U1 (ru) | Установка для добычи нефти | |
CN105793517B (zh) | 连续循环钻井方法和截留并再分配该方法所用流体的装置 | |
US20020129938A1 (en) | Energy-exchange pressure-elevating liquid transfer system | |
RU2160866C1 (ru) | Установка для сбора и транспортирования продукции нефтяных скважин | |
CN106640165B (zh) | 一种煤矿用液压支架及其控制方法 | |
US11549496B2 (en) | Reconfigurable multi-stage gas compressor | |
CN209855754U (zh) | 一种简易油田井口伴生气收集装置 | |
RU2357099C1 (ru) | Наземный силовой агрегат глубинного скважинного насоса, преимущественно гидропоршневого или струйного, для подъема жидкости из скважины с использованием энергии рабочей жидкости | |
RU2106482C1 (ru) | Способ добычи нефти | |
CN107558966B (zh) | 一种低渗低产油井用多井联动气驱采油装置 | |
RU2391557C1 (ru) | Компрессорный агрегат для сжатия газа или газожидкостной смеси, предназначенный для закачки их в скважину или в трубопровод | |
US20240110552A1 (en) | Process pumps and related methods of treating a process line | |
Vlot et al. | Pulsation-free hydraulic-driven swing tube piston pump | |
CN204783890U (zh) | 一种全回转钻机的液压泵控制装置 | |
US2229539A (en) | Method of and apparatus for producing oil and gas from a well | |
CN102410169A (zh) | 泵送机械及其泵送系统 | |
CN109538169A (zh) | 一种简易油田井口伴生气收集装置及方法 |