RU2239122C2 - Pump station for pumping multi-component gas containing mixture - Google Patents
Pump station for pumping multi-component gas containing mixture Download PDFInfo
- Publication number
- RU2239122C2 RU2239122C2 RU2002109397/06A RU2002109397A RU2239122C2 RU 2239122 C2 RU2239122 C2 RU 2239122C2 RU 2002109397/06 A RU2002109397/06 A RU 2002109397/06A RU 2002109397 A RU2002109397 A RU 2002109397A RU 2239122 C2 RU2239122 C2 RU 2239122C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- pump
- station according
- pump station
- liquefaction tank
- pumping
- Prior art date
Links
Landscapes
- Applications Or Details Of Rotary Compressors (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к насосным станциям для перекачивания многокомпонентных газожидкостных смесей, преимущественно продукции нефтяных скважин.The invention relates to pumping stations for pumping multicomponent gas-liquid mixtures, mainly oil well products.
Известен способ перекачки продукции нефтяных скважин, включающий сепарацию многокомпонентной газосодержащей смеси перед поступлением в насосную станцию [Нефтепромысловое оборудование. Справочник. Под ред. Е.И.Бухаленко. - М.: Недра, 1990, стр.425].A known method of pumping oil well products, including the separation of a multicomponent gas-containing mixture before entering the pumping station [Oilfield equipment. Directory. Ed. E.I. Bukhalenko. - M .: Nedra, 1990, p. 425].
Недостатком известного способа является необходимость в полном удалении газа от жидкой фракции при сепарации (сложность процесса), а также потеря газа и отрицательные экологические последствия при его сжигании в факельной установке.The disadvantage of this method is the need for complete removal of gas from the liquid fraction during separation (the complexity of the process), as well as the loss of gas and negative environmental consequences when it is burned in a flare unit.
Использование многофазных насосных станций имеет ряд преимуществ: 1) упрощенная и полностью герметичная система транспорта продукции скважин от места добычи до центрального пункта подготовки нефти (газа) независимо от его удаленности; 2) повышение дебита скважины (нефтеотдачи пласта) за счет снижения давления на устье скважины. При этом погружные скважинные насосы эксплуатируются в более выгодных технологических режимах; 3) уменьшение вредного воздействия на окружающую среду; 4) сокращение капитальных затрат на обустройство месторождения (отказ от строительства протяженных нефтесборных коллекторов и газопровода); 5) возможность эксплуатации скважин, а также месторождения в целом в экономически выгодных режимах за счет автоматического поддержания давления на входе насоса; 6) включение в общую систему обустройства месторождения зон или отдельных скважин (кустов), территориально удаленных или расположенных в труднодоступных местах; 7) возможность стопроцентной утилизации газа начиная с первого дня эксплуатации месторождения.The use of multiphase pumping stations has several advantages: 1) a simplified and completely tight system for transporting well products from the production site to the central oil (gas) treatment point, regardless of its distance; 2) increasing the flow rate of the well (oil recovery) by reducing pressure at the wellhead. At the same time, submersible borehole pumps are operated in more favorable technological conditions; 3) reduction of harmful effects on the environment; 4) reduction of capital expenditures for the development of the field (abandonment of the construction of long oil collectors and a gas pipeline); 5) the ability to operate wells, as well as the field as a whole in economically profitable modes by automatically maintaining the pressure at the pump inlet; 6) inclusion in the general system of field development of zones or individual wells (clusters), geographically remote or located in remote places; 7) the possibility of 100% gas utilization starting from the first day of field operation.
Известны различные технические решения для нагнетания газожидкостной смеси: насосные установки, содержащие дозировочный и дожимной поршневые насосы, соединенные между собой посредством трубопровода и клапана [а.с. СССР №1339297, кл. F 04 В 23/00, опубл. 23.09.87; а.с. СССР №1585545, кл. F 04 В 23/00, опубл. 15.08.90], насосные станции с предварительным разделением продукции нефтяных скважин перед станцией на нефть, воду и газ с последующим раздельным нагнетанием и смешением после станции [а.с. СССР №623049, кл. F 17 D 1/00, опубл. 1978; а.с. СССР №653481, кл. F 17 D 1/00, опубл. 1979, пат. РФ №2007659, кл. F 17 D 1/00, опубл. 1994].There are various technical solutions for pumping a gas-liquid mixture: pumping units containing metering and booster piston pumps, interconnected by a pipeline and valve [a.s. USSR No. 1339297, class F 04 B 23/00, publ. 09/23/87; A.S. USSR No. 1585545, class F 04 B 23/00, publ. 08/15/90], pumping stations with preliminary separation of the production of oil wells in front of the station into oil, water and gas, followed by separate injection and mixing after the station [a.s. USSR No. 623049, class F 17 D 1/00, publ. 1978; A.S. USSR No. 653481, class F 17 D 1/00, publ. 1979, US Pat. RF №2007659, class F 17 D 1/00, publ. 1994].
Недостатками известных технических решений являются сложность конструкции, низкая надежность в работе и высокая стоимость насосных станций, реализующих указанные технические решения.The disadvantages of the known technical solutions are the design complexity, low reliability and high cost of pumping stations that implement these technical solutions.
Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому результату является выбранная в качестве прототипа насосная станция для перекачивания многофазных смесей, содержащая установленный на трубопроводе винтовой насос [П.Е. Амосов и др. Винтовые компрессорные машины. Л.: Машиностроение, 1977, стр.13].The closest in technical essence and the achieved result is the selected as a prototype pump station for pumping multiphase mixtures containing a screw pump mounted on the pipeline [P.E. Amosov et al. Screw compressor machines. L .: Engineering, 1977, p. 13].
Известная станция на основе винтового насоса проста по конструкции и в эксплуатации, надежна в работе, экономична (КПД до 75%). Однако при высоких газосодержаниях (60...100 об.%) и больших степенях повышения давления (5...10 раз и выше) ее КПД снижается до 20...30% и возникает недопустимо высокий перегрев винтового насоса из-за отсутствия жидкостного уплотнения и охлаждения в местах контакта винтов между собой и корпусом насоса.The well-known screw pump-based station is simple in design and operation, reliable in operation, and economical (efficiency up to 75%). However, at high gas contents (60 ... 100 vol.%) And large degrees of pressure increase (5 ... 10 times or more), its efficiency decreases to 20 ... 30% and an unacceptably high overheating of the screw pump occurs due to the lack of liquid sealing and cooling at the points of contact between the screws and the pump casing.
Для устранения указанных недостатков предлагается насосная станция для перекачки газосодержащей нефти, содержащая установленный на трубопроводе винтовой насос, в которой согласно изобретению вход винтового насоса соединен магистралью с дополнительной емкостью зажижения, заполненной водонефтяной смесью.To eliminate these drawbacks, a gas-containing oil pumping station is proposed, comprising a screw pump mounted on a pipeline, in which, according to the invention, the screw pump inlet is connected by a line with an additional liquefaction tank filled with an oil-water mixture.
При этом на магистрали может быть установлен регулируемый клапан, выполненный с возможностью открытия при попадании на вход насоса газовой пробки или смеси с высоким газосодержанием, например выполненный в виде электромагнитного клапана, электрически связанного через блок управления с термопарой, установленной на выходе насоса.At the same time, an adjustable valve can be installed on the line, which can open when a gas plug or mixture with a high gas content enters the pump inlet, for example, made in the form of an electromagnetic valve electrically connected through a control unit to a thermocouple installed at the pump outlet.
При этом привод регулируемого клапана может быть выполнен в виде сильфона, полость которого при помощи капилляра сообщена с установленной на выходном участке трубопровода насоса герметичной камерой, заполненной жидкостью с высоким коэффициентом температурного объемного расширения.In this case, the actuator of the adjustable valve can be made in the form of a bellows, the cavity of which is communicated by means of a capillary with a sealed chamber installed at the outlet of the pump pipeline filled with a liquid with a high coefficient of thermal volume expansion.
При этом емкость зажижения может быть дополнительно соединена с выходом насоса с образованием циркуляционного контура.In this case, the liquefaction tank can be additionally connected to the pump outlet with the formation of a circulation circuit.
При этом в циркуляционном контуре может быть установлен холодильник.In this case, a refrigerator can be installed in the circulation circuit.
При этом емкость зажижения может быть выполнена в виде гидростатического сепаратора.In this case, the liquefaction tank can be made in the form of a hydrostatic separator.
При этом в верхней части емкости зажижения может быть расположен центробежный сепаратор.In this case, a centrifugal separator can be located in the upper part of the liquefaction tank.
При этом привод регулируемого клапана может быть кинематически связан с поплавковым уровнемером, установленным внутри емкости зажижения.In this case, the actuator of the adjustable valve can be kinematically connected with a float level gauge installed inside the liquefaction tank.
При этом клапан может быть установлен внутри емкости, а его привод связан штангой с поплавком.In this case, the valve can be installed inside the tank, and its actuator is connected by a rod with a float.
При этом емкость зажижения может содержать два выходных патрубка, установленных на разной высоте, один (верхний) из которых служит для выхода газа, а другой (нижний) - для жидкой фракции.In this case, the liquefaction tank may contain two outlet pipes installed at different heights, one (upper) of which serves to exit the gas, and the other (lower) - for the liquid fraction.
При этом емкость зажижения может быть выполнена в виде щелевого расходомера.In this case, the liquefaction tank can be made in the form of a slit flow meter.
Сопоставительный анализ заявляемой насосной станции с прототипом и с другими решениями в данной области техники показывает, что изложенная в патентной формуле совокупность признаков неизвестна из существующего уровня техники, на основании чего можно сделать вывод о ее соответствии критерию изобретения "новизна".A comparative analysis of the inventive pumping station with the prototype and with other solutions in the art shows that the set of features set forth in the patent formula is unknown from the existing level of technology, on the basis of which it can be concluded that it meets the criteria of the invention of "novelty."
По мнению заявителя и авторов, совокупность изложенных в патентной формуле существенных признаков не следует для специалиста явным образом из известного уровня техники, так как из него не видно влияние на получаемый технический результат - новое свойство объекта - совокупности признаков патентной формулы, что позволяет сделать вывод о соответствии предлагаемого решения второму критерию “изобретательский уровень”.According to the applicant and the authors, the totality of the essential features set forth in the patent formula does not follow explicitly from the prior art, as it does not show the effect on the technical result obtained - a new property of the object - the totality of the features of the patent formula, which allows us to conclude compliance of the proposed solution to the second criterion of "inventive step".
Соответствие предлагаемого решения критерию изобретения "промышленная применимость" видно из нижеприведенного примера конкретного выполнения насосной станции.The compliance of the proposed solution with the criterion of the invention "industrial applicability" can be seen from the following example of a specific implementation of the pumping station.
Изобретение иллюстрировано чертежом, на котором представлена функциональная схема насосной установки, выполненной с циркуляционным контуром и электромагнитным клапаном, управляемым от сигнала термопары, установленной на выходе насоса (зависимые пункты 2, 4 патентной формулы).The invention is illustrated in the drawing, which shows a functional diagram of a pump installation made with a circulation circuit and an electromagnetic valve controlled by a thermocouple signal installed at the pump output (dependent paragraphs 2, 4 of the patent formula).
Позиции, указанные на схеме:Items shown in the diagram:
1 - трубопровод;1 - pipeline;
2 - винтовой насос;2 - screw pump;
3 - емкость зажижения;3 - liquefaction tank;
4 - нефтеводяная смесь;4 - oil-water mixture;
5 - циркуляционная магистраль;5 - circulation line;
6 - регулируемый клапан;6 - adjustable valve;
7 - электромагнит;7 - an electromagnet;
8 - электронный блок управления;8 - electronic control unit;
9 - термопара.9 - thermocouple.
Насосная установка включает установленный на трубопроводе 1 винтовой насос 2, выход которого соединен с емкостью 3 зажижения, заполненной нефтеводяной смесью 4. Вход насоса 2 соединен с емкостью 3 магистралью 5 с образованием циркуляционного контура. На циркуляционной магистрали 5 установлен регулируемый (электромагнитный) клапан 6, электромагнит 7 которого через электронный блок управления 8 электрически связан с термопарой 9, размещенной на выходе насоса 2.The pump installation includes a screw pump 2 installed on the pipeline 1, the outlet of which is connected to a liquefaction tank 3 filled with an oil-water mixture 4. The pump inlet 2 is connected to the tank 3 by a line 5 with the formation of a circulation circuit. An adjustable (electromagnetic) valve 6 is installed on the circulation line 5, the electromagnet 7 of which is electrically connected via an electronic control unit 8 to a thermocouple 9 located at the outlet of the pump 2.
Работа насосной станции осуществляется следующим образом.The operation of the pumping station is as follows.
При включении винтового насоса 2 происходит перекачка газонефтяной смеси по трубопроводу 1. На выходе из насоса смесь попадает в емкость 3, в нижней части которой скапливается нефтеводяная фракция (смесь) 4. В случае попадания на вход насоса 2 газовой пробки или газонефтяной смеси с высоким (60...90 об.%) содержанием газа происходит нагрев смеси из-за адиабатического сжатия газа и снижения жидкостного охлаждения насоса 2. Этот нагрев регистрируется термопарой 9 на выходе из насоса 2 и приводит к срабатыванию электронного блока управления 8, электрический управляющий сигнал от которого подается на электромагнит 7 клапана 6. Клапан 6 открывается. Из емкости 3 водонефтяная смесь через открытый электромагнитный клапан 6 по магистрали 5 поступает на вход винтового насоса 2. Это обеспечивает восстановление КПД насоса и устраняет его перегрев.When the screw pump 2 is turned on, the gas-oil mixture is pumped through pipeline 1. At the pump outlet, the mixture enters the tank 3, in the lower part of which the oil-water fraction (mixture) accumulates 4. In the event of a gas plug or gas-oil mixture entering the pump inlet 2 with a high ( 60 ... 90 vol.%) The gas content heats the mixture due to adiabatic compression of the gas and a decrease in liquid cooling of the pump 2. This heating is detected by a thermocouple 9 at the outlet of the pump 2 and causes the electronic control unit 8 to operate cal control signal from which is fed to the solenoid valve 6. The valve 7 opens 6. From the tank 3, the oil-water mixture through the open solenoid valve 6 along the line 5 enters the inlet of the screw pump 2. This ensures the restoration of the efficiency of the pump and eliminates its overheating.
Использование заявляемого изобретения позволяет снизить энергозатраты на перекачивание многокомпонентных нефтегазовых смесей винтовыми насосными станциями (практически до уровня энергозатрат раздельного транспортирования газовой фракции), сохранив при этом преимущества винтовых насосов (простота, возможность перекачивания смесей с содержанием газообразной фракции от 0 до 100%, высокие надежность, долговечность и удобство в работе). Отличительными особенностями насосной станции являются низкие капитальные и эксплуатационные расходы.Using the claimed invention allows to reduce the energy consumption for pumping multicomponent oil and gas mixtures with screw pumping stations (almost to the level of energy consumption for separate transportation of the gas fraction), while maintaining the advantages of screw pumps (simplicity, the ability to pump mixtures with a gaseous fraction from 0 to 100%, high reliability, durability and ease of use). Distinctive features of the pumping station are low capital and operating costs.
Claims (11)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2002109397/06A RU2239122C2 (en) | 2002-04-10 | 2002-04-10 | Pump station for pumping multi-component gas containing mixture |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2002109397/06A RU2239122C2 (en) | 2002-04-10 | 2002-04-10 | Pump station for pumping multi-component gas containing mixture |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2002109397A RU2002109397A (en) | 2003-11-27 |
RU2239122C2 true RU2239122C2 (en) | 2004-10-27 |
Family
ID=33536962
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2002109397/06A RU2239122C2 (en) | 2002-04-10 | 2002-04-10 | Pump station for pumping multi-component gas containing mixture |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2239122C2 (en) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2460007C1 (en) * | 2011-09-26 | 2012-08-27 | Закрытое Акционерное Общество Научно-Производственное Объединение "Тэн" | Pump station for pumping of multi-component gas-containing medium |
RU2464481C1 (en) * | 2011-09-26 | 2012-10-20 | Закрытое Акционерное Общество Научно-Производственное Объединение "Тэн" | Pump station for pumping of multi-component gas-containing medium |
RU2464483C1 (en) * | 2011-09-26 | 2012-10-20 | Закрытое Акционерное Общество Научно-Производственное Объединение "Тэн" | Pump station for pumping of multi-component gas-containing medium |
RU2464482C1 (en) * | 2011-09-26 | 2012-10-20 | Закрытое Акционерное Общество Научно-Производственное Объединение "Тэн" | Pump station for pumping of multi-component gas-containing medium |
-
2002
- 2002-04-10 RU RU2002109397/06A patent/RU2239122C2/en active IP Right Revival
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
АМОСОВ П.Е. Винтовые компрессорные машины. - Л.: Машиностроение, 1977, с.13. * |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2460007C1 (en) * | 2011-09-26 | 2012-08-27 | Закрытое Акционерное Общество Научно-Производственное Объединение "Тэн" | Pump station for pumping of multi-component gas-containing medium |
RU2464481C1 (en) * | 2011-09-26 | 2012-10-20 | Закрытое Акционерное Общество Научно-Производственное Объединение "Тэн" | Pump station for pumping of multi-component gas-containing medium |
RU2464483C1 (en) * | 2011-09-26 | 2012-10-20 | Закрытое Акционерное Общество Научно-Производственное Объединение "Тэн" | Pump station for pumping of multi-component gas-containing medium |
RU2464482C1 (en) * | 2011-09-26 | 2012-10-20 | Закрытое Акционерное Общество Научно-Производственное Объединение "Тэн" | Pump station for pumping of multi-component gas-containing medium |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2303161C1 (en) | Underwater pumping station for transfer of multicomponent gas-containing mixture | |
US5547021A (en) | Method and apparatus for fluid production from a wellbore | |
US20090218091A1 (en) | Downhole gas flow powered deliquefaction pump | |
RU2239122C2 (en) | Pump station for pumping multi-component gas containing mixture | |
RU2516093C1 (en) | Station for transfer and separation of multiphase mix | |
RU2571124C2 (en) | Oil-producing complex | |
RU2366833C1 (en) | Multi-phase screw pump | |
RU2046931C1 (en) | Apparatus for oil deposit development (versions) | |
RU2680028C1 (en) | Compressor unit | |
CN108868699A (en) | Synchronous revolving continuous gaslift equipment | |
RU2460007C1 (en) | Pump station for pumping of multi-component gas-containing medium | |
RU2117752C1 (en) | Oil production device | |
RU2538140C1 (en) | Station for transfer and separation of multiphase mix | |
RU2334085C1 (en) | Method of gas and fluid mix injection to well | |
RU2114283C1 (en) | Method for operation of gas-oil wells with high gas ratio | |
RU2324809C2 (en) | Compressed gas production method | |
RU2018720C1 (en) | Pump-elector unit | |
RU63434U1 (en) | DEVICE FOR DOWNLOADING A GAS-FLUID MIXTURE IN A WELL | |
RU2793784C1 (en) | Method for operating a group of oil wells | |
RU2215136C2 (en) | Method of well completion | |
RU2002109397A (en) | PUMPING STATION FOR TRANSFER OF MULTI-COMPONENT GAS-CONTAINING MIXTURE | |
RU2464482C1 (en) | Pump station for pumping of multi-component gas-containing medium | |
RU2464481C1 (en) | Pump station for pumping of multi-component gas-containing medium | |
EA044576B1 (en) | DEVICE FOR OIL PRODUCTION AND METHOD FOR OIL PRODUCTION USING THE DEVICE | |
RU139619U1 (en) | MULTI-PHASE MIXTURE TRANSMISSION AND SEPARATION STATION |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20080411 |
|
NF4A | Reinstatement of patent |
Effective date: 20100910 |
|
PC43 | Official registration of the transfer of the exclusive right without contract for inventions |
Effective date: 20110114 |
|
PC43 | Official registration of the transfer of the exclusive right without contract for inventions |
Effective date: 20120423 |