RU225646U1 - Газоперепускное штанговое устройство глубинного насоса - Google Patents

Abstract

Полезная модель относится к нефтегазодобывающей промышленности, а именно к устройствам для перепуска газа из межтрубного пространства скважины в колонну насосно-компрессорных труб (НКТ) при эксплуатации штангового глубинного насоса. Газоперепускное штанговое устройство глубинного насоса, включающее колонну насосно-компрессорных труб (НКТ), полый поршень с уплотнительными манжетами, установленный на штангах выше плунжера насоса параллельно НКТ, нижние и верхние газоперепускные клапана, состоящие из полого корпуса с отверстием для прохода газа, затвора в виде шара, размещенного в седле. Шар затвора каждого газоперепускного клапана поджат к седлу пружиной с усилием, исключающим подъем жидкости в затрубье НКТ на уровень нижнего газоперепускного клапана. Пружина может быть изготовлена с возможностью регулировки усилия поджатая к шару при помощи регулировочного винта. Предлагаемое газоперепускное штанговое устройство глубинного насоса позволяет поддерживать в затрубье НКТ давление газа, исключающее поднятие уровня жидкости в скважине с высоким пластовым давлением до нижнего газоперепускного клапана и захвата им этой жидкости. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Description

Полезная модель относится к нефтегазодобывающей промышленности, а именно к устройствам для перепуска газа из межтрубного пространства скважины в колонну насосно-компрессорных труб (НКТ) при эксплуатации штангового глубинного насоса.

Известна «Муфта для перепуска газа из межтрубного пространства» (патент RU 2563464, МПК Е21В 43/12, опубл. 20.09.2015 Бюл. №26), содержащая верхнее соединение для соединения с насосно-компрессорной трубой большего диаметра, нижнее соединение для соединения с насосно-компрессорной трубой меньшего диаметра, расширение вокруг части нижнего соединения для соединения с патрубком, имеющим упомянутый больший диаметр, канал для отвода сопутствующих газов, состоящий из продольной и поперечной частей, причем продольная часть канала для отвода сопутствующих газов муфты проходит вдоль муфты от ее верха до уровня соединения муфты с патрубком, поперечная часть канала для отвода сопутствующих газов муфты представляет собой проходящее перпендикулярно поперечной части муфты сквозное отверстие, соединяющее пространство вне муфты с упомянутым расширением.

Основным недостатком данной муфты является сложность конструкции и, как следствие, большая металлоемкость из-за наличия большого количества точно подгоняемых и сложных деталей.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является универсальное газоперепускное устройство для эксплуатации ШГН (патент на полезную модель RU 184873, МПК Е21В 34/08, Е21В 43/12, опубл. 13.11.2018 Бюл. №32), содержащее НКТ с радиальным отверстием, полый поршень с уплотнительными манжетами, нижние иверхние газоперепускные клапана, состоящие из полого корпуса с отверстием для прохода жидкости и газа, затвора в виде шарика, размещенного в седле, отличающееся тем, что полый поршень размещен на штангах выше плунжера насоса параллельно колонне насосно-компрессорных труб (НКТ), а уплотнительные манжеты изготовлены из фторопласта.

Недостатками данного газоперепускного устройства является узкая область применения из-за невозможности использования в скважинах с высоким пластовым давлением, так как нет защиты от захвата жидкости газоперепускными клапанами из скважины, снижая эффективность работы глубинного насоса.

Техническим результатом предполагаемой полезной модели является создание газоперепускного штангового устройства глубинного насоса, позволяющего поддерживать в затрубье НКТ давление газа, исключающее поднятие уровня жидкости в скважине с высоким пластовым давлением до нижнего газоперепускного клапана.

Техническое решение осуществляется при помощи предлагаемого газоперепускного штангового устройства глубинного насоса, включающего колонну насосно-компрессорных труб - НКТ, полый поршень с уплотнительными манжетами, установленный на штангах выше плунжера насоса параллельно НКТ, нижние и верхние газоперепускные клапана, состоящие из полого корпуса с отверстием для прохода газа, затвора в виде шара, размещенного в седле.

Новым является то, что шар затвора каждого газоперепускного клапана поджат к седлу пружиной с усилием, исключающим подъем жидкости в затрубье НКТ на уровень нижнего газоперепускного клапана.

Новым является также то, что пружина изготовлена с возможностью регулировки усилия поджатая к шару при помощи регулировочного винта.

На фиг 1 изображено газоперепускное штанговое устройство глубинного насоса в скважине в продольном разрезе.

На фиг. 2 изображен увеличенный вид А фиг. 1.

Спущенное в скважину 1 (фиг. 1) газоперепускное штанговое устройство глубинного насоса 2 включает в себя НКТ 3, полый поршень 4 с уплотнительными манжетами 5, установленный на штангах 6 выше плунжера 7 насоса 2 параллельно НКТ 3, нижние 8 и верхние 9 газоперепускные клапана. Каждый газоперепускной клапан 8 (фиг. 2) или 9 состоит из полого корпуса 10 с отверстием 11 для прохода жидкости и газа, затвора в виде шара 12, размещенного в седле 13. Шар 12 затвора каждого газоперепускного клапана 8 или 9 поджат к седлу 13 пружиной 14 с усилием, исключающим подъем жидкости в затрубье 15 (фиг. 1) НКТ 3 на уровень нижнего газоперепускного клапана 8. Пружина 14 (фиг.2) может быть изготовлена с возможностью регулировки усилия поджатия к шару 12 при помощи регулировочного винта 16. Для исключения быстрого засорения седла 13 и отверстия 11 механическими взвесями в газе или жидкости, асфальтосмолопарафинистыми отложениями (АСПО) или т.п. полый корпус 10 снизу может быть оснащен фильтром 17.

Конструктивные элементы, технологические соединения, уплотнения, клапаны и т.п., не влияющие на описание работоспособности устройства, на чертежах (фиг. 1 и 2) не показаны или показаны условно.

Газоперепускное штанговое устройство глубинного насоса работает следующим образом.

После спуска в скважину 1 (фиг. 1) при перемещении плунжера 7 насоса 2 на штангах 6 при помощи устьевого привода (не показан) полый поршень 4 перемещается. В области установленных нижних газоперепускных клапанов 8 (при движении штанг 6 вверх) и верхних газоперепускных клапанов 9 (при движении штанг 6 вниз) создается разряжение в НКТ 3, усиливаемый уплотнительными манжетами 5 полого поршня 4. Это способствует созданию перепада давлений в затрубье 15 и внутри НКТ 3 и движению накопившегося затрубного газа через фильтр 17 (фиг.2) в корпус 10 газоперепускного клапана 8 или 9, преодолению усилия пружины 14 и подъему шара 12 из седла 13, открывая доступ к перепускному отверстию 11 газоперепускногоклапана 8 или 9 для поступления газа внутрь НКТ 3 (фиг. 1). Тем самым, стравливается давление газа в затрубье 15 НКТ 3 при ходе штанг 6 вверх через нижний газоперепускной клапан 8 и вниз - через верхний газоперепускной клапан 9. Так как усилие прижатия шара 12 (фиг. 2) к седлу 13 регулируется пружиной 14 (например, при помощи винта 16), то можно регулировать перепад давлений в затрубье 15 (фиг. 1) и внутри НКТ 3, при котором открывается верхний 9 или нижний 8 газоперепускные клапаны и, тем самым, регулировать уровень жидкости (эмпирическим путем) в затрубье 15, который не должен достигать нижнего перепускного клапана 8 для избегания захвата им жидкости. Причем, когда нижний газоперепускной клапан 8 открыт, верхний 9 - закрыт, и наоборот.

Так как газоперепускное штанговое устройство глубинного насоса 2 работает в принудительном режиме, а усилие прижатия шара 12 (фиг. 2) к седлу 13 регулируется усилием пружины 14 в нижнем 8 и верхнем 9 гаазоперепускных клапанах, то это позволяет обеспечить необходимый уровень жидкости в затрубье 15 (фиг. 1) НКТ 3 ниже нижнего газоперепускного клапана 8 и, тем самым, исключить захват жидкости из затрубья 15 нижним газоперепускным клапаном 8.

Предлагаемое газоперепускное штанговое устройство глубинного насоса позволяет поддерживать в затрубье НКТ давление газа, исключающее поднятие уровня жидкости в скважине с высоким пластовым давлением до нижнего газоперепускного клапана и захвата им этой жидкости.

Claims (2)

1. Газоперепускное штанговое устройство глубинного насоса, включающее колонну насосно-компрессорных труб - НКТ, полый поршень с уплотнительными манжетами, установленный на штангах выше плунжера насоса параллельно НКТ, нижние и верхние газоперепускные клапана, состоящие из полого корпуса с отверстием для прохода газа, затвора в виде шара, размещенного в седле, отличающееся тем, что шар затвора каждого газоперепускного клапана поджат к седлу пружиной с усилием, исключающим подъем жидкости в затрубье НКТ на уровень нижнего газоперепускного клапана.

2. Газоперепускное штанговое устройство глубинного насоса по п. 1, отличающееся тем, что пружина изготовлена с возможностью регулировки усилия поджатия к шару при помощи регулировочного винта.