RU2271471C1 - Well hydraulic pumping unit - Google Patents

Well hydraulic pumping unit Download PDF

Info

Publication number
RU2271471C1
RU2271471C1 RU2004124615/06A RU2004124615A RU2271471C1 RU 2271471 C1 RU2271471 C1 RU 2271471C1 RU 2004124615/06 A RU2004124615/06 A RU 2004124615/06A RU 2004124615 A RU2004124615 A RU 2004124615A RU 2271471 C1 RU2271471 C1 RU 2271471C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
working
working stage
main
tubular
central pipe
Prior art date
Application number
RU2004124615/06A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Расих Нафисович Файзуллин (RU)
Расих Нафисович Файзуллин
Дмитрий Витальевич Страхов (RU)
Дмитрий Витальевич Страхов
Талгат Хайруллович Шакиров (RU)
Талгат Хайруллович Шакиров
Артур Илмасович Мингазов (RU)
Артур Илмасович Мингазов
Зульфи Рафагатовна Салахова (RU)
Зульфия Рафагатовна Салахова
Original Assignee
Открытое акционерное общество "Татнефть" им. В.Д. Шашина
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Открытое акционерное общество "Татнефть" им. В.Д. Шашина filed Critical Открытое акционерное общество "Татнефть" им. В.Д. Шашина
Priority to RU2004124615/06A priority Critical patent/RU2271471C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2271471C1 publication Critical patent/RU2271471C1/en

Links

Landscapes

  • Reciprocating Pumps (AREA)

Abstract

FIELD: units for lifting liquids from wells.
SUBSTANCE: proposed pumping unit includes housing with central tube forming three working stages interconnected hydraulically by means of spring-loaded check valves. Sections of central tube located in zones of working stages are tubular diaphragms made from thin-walled alloyed steel. Mounted on boundaries of working stages in central tube are suction valves. Pumping unit is lowered into well by means of lifting pipes and is connected with hydraulic pulsar. Pumping unit is also provided with throttle valve, shut-off unit and storage reservoir.
EFFECT: facilitated procedure of mounting and dismantling of equipment in well; reduced usage of metal.
2 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к насосостроению, касается скважинных гидроприводных диафрагменных насосов и может найти применение в различных отраслях промышленности для подъема жидкости из скважины.The invention relates to a pump engineering industry, relates to borehole hydraulic diaphragm pumps, and may find application in various industries for lifting fluid from a well.

Известна насосная установка (а.с. №1705610, МПК F 04 В 47/04, 1992), содержащая привод, верхний и нижний упругие элементы, выполненные в виде «гармошки», напорные и подъемные трубы, всасывающий и нагнетательный клапаны, причем нижний упругий элемент подпружинен.A known pump installation (AS No. 1705610, IPC F 04 B 47/04, 1992) containing a drive, upper and lower elastic elements made in the form of an accordion, pressure and lifting pipes, suction and discharge valves, the lower the elastic element is spring loaded.

Недостатки устройства:The disadvantages of the device:

- сложность конструкции;- design complexity;

- невозможность создания больших перепадов давления подпружиненным нижним упругим элементом;- the impossibility of creating large pressure drops by a spring-loaded lower elastic element;

- большие технологические трудности в части изготовления упругих элементов.- great technological difficulties in the manufacture of elastic elements.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемой является насосная установка (а.с. №1038569, МПК F 04 В 43/06, 47/02, 1983), включающая корпус с установленной в нем центральной трубой, трубчатую диафрагму, образующих основную рабочую ступень, приводную и насосную камеры, всасывающий и нагнетательный клапаны, подъемные трубы и трубопровод, связывающие гидравлически основную рабочую ступень с гидропульсатором, установленным на поверхности.The closest in technical essence to the proposed is a pumping unit (AS No. 1038569, IPC F 04 B 43/06, 47/02, 1983), including a housing with a central pipe installed in it, a tubular diaphragm forming the main working stage, drive and pump chambers, suction and discharge valves, lift pipes and piping connecting the main hydraulic stage with a hydraulic pulsator mounted on the surface.

Установка содержит два трубопровода, один - напорный, другой - для подачи рабочей жидкости с поверхности к насосу, что значительно усложняет монтаж и демонтаж оборудования в скважине и ведет к увеличению металлоемкости.The installation contains two pipelines, one - pressure, the other - to supply the working fluid from the surface to the pump, which greatly complicates the installation and dismantling of equipment in the well and leads to an increase in metal consumption.

Задачей изобретения является создание насосной установки, обладающей упрощенной технологией монтажа и демонтажа и имеющей низкую металлоемкость.The objective of the invention is the creation of a pumping unit with a simplified installation and dismantling technology and having low metal consumption.

Указанная задача решается предлагаемой скважинной гидроприводной насосной установкой, включающей корпус с установленной в нем центральной трубой, трубчатую диафрагму, образующих основную рабочую ступень и представляющую собой цилиндрическую полость ограниченного объема, приводную и насосную камеры, всасывающий и нагнетательный клапаны, подъемные трубы и трубопровод, связывающие гидравлически основную рабочую ступень с гидропульсатором, установленным на поверхности.This problem is solved by the proposed borehole hydraulic pumping unit, which includes a housing with a central pipe installed in it, a tubular diaphragm, which form the main working stage and which is a cylindrical cavity of limited volume, a drive and pump chamber, suction and discharge valves, lift pipes and piping that connect hydraulically the main working stage with a hydropulsator mounted on the surface.

Новым является то, что насосная и приводная камеры совмещены; установка снабжена дополнительной рабочей ступенью, расположенной под основной, выполненной аналогично основной рабочей ступени и вспомогательной рабочей ступенью, расположенной под дополнительной и представляющей собой участок центральной трубы, заглушенной снизу; участки центральной трубы, конструктивно входящие в рабочие ступени, являются трубчатыми диафрагмами; цилиндрические полости основной и дополнительной ступеней в верхней части соединены через подпружиненные клапаны с внутрискважинным пространством, а в нижней части также через клапаны первая - соединена с внутренним пространством трубчатой диафрагмы дополнительной рабочей ступени, а вторая - с внутренним пространством трубчатой диафрагмы вспомогательной рабочей ступени; всасывающие клапаны расположены внутри центральной трубы на границах рабочих ступеней; снабжена дросселем и запорным устройством, установленными на автономных отводах трубопровода и соединенных с накопительной емкостью.What is new is that the pump and drive chambers are combined; the installation is equipped with an additional working stage located under the main one, made similarly to the main working stage and an auxiliary working stage located under the additional one and representing a section of the central pipe, plugged from below; sections of the central pipe structurally included in the working stages are tubular diaphragms; the cylindrical cavities of the main and additional stages in the upper part are connected through spring-loaded valves to the downhole space, and in the lower part also through the valves, the first is connected to the inner space of the tubular diaphragm of the additional working stage, and the second to the inner space of the tubular diaphragm of the auxiliary working stage; suction valves are located inside the central pipe at the boundaries of the working stages; equipped with a throttle and a locking device installed on autonomous pipe bends and connected to the storage tank.

Новым также является то, что трубчатые диафрагмы изготовлены из тонкостенной листовой легированной стали.Also new is the fact that tubular diaphragms are made of thin-walled sheet alloy steel.

На чертеже изображена схема предлагаемой скважинной гидроприводной насосной установки.The drawing shows a diagram of the proposed downhole hydraulic pumping unit.

Она состоит из корпуса 1, внутри которого концентрично установлена центральная труба 2, образующие между собой основную 3 и дополнительную 4 рабочие ступени и представляющие собой цилиндрические полости (А и Б). Вспомогательная рабочая ступень 5 расположена ниже дополнительной рабочей ступени 4 и представляет собой участок центральной трубы 2, заглушенный снизу. Участки центральной трубы, конструктивно входящие в рабочие ступени, являются трубчатыми диафрагмами и выполнены из тонколистовой легированной стали (толщина около 3 мм).It consists of a housing 1, inside which a central pipe 2 is concentrically mounted, which form the main 3 and additional 4 working stages, which are cylindrical cavities (A and B). Auxiliary working stage 5 is located below the additional working stage 4 and is a section of the central pipe 2, muffled from the bottom. The sections of the central pipe that are structurally included in the working steps are tubular diaphragms and are made of alloy steel sheet (thickness about 3 mm).

В верхних и нижних зонах цилиндрических полостей основной 3 и дополнительной 4 рабочих ступеней установлены подпружиненные обратные клапаны 6, 7, 8 и 9. Клапаны верхних зон 6 и 8 пропускают жидкость в упомянутые полости из внутрискважинного пространства, а клапаны нижних зон 7 и 9 пропускают жидкость соответственно из цилиндрической полости основной рабочей ступени 3 во внутреннее пространство трубчатой диафрагмы дополнительной рабочей ступени 4 и из цилиндрической полости дополнительной рабочей ступени 4 во внутреннее пространство трубчатой диафрагмы вспомогательной рабочей ступени 5.In the upper and lower zones of the cylindrical cavities of the main 3 and additional 4 working stages, spring-loaded check valves 6, 7, 8 and 9 are installed. The valves of the upper zones 6 and 8 pass fluid into the said cavities from the downhole space, and the valves of the lower zones 7 and 9 pass fluid accordingly, from the cylindrical cavity of the main working stage 3 into the inner space of the tubular diaphragm of the additional working stage 4 and from the cylindrical cavity of the additional working stage 4 into the inner space th aperture auxiliary working stage 5.

Всасывающие клапаны 10 и 11 установлены на границах рабочих ступеней. Корпус 1 через подъемные трубы 12 и трубопровод 13 соединен с гидропульсатором 14. Установка содержит также дроссель 15 и задвижку 16, установленных на автономных отводах трубопровода 13 и соединенных с накопительной емкостью 17.Suction valves 10 and 11 are installed at the boundaries of the working stages. The housing 1 through the lifting pipes 12 and the pipe 13 is connected to the hydraulic pulsator 14. The installation also includes a throttle 15 and a valve 16 mounted on the autonomous branches of the pipe 13 and connected to the storage tank 17.

Дроссель 15 рассчитан на определенный перепад давления, увязанный с оптимальным объемом раздутия трубчатых диафрагм рабочих ступеней.The throttle 15 is designed for a certain pressure drop, coupled with the optimal volume of the swelling of the tubular diaphragms of the working stages.

Работает установка следующим образом.The installation works as follows.

Перед работой установки всю гидросистему (трубопровод 13 и подъемные трубы 12) через отвод 18 из накопительной емкости 17 заполняют жидкостью при положении поршня 19 гидропульсатора в крайнем правом положении. Затем включают гидропульсатор, который в гидросистеме создает переменное поле давлений. При движении поршня 19 гидропульсатора справа налево происходит подача определенного объема (V1) жидкости в гидросистему, из которого одна часть

Figure 00000002
пройдет через дроссель 15 в накопительную емкость 17, а другая
Figure 00000003
- в центральную трубу 2 и трубчатую диафрагму 20 основной рабочей ступени. Под воздействием давления трубчатая диафрагма 20 раздувается и выталкивает жидкость в объеме
Figure 00000003
из полости «А» через клапан 7 во внутреннее пространство трубчатой диафрагмы 21, которая также раздувается и выталкивает такой же объем из полости «Б» во внутреннее пространство трубчатой диафрагмы вспомогательной рабочей ступени 5, которая, в свою очередь, также раздувается на такой же объем
Figure 00000003
. Клапаны 6, 8, 10 и 11 закрыты, т.к. на них воздействует давление, созданное в гидросистеме гидропульсатором.Before the installation, the entire hydraulic system (pipe 13 and lifting pipes 12) through the outlet 18 from the storage tank 17 is filled with liquid when the position of the piston 19 of the hydraulic pulsator in the extreme right position. Then include a hydro pulsator, which in the hydraulic system creates an alternating pressure field. When the piston 19 of the pulsator moves from right to left, a certain volume (V 1 ) of liquid is supplied to the hydraulic system, of which one part
Figure 00000002
will go through the inductor 15 into the storage tank 17, and the other
Figure 00000003
- into the central pipe 2 and the tubular diaphragm 20 of the main working stage. Under the influence of pressure, the tubular diaphragm 20 inflates and pushes the liquid in the volume
Figure 00000003
from the cavity "A" through the valve 7 into the inner space of the tubular diaphragm 21, which also inflates and pushes the same volume from the cavity "B" into the inner space of the tubular diaphragm of the auxiliary working stage 5, which, in turn, also inflates to the same volume
Figure 00000003
. Valves 6, 8, 10 and 11 are closed because they are affected by the pressure created in the hydraulic system by a hydro pulsator.

При движении поршня 19 гидропульсатора слева направо в гидросистеме происходит разрежение (падение давления), клапаны 10 и 11 открываются, трубчатые диафрагмы 20, 21 и 5 возвращаются в исходное положение, причем каждая из них выталкивает в подъемные трубы 12 объем жидкости, равный

Figure 00000003
. Одновременно с этим закрываются клапаны 7 и 9 и открываются клапаны 6 и 8, через которые жидкость из внутрискважинного пространства «В» поступает в цилиндрические полости «А» и «Б». Таким образом, при движении поршня 19 слева направо в гидросистему поступит объем жидкости, равный трем объемам
Figure 00000003
, который больше, чем объем V1 на величину ΔV (ΔV=3
Figure 00000003
-V1). Этот объем ΔV и поступит через дроссель 15 в накопительную емкость 17 к моменту, когда поршень 19 займет крайнее правое положение (конец цикла). Далее поршень снова будет двигаться справа налево (следующий цикл), и весь процесс будет происходить так, как был описан выше. По мере накопления жидкость из емкости 17 будет откачиваться.When the piston 19 of the hydraulic pulsator moves from left to right, a rarefaction occurs in the hydraulic system (pressure drop), the valves 10 and 11 open, the tubular diaphragms 20, 21 and 5 return to their original position, each of which pushes a volume of liquid equal to the lifting tubes 12
Figure 00000003
. At the same time, valves 7 and 9 are closed and valves 6 and 8 open, through which fluid from the downhole space “B” enters the cylindrical cavities “A” and “B”. Thus, when the piston 19 moves from left to right, a fluid volume equal to three volumes will enter the hydraulic system
Figure 00000003
which is larger than the volume V 1 by ΔV (ΔV = 3
Figure 00000003
-V 1 ). This volume is ΔV and enters through the inductor 15 into the storage tank 17 to the moment when the piston 19 occupies the extreme right position (end of cycle). Further, the piston will again move from right to left (next cycle), and the whole process will occur as described above. As accumulation of fluid from the tank 17 will be pumped out.

Система будет работать в нормальном и стабильном режиме, если общий объем, прошедший через дроссель

Figure 00000004
, будет в пределах 50-67% от объема (V1), подаваемого гидропульсатором в гидросистему за один цикл. Цифры получены расчетным путем.The system will work in normal and stable mode if the total volume passed through the throttle
Figure 00000004
, will be in the range of 50-67% of the volume (V 1 ) supplied by the hydro-pulsator to the hydraulic system in one cycle. The numbers are calculated.

Благодаря тому, что приводная и насосная камеры в предлагаемой установке совмещены, достигнуто определенное упрощение конструкции, упростился монтаж и демонтаж установки, заметно снижена металлоемкость, что в конечном итоге позволит сэкономить значительные материальные средства.Due to the fact that the drive and pump chambers in the proposed installation are combined, a certain simplification of the design is achieved, installation and dismantling of the installation are simplified, metal consumption is noticeably reduced, which ultimately will save significant material resources.

Claims (2)

1. Скважинная гидроприводная насосная установка, включающая корпус с установленной в нем центральной трубой, трубчатую диафрагму, образующие основную рабочую ступень, и представляющие собой цилиндрическую полость ограниченного объема приводную и насосную камеры, всасывающий и нагнетательный клапаны, подъемные трубы и трубопровод, связывающие гидравлически основную рабочую ступень с гидропульсатором, установленным на поверхности, отличающаяся тем, что насосная и приводная камеры совмещены, установка снабжена дополнительной рабочей ступенью, расположенной под основной, выполненной аналогично основной рабочей ступени, и вспомогательной рабочей ступенью, расположенной под дополнительной и представляющей собой участок центральной трубы, заглушенной снизу, участки центральной трубы, конструктивно входящие в рабочие ступени, являются трубчатыми диафрагмами, цилиндрические полости основной и дополнительных рабочих ступеней в верхней части соединены через подпружиненные клапаны с внутрискважинным пространством, а в нижней части первая соединена с внутренним пространством трубчатой диафрагмы дополнительной рабочей ступени, а вторая - с внутренним пространством трубчатой диафрагмы вспомогательной рабочей ступени, всасывающие клапаны расположены внутри центральной трубы на границах рабочих ступеней, при этом установка снабжена дросселем и запорным устройством, установленными на автономных отводах трубопровода и соединенными с накопительной емкостью.1. Hydraulic borehole pumping unit, comprising a housing with a central pipe installed in it, a tubular diaphragm forming the main working stage, and representing a cylindrical cavity of limited volume drive and pump chambers, suction and discharge valves, lift pipes and piping connecting the hydraulically main working stage with a hydropulsator mounted on the surface, characterized in that the pump and drive chambers are combined, the installation is equipped with an additional working dull, located under the main one, performed similarly to the main working stage, and an auxiliary working stage, located under the additional and representing a section of the central pipe, muffled from below, sections of the central pipe that are structurally included in the working stages are tubular diaphragms, cylindrical cavities of the main and additional working steps in the upper part are connected via spring-loaded valves to the downhole space, and in the lower part the first is connected to the inner space nstvom tubular aperture additional working stage, and the second - with the internal space of the tubular aperture of the auxiliary working stage, the suction valves are arranged inside the central pipe at the boundaries of the working stages, the unit is provided with a throttle and shut-off device mounted on the autonomous tap conduit and connected to the storage tank. 2. Установка по п. 1, отличающаяся тем, что трубчатые диафрагмы изготовлены из тонкостенной листовой легированной стали.2. Installation according to claim 1, characterized in that the tubular diaphragms are made of thin-walled alloy steel sheet.
RU2004124615/06A 2004-08-12 2004-08-12 Well hydraulic pumping unit RU2271471C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2004124615/06A RU2271471C1 (en) 2004-08-12 2004-08-12 Well hydraulic pumping unit

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2004124615/06A RU2271471C1 (en) 2004-08-12 2004-08-12 Well hydraulic pumping unit

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2271471C1 true RU2271471C1 (en) 2006-03-10

Family

ID=36116179

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2004124615/06A RU2271471C1 (en) 2004-08-12 2004-08-12 Well hydraulic pumping unit

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2271471C1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2362050C2 (en) Hydraulic plunger pump
RU52125U1 (en) ELECTRIC HYDRAULIC DRIVE PUMP UNIT
US8454325B2 (en) Coaxial pumping apparatus with internal power fluid column
US4267888A (en) Method and apparatus for positioning a treating liquid at the bottom of a well
RU139596U1 (en) DUAL ACTION Borehole Pump
US8388321B2 (en) Positive displacement pump apparatus
RU2271471C1 (en) Well hydraulic pumping unit
US20060045767A1 (en) Method And Apparatus For Removing Liquids From Wells
US20140178210A1 (en) Tubing inserted balance pump with internal fluid passageway
RU2353805C1 (en) Well rod depth pump plant
RU74672U1 (en) OIL DIAPHRAGM PUMP UNIT
RU2237195C1 (en) Hydraulically driven well pump installation
RU2393367C1 (en) Bottom-hole unit
RU74172U1 (en) Borehole DEPTH PUMP INSTALLATION
RU2700748C2 (en) Oil production system
RU179973U1 (en) WELL HYDRAULIC INSTALLATION
RU2175402C1 (en) Sucker-rod pumping plant
RU2504691C2 (en) Electrohydraulic borehole unit
RU2317443C1 (en) Sucker-rod pumping unit
RU2293881C2 (en) Device for batching fluid
SU1114816A2 (en) Deep well bull pump
RU2812819C1 (en) Method of well oil production
RU2100579C1 (en) Sucker-rod pumping unit for operation of marginal wells
RU93896U1 (en) REDUCED DEPTH PUMP UNIT WITH INCREASED PRODUCTIVITY
RU2283970C1 (en) Borehole pump unit

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20080813