RU2312985C1 - Gas separator of insert oil-well pump - Google Patents

Gas separator of insert oil-well pump Download PDF

Info

Publication number
RU2312985C1
RU2312985C1 RU2006109938/03D RU2006109938D RU2312985C1 RU 2312985 C1 RU2312985 C1 RU 2312985C1 RU 2006109938/03 D RU2006109938/03 D RU 2006109938/03D RU 2006109938 D RU2006109938 D RU 2006109938D RU 2312985 C1 RU2312985 C1 RU 2312985C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
oil
pump
plunger
well
suction valve
Prior art date
Application number
RU2006109938/03D
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Михаил Иванович Галай (BY)
Михаил Иванович Галай
Александр Иванович Лобов (BY)
Александр Иванович Лобов
ненко Николай Александрович Дем (BY)
Николай Александрович Демяненко
Василий Сергеевич Мануйло (BY)
Василий Сергеевич Мануйло
Original Assignee
Республиканское унитарное предприятие "Производственное объединение "Белоруснефть" (РУП "Производственное объединение "Белоруснефть")
Белорусский научно-исследовательский и проектный институт нефти РУП "Производственное объединение "Белоруснефть"
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 Республиканское унитарное предприятие "Производственное объединение "Белоруснефть" (РУП "Производственное объединение "Белоруснефть"), Белорусский научно-исследовательский и проектный институт нефти РУП "Производственное объединение "Белоруснефть" filed Critical Республиканское унитарное предприятие "Производственное объединение "Белоруснефть" (РУП "Производственное объединение "Белоруснефть")
Application granted granted Critical
Publication of RU2312985C1 publication Critical patent/RU2312985C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Reciprocating Pumps (AREA)
  • Details Of Reciprocating Pumps (AREA)

Abstract

FIELD: oil industry, particularly to operate oil wells with high gas factor and with the use of inserted tubing pumps.
SUBSTANCE: body with conical seat is connected to flow string. Liner provided with suction valve in lower part thereof is joined to the body. Deep-well sucker-rod pump is installed in conical seat provided with seals. Arranged in receiving chamber of the sucker-rod pump is sliding piston with injection valve. Receiving chamber has suction valve. Cavities separated from hole clearance with membranes are arranged in the body. The membranes may sustain extreme pressure. Cavity is hydraulically communicated with liner interior through channel. Fishing chamber is arranged in the body.
EFFECT: possibility of emulsified oil and gas mixtures having increased gas factor production with the use of inert oil-well pumps provided with liners.
2 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к нефтяной промышленности и предназначено для эксплуатации нефтяных скважин с высоким газовым фактором и использованием вставных трубных насосов.The invention relates to the oil industry and is intended for the operation of oil wells with a high gas factor and the use of plug-in tube pumps.

Известна штанговая насосная установка (RU 2186949 С2, 10.04.2000), в которой в процессе добычи нефти с начала восходящего хода плунжера свободный газ, скапливающийся в межтрубном пространстве скважины, вводят во внутреннюю полость цилиндра для откачивания его совместно с газожидкостной смесью, а в конце восходящего хода плунжера для увеличения коэффициента наполнения установки и обеспечения откачивания свободного газа во внутреннюю полость цилиндра под действием давления столба жидкости, находящегося в колонне насосно-компресорных труб (НКТ), из кольцевого пространства вводят отсепарированную жидкость, которую направляют в него по стенкам НКТ из восходящего потока под действием гравитационных сил, при этом отсепарированную жидкость дросселируют для дополнительного выделения из нее газа и понижения давления во внутренней полости цилиндра.A well-known sucker rod installation (RU 2186949 C2, 04/10/2000), in which during the oil production from the beginning of the upward stroke of the plunger free gas accumulated in the annulus of the well is introduced into the inner cavity of the cylinder to pump it together with the gas-liquid mixture, and at the end upward stroke of the plunger to increase the filling factor of the installation and ensure pumping of free gas into the internal cavity of the cylinder under the action of pressure of a liquid column located in the column of tubing, and annulus administered the separated liquid, which is sent to it on the walls of the tubing upstream under the action of gravitational force, wherein the separated liquid is throttled to further separation of gas therefrom and reducing the pressure in the inner cavity of the cylinder.

Недостатком данной конструкции является то, что во время эксплуатации насосной установки постоянно имеет место гидравлическая связь между полостью НКТ над плунжером скважинного насоса и приемной полостью под нагнетательным клапаном плунжера, что приводит к тому, что вследствие значительного превышения гидростатического давления жидкости в колонне НКТ над давлением всасывания затрудняется процесс открытия всасывающего клапана, и то, что это же гидростатическое давление и препятствует отводу свободного газа из-под плунжера насоса.The disadvantage of this design is that during operation of the pump installation there is a constant hydraulic connection between the tubing cavity above the plunger of the well pump and the receiving cavity under the discharge valve of the plunger, which leads to the fact that due to a significant excess of the hydrostatic pressure of the liquid in the tubing string over the suction pressure the process of opening the suction valve is difficult, and the fact that it is the same hydrostatic pressure and prevents the removal of free gas from under the pump plunger.

Известен также глубинный штанговый насос (RU 2165010 С1, 16.08.1999), включающий в себя цилиндр, расположенный в цилиндре с возможностью возвратно-поступательного движения плунжер с нагнетательным клапаном, втулочный упор плунжера, всасывающий клапан, расположенный сбоку, вне зоны действия плунжера.Also known is a deep sucker rod pump (RU 2165010 C1, 08/16/1999), which includes a cylinder located in the cylinder with the possibility of reciprocating movement of the plunger with a discharge valve, a sleeve stop of the plunger, a suction valve located on the side, outside the range of the plunger.

Недостатком данной конструкции является то, что при повышенном газовом факторе скважины над плунжером насоса нарастает «шапка» свободного газа, которая существенно снижает коэффициент наполнения насоса и оказывает нежелательное влияние на работу штанговой насосной установки. Кроме того, при движении плунжера вниз жидкость из колонны нефтяных труб свободно перетекает в затрубное пространство через радиальное отверстие, тем самым снижая производительность насоса.The disadvantage of this design is that when the gas factor of the well is increased, a “cap” of free gas builds up above the pump plunger, which significantly reduces the pump filling factor and has an undesirable effect on the operation of the sucker rod pump unit. In addition, when the plunger moves downward, fluid from the oil pipe string flows freely into the annulus through the radial hole, thereby reducing pump performance.

Наиболее близкой к предложенному техническому решению является скважинная штанговая насосная установка (RU 2196249 С1, 11.05.2001) для откачки эмульсионных нефтей и газожидкостных смесей, содержащая колонну насосно-компрессорных труб с хвостовиком, штанговый насос вставного исполнения с основными и дополнительными всасывающими клапанами. Колонна имеет опорное конусное седло, в котором своей посадочной конической поверхностью установлен цилиндр штангового насоса. Радиальные отверстия и канал сообщают полость цилиндра с дополнительным всасывающим клапаном.Closest to the proposed technical solution is a borehole sucker-rod pumping unit (RU 2196249 C1, 05/11/2001) for pumping emulsion oils and gas-liquid mixtures, containing a tubing string with a shank, a sucker-rod pump with main and additional suction valves. The column has a supporting conical seat, in which a rod pump cylinder is mounted with its seating conical surface. Radial openings and the channel communicate with the cylinder cavity with an additional suction valve.

Недостатком данной насосной установки является то, что конструкция не позволяет откачать из забоя скважины имеющуюся там воду или жидкость. Кроме того, не решена проблема отвода свободного газа, скапливающегося под плунжером насоса.The disadvantage of this pump installation is that the design does not allow to pump out the water or liquid there from the bottom of the well. In addition, the problem of discharging free gas accumulating under the pump plunger has not been solved.

Задача изобретения состоит в обеспечении возможности добычи эмульсионных нефтей и газожидкостных смесей с высоким газовым фактором вставными насосами, оснащенными хвостовиками, и исключении из работы хвостовика после откачки жидкости глушения.The objective of the invention is to provide the possibility of extraction of emulsion oils and gas-liquid mixtures with a high gas factor plug-in pumps equipped with shanks and the exclusion from operation of the shank after pumping the killing fluid.

Поставленная задача достигается тем, что в газосепараторе вставного насоса, содержащем колонну насосно-компрессорных труб, имеющей конусное седло, хвостовик, штанговый насос с всасывающим клапаном, дополнительный всасывающий клапан, согласно изобретению конусное седло расположено в присоединенном в колонне насосно-компрессорных труб корпусе, имеющем по меньшей мере одну полость, отделенную от затрубного пространства диафрагмой, выполненной с возможностью разрушения от предельного давления, и ловильную камеру для фрагментов диафрагмы, к низу корпуса подсоединен хвостовик с установленным в его нижней части дополнительным клапаном, причем полость корпуса соединена с внутренним пространством хвостовика посредством канала.The task is achieved in that in the gas separator of the insertion pump containing the tubing string having a conical seat, a shank, a sucker rod pump, an additional suction valve, according to the invention, the tapered seat is located in a housing having a tubing string connected to the tubing at least one cavity separated from the annulus by a diaphragm made with the possibility of destruction from the ultimate pressure, and a fishing chamber for fragments of the diaphragm s, is connected to the bottom of the housing with a shaft mounted in its lower part an additional valve, wherein the body cavity is connected with the interior of the liner through the channel.

Коническое седло может быть оснащено уплотнениями. На фиг.1 представлена схема работы газосепаратора вставного насоса, работающего во время освоения скважины, на фиг.2 - схема работы газосепаратора во время добычи нефти.The conical seat can be equipped with seals. Figure 1 presents the operation diagram of the gas separator of the plug-in pump, operating during well development, figure 2 - operation diagram of the gas separator during oil production.

К колонне НКТ 1 присоединен корпус 2 с коническим седлом 3, снизу к нему пристыкован хвостовик, в нижней части которого установлен всасывающий клапан 5. В коническом седле 3, оснащенном уплотнениями 6 и 7, посажен глубинный штанговый насос 8, внутри приемной камеры 9 которого перемещается плунжер 10 с нагнетательным клапаном 11. Приемная камера 9 оснащена всасывающим клапаном 12. В корпусе 2 устроены полости 13, которые отделены от затрубного пространства 14 скважины посредством диафрагм 15, которые рассчитаны на предельное давление. Полость 13 гидравлически соединяется с внутренним пространством 16 хвостовика 4 посредством канала 17, в корпусе 2 устроена ловильная камера 18. Плунжер 10 соединен со станком-качалкой (на схеме не показан) при помощи колонны насосных штанг 19.A housing 2 with a conical seat 3 is attached to the tubing string 1, a shank is attached to the bottom of it, the suction valve 5 is installed at the bottom of it. In the conical seat 3, equipped with seals 6 and 7, a deep-well rod pump 8 is installed, inside which the receiving chamber 9 moves a plunger 10 with a discharge valve 11. The receiving chamber 9 is equipped with a suction valve 12. In the housing 2 there are cavities 13 that are separated from the annulus 14 of the well by diaphragms 15 that are designed for ultimate pressure. The cavity 13 is hydraulically connected to the inner space 16 of the shank 4 by means of a channel 17, a fishing chamber 18 is arranged in the housing 2. The plunger 10 is connected to a rocking machine (not shown in the diagram) using a string of pump rods 19.

Газосепаратор работает следующим образом (фиг.1) Во время освоения скважины после бурения или капитального ремонта производится откачка жидкости глушения из забоя скважины. При восходящем ходе плунжера 10 в приемной камере 9 насоса 8 понижается давление, всасывающие клапаны 12 и 5 открываются и приемная камера 9 заполняется жидкостью из забоя скважины через хвостовик 4. Нагнетательный клапан 11 плунжера 10 закрыт и жидкость, находящаяся над плунжером 10, по колонне НКТ 1 подается на устье скважины. При нисходящем ходе плунжера 10 давление в приемной камере 9 возрастает, всасывающий клапан 12 закрыт, и жидкость через открытый нагнетательный клапан 11 перетекает в полость 20, находящуюся над плунжером 10.The gas separator works as follows (Fig. 1) During well development after drilling or overhaul, killing fluid is pumped out of the bottom of the well. With the upward stroke of the plunger 10, the pressure in the intake chamber 9 of the pump 8 decreases, the suction valves 12 and 5 open and the intake chamber 9 is filled with liquid from the bottom of the well through the shank 4. The discharge valve 11 of the plunger 10 is closed and the liquid located above the plunger 10 along the tubing string 1 is fed to the wellhead. With the downward stroke of the plunger 10, the pressure in the receiving chamber 9 increases, the suction valve 12 is closed, and the liquid through the open discharge valve 11 flows into the cavity 20 located above the plunger 10.

Далее цикл повторяется. Процесс продолжается до полного извлечения жидкости глушения из забоя скважины.Next, the cycle repeats. The process continues until complete killing fluid is extracted from the bottom of the well.

После этого (фиг.2) затрубное пространство 14 до устья заполняется нефтью. И при помощи насосного агрегата (на схеме не показан) в затрубном пространстве 14 создается импульс давления, который разрушает диафрагму, фрагменты разрушенной диафрагмы 21 попадают в ловильную камеру 18 корпуса 2. Таким образом, открывается гидравлическая связь между затрубным пространством 14 и внутренней полостью 16 хвостовика 4 через полость 13 и канал 17 корпуса 2, при этом всасывающий клапан 5 хвостовика 4 исключается из работы и постоянно остается закрытым.After that (figure 2) the annulus 14 to the mouth is filled with oil. And with the help of a pump unit (not shown) in the annulus 14 a pressure pulse is created that destroys the diaphragm, fragments of the destroyed diaphragm 21 fall into the fishing chamber 18 of the housing 2. Thus, a hydraulic connection between the annular space 14 and the inner cavity 16 of the shank opens 4 through the cavity 13 and the channel 17 of the housing 2, while the suction valve 5 of the shank 4 is excluded from work and remains constantly closed.

С этого момента установка работает следующим образом (фиг.2).From this moment, the installation works as follows (figure 2).

Во время восходящего хода плунжера 10 давление в приемной камере 9 насоса 8 снижается и открывается всасывающий клапан 12. Пластовый флюид из забоя скважины поднимается по затрубному пространству 14 до динамического уровня, при этом из него естественным образом сепарируется попутный газ, который поднимается на устье скважины и утилизируется. Освобожденный от газа пластовый флюид через полости 13 корпуса 2 по каналам 17 перетекает во внутреннюю полость 16 хвостовика 4, далее через открытый всасывающий клапан 12 попадает в приемную камеру 9 насоса 8, заполняя ее. Плунжер 10 с закрытым нагнетательным клапаном 11, перемещаясь вверх, нагнетает пластовый флюид в колонну НКТ 1 и далее на устье скважины.During the upward stroke of the plunger 10, the pressure in the receiving chamber 9 of the pump 8 decreases and the suction valve 12 opens. The formation fluid from the bottom of the well rises along the annulus 14 to a dynamic level, while associated gas naturally rises from it, which rises to the wellhead and disposed of. The formation fluid freed from gas through the cavities 13 of the housing 2 through the channels 17 flows into the internal cavity 16 of the liner 4, then through the open suction valve 12 it enters the receiving chamber 9 of the pump 8, filling it. The plunger 10 with a closed discharge valve 11, moving up, pumps the formation fluid into the tubing string 1 and further at the wellhead.

Во время нисходящего хода плунжера 10 давление в приемной камере 9 возрастает и всасывающий клапан 12 закрывается, одновременно открывается нагнетательный клапан 11 и пластовый флюид перетекает в полость 20, находящуюся над плунжером 10.During the downward stroke of the plunger 10, the pressure in the receiving chamber 9 increases and the suction valve 12 closes, at the same time, the discharge valve 11 opens and the formation fluid flows into the cavity 20 located above the plunger 10.

Далее цикл повторяется.Next, the cycle repeats.

Таким образом, предложенная конструкция газосепаратора позволяет значительно снизить влияние газового фактора при добыче нефти, увеличить коэффициент заполнения глубинного штангового насоса.Thus, the proposed design of the gas separator can significantly reduce the influence of the gas factor during oil production, increase the fill factor of the deep-well sucker rod pump.

Claims (2)

1. Газосепаратор вставного насоса, содержащий колонну насосно-компрессорных труб, имеющую конусное седло, хвостовик, штанговый насос с всасывающим клапаном, дополнительный всасывающий клапан, отличающийся тем, что конусное седло расположено в присоединенном в колонне насосно-компрессорных труб корпусе, имеющем по меньшей мере одну полость, отделенную от затрубного пространства диафрагмой, выполненной с возможностью разрушения от предельного давления, и ловильную камеру для фрагментов диафрагмы, к низу корпуса подсоединен хвостовик с установленным в его нижней части дополнительным клапаном, причем полость корпуса соединена с внутренним пространством хвостовика посредством канала.1. The gas separator of the insertion pump containing a tubing string having a cone seat, a shank, a sucker rod pump, an additional suction valve, characterized in that the cone seat is located in the housing attached to the tubing string having at least one cavity, separated from the annulus by a diaphragm made with the possibility of destruction from ultimate pressure, and a fishing chamber for fragments of the diaphragm, a shank connected to the bottom of the housing Formation in its lower part an additional valve, wherein the body cavity is connected with the interior of the liner through the channel. 2. Газосепаратор по п.1, отличающийся тем, что коническое седло оснащено уплотнениями.2. The gas separator according to claim 1, characterized in that the conical seat is equipped with seals.
RU2006109938/03D 2005-03-29 2006-03-28 Gas separator of insert oil-well pump RU2312985C1 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
BY20050302 2005-03-29
BYA20050302 2005-03-29

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2312985C1 true RU2312985C1 (en) 2007-12-20

Family

ID=38917250

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2006109938/03D RU2312985C1 (en) 2005-03-29 2006-03-28 Gas separator of insert oil-well pump

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2312985C1 (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10280727B2 (en) 2014-03-24 2019-05-07 Heal Systems Lp Systems and apparatuses for separating wellbore fluids and solids during production
US10378328B2 (en) 2013-09-13 2019-08-13 Heal Systems Lp Systems and apparatuses for separating wellbore fluids and solids during production
US10597993B2 (en) 2014-03-24 2020-03-24 Heal Systems Lp Artificial lift system
US10689964B2 (en) 2014-03-24 2020-06-23 Heal Systems Lp Systems and apparatuses for separating wellbore fluids and solids during production

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10378328B2 (en) 2013-09-13 2019-08-13 Heal Systems Lp Systems and apparatuses for separating wellbore fluids and solids during production
US10280727B2 (en) 2014-03-24 2019-05-07 Heal Systems Lp Systems and apparatuses for separating wellbore fluids and solids during production
US10597993B2 (en) 2014-03-24 2020-03-24 Heal Systems Lp Artificial lift system
US10669833B2 (en) 2014-03-24 2020-06-02 Heal Systems Lp Systems and apparatuses for separating wellbore fluids and solids during production
US10689964B2 (en) 2014-03-24 2020-06-23 Heal Systems Lp Systems and apparatuses for separating wellbore fluids and solids during production

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2440513C1 (en) Bottom-hole oil pump
RU2312985C1 (en) Gas separator of insert oil-well pump
US20090242195A1 (en) Top Hold Down Rod Pump with Hydraulically Activated Drain and Method of Use
US6182751B1 (en) Borehole sucker-rod pumping plant for pumping out gas liquid mixtures
RU2340792C1 (en) Well rod pump
RU2321772C1 (en) Oil-well sucker-rod pump
RU2233995C1 (en) Deep-well sucker-rod pump
RU2317443C1 (en) Sucker-rod pumping unit
RU2358156C1 (en) Installation for simultaneous-separate operation of three reservoirs
RU65964U1 (en) DEVICE FOR OIL PRODUCTION FROM WATERFUL PRODUCED LAYER
RU2462616C1 (en) Bottom-hole pump
RU2539459C1 (en) Oil-well sucker-rod pumping unit
RU53737U1 (en) DEPTH BAR PIPE PUMP WITH REMOVABLE SUCTION VALVE
RU2531228C1 (en) Well operation installation
RU2160853C1 (en) Method of lifting well fluid and combined well lift for realization of this method
RU99111983A (en) WELL PRODUCTION METHOD AND DEPTH PUMP DEVICES FOR ITS IMPLEMENTATION
RU2184270C1 (en) Oil-well plunger pump
RU2762817C1 (en) Borehole rod pump
RU2196249C1 (en) Oil-well sucker-rod pumping unit
RU72014U1 (en) DEVICE FOR OIL PRODUCTION AT THE LATE DEVELOPMENT STAGES
RU2576560C1 (en) Well sucker-rod pump
RU2712567C1 (en) Downhole sucker-rod pump for production of products with gas factor
RU57812U1 (en) DEVICE FOR OIL PRODUCTION FROM WATERFUL PRODUCED LAYER
RU2293216C1 (en) Sucker-rod pumping unit with two-cylinder pump
RU2393366C1 (en) Well rod pump unit for simultaneous and separate oil extraction from two formations

Legal Events

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

Effective date: 20210329