RU2459116C1

RU2459116C1 - Well rod pump unit

Info

Publication number: RU2459116C1
Application number: RU2011126466/06A
Authority: RU
Inventors: Георгий Юрьевич Басос (RU); Георгий Юрьевич Басос; Владимир Михайлович Валовский (RU); Владимир Михайлович Валовский; Константин Владимирович Валовский (RU); Константин Владимирович Валовский; Камиль Мансурович Гарифов (RU); Камиль Мансурович Гарифов; Альберт Хамзеевич Кадыров (RU); Альберт Хамзеевич Кадыров; Александр Владимирович Глуходед (RU); Александр Владимирович Глуходед; Виктор Александрович Балбошин (RU); Виктор Александрович Балбошин
Original assignee: Открытое акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина; Управляющая компания общество с ограниченной ответственностью "ТМС групп"
Priority date: 2011-06-27
Filing date: 2011-06-27
Publication date: 2012-08-20

Abstract

FIELD: engines and pumps.

SUBSTANCE: pump unit includes tubing string, hollow rod string, shank and pump with cylinder and plunger separating cylinder into oil section with inlet channel, suction and delivery valves connected to well space above the level of oil-water contact and with tubing string from above, and water section provided with separate suction and delivery valves connected to cylinder below plunger and to well space below level of oil-water contact via shank with siphon and to inlet channel which volume is designed lager than suction volume of water section of the pump and is enough for oil emergence in water during period of delivery of pump water section. Shank is connected to the cylinder via suction valve of water section by bypass channel through side wall, and outlet channel of oil section is connected to the bottom of cylinder via suction valve. Delivery valve of oil section is located in additional bypass channel connecting outlet of suction valve of oil section to tubing string. In the cylinder below plunger there is installed piston with possibility of restricted movement between outlet of bypass channel and suction valve of oil section.

EFFECT: improving operating efficiency of water wells due to possibility of adjustment of percentage ratio of operating efficiency of oil and water sections of pump.

2 dwg

Description

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, в частности к скважинным насосным установкам, и может быть использовано для эксплуатации обводненных нефтяных скважин с раздельным подъемом на поверхность воды и нефти.The invention relates to the oil industry, in particular to borehole pumping units, and can be used to operate flooded oil wells with a separate rise to the surface of water and oil.

Известна скважинная штанговая насосная установка с разобщенной откачкой нефти и воды из скважины, содержащая колонну лифтовых труб, колонну полых штанг, хвостовик, установленный внизу колонны лифтовых труб, и дифференциальный насос, имеющий нижнюю секцию с всасывающим и нагнетательным клапанами, которые выполнены с возможностью закачки посредством нижней секции насоса в колонну полых штанг продукции скважины из затрубного пространства колонны лифтовых труб, и верхнюю секцию, которая выполнена кольцевой и снабжена отдельными всасывающим и нагнетательным клапанами, которые выполнены с возможностью закачки через хвостовик посредством верхней секции насоса в пространство между колонной лифтовых труб и колонной полых штанг продукции скважины (Уразаков К.Р. Насосная добыча высоковязкой нефти из наклонных и обводненных скважин /К.Р.Уразаков, Е.И.Богомольный, Ж.С.Сейтпагамбетов, А.Г.Газаров. - М.: Недра, 2003. - С.211-213., рис.5.4/.A well-known sucker rod pump unit with a separate pumping of oil and water from a well, comprising a column of elevator pipes, a column of hollow rods, a shank installed at the bottom of the column of elevator pipes, and a differential pump having a lower section with suction and discharge valves, which are arranged to be pumped by the lower section of the pump into the column of hollow rods of the production of the well from the annulus of the column of elevator pipes, and the upper section, which is made annular and equipped with separate suction pressure and pressure valves, which are made with the possibility of pumping through the liner through the upper section of the pump into the space between the column of elevator pipes and the column of hollow rods of well production (Urazakov K.R. Pump pumping of highly viscous oil from deviated and flooded wells / K.R. Urazakov, E.I. Bogomolny, J.S. Seitpagambetov, A.G. Gazarov .-- M .: Nedra, 2003.- P.211-213., Fig. 5.4 /.

Недостатком установки является то, что вода поднимается по кольцевому пространству между внутренней поверхностью лифтовых труб и наружной поверхностью движущихся возвратно-поступательно полых штанг, а нефть - по полым штангам. Вода обладает плохими смазочными свойствами, что способствует ускоренному износу штанговой колонны и лифтовых труб. Нефть отличается более высокой вязкостью по сравнению с водой, поэтому ее движение по каналу полых штанг, имеющему меньшее сечение по сравнению с кольцевым каналом, обуславливает повышенное гидравлическое сопротивление, снижающее КПД установки. Другим недостатком установки является смешение нефти и воды в верхней части установки и направление их в одну выкидную линию, что усложняет дальнейшую подготовку нефти и воды.The disadvantage of the installation is that water rises along the annular space between the inner surface of the elevator pipes and the outer surface of the moving reciprocating hollow rods, and oil - along the hollow rods. Water has poor lubricating properties, which contributes to the accelerated wear of the rod string and elevator pipes. Oil has a higher viscosity compared to water, so its movement along the channel of hollow rods, which has a smaller cross section than the annular channel, leads to increased hydraulic resistance, which reduces the efficiency of the installation. Another disadvantage of the installation is the mixing of oil and water in the upper part of the installation and their direction in one flow line, which complicates the further preparation of oil and water.

Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому результату является «Скважинная штанговая насосная установка» (патент RU №2287719, МПК Е04В 47/02, опубл. Бюл. №32 от 20.11.2006 г.), предназначенная для раздельного подъема нефти по колонне лифтовых труб и воды по полым штангам и подачи их в раздельные выкидные линии. Установка содержит колонну лифтовых труб, колонну полых штанг, хвостовик, установленный внизу колонны лифтовых труб, и дифференциальный насос с цилиндром и плунжером, разделяющим насос на нефтяную секцию с входным каналом, всасывающим и нагнетательным клапанами, сообщенную со скважинным пространством выше уровня водонефтяного контакта (ВНК) и сверху с лифтовой колонной, и водную секцию, снабженную отдельными всасывающими и нагнетательными клапанами и сообщенную с цилиндром ниже поршня и скважинным пространством ниже уровня ВНК через хвостовик с сифоном и входным каналом, объем которого выполнен больше объема всасывания водной секции насоса и достаточен для всплытия нефти в воде за период нагнетания водной секции насоса.The closest in technical essence and the achieved result is “Well sucker rod pumping unit” (patent RU No. 2287719, IPC EV 04/02, publ. Bull. No. 32 dated November 20, 2006), designed for separate lifting of oil along the column of elevator pipes and water through the hollow rods and supplying them to separate flow lines. The installation comprises a column of elevator pipes, a column of hollow rods, a shank mounted at the bottom of the column of elevator pipes, and a differential pump with a cylinder and a plunger that separates the pump into an oil section with an inlet, suction and discharge valves, in communication with the borehole above the level of oil-water contact (VNK) ) and from above with an elevator column, and a water section equipped with separate suction and discharge valves and communicated with the cylinder below the piston and the borehole space below the level of the VNK through x an Eastovik with a siphon and an inlet channel, the volume of which is greater than the suction volume of the water section of the pump and is sufficient to float oil in water during the pumping period of the water section of the pump.

Недостатком установки является то, что производительности нефтяной и водной секций дифференциального насоса зависят от сочетания диаметров плунжерных пар, подбираются под известную обводненность продукции скважины, причем обводненность продукции не каждой скважины может удовлетворить возможностям установки, поскольку сочетание плунжерных пар ее ограничено серийно выпускаемыми типоразмерами. Другим недостатком является то, что при работе установки процентное отношение производительностей нефтяной и водной секций насоса остается неизменным. Однако в процессе эксплуатации скважины обводненность ее продукции может измениться. При этом при увеличении обводненности продукции увеличится количество воды, поднимаемой по колонне лифтовых труб, что может привести к образованию в ней высоковязкой водонефтяной эмульсии, росту гидродинамических сил, повышению нагрузок на колонну полых штанг и привод, а при снижении обводненности часть нефти будет поступать в водную секцию насоса, что не позволит использовать воду, поднимаемую установкой на поверхность по полым штангам, для закачки, например, в нагнетательную скважину того же куста скважин без дополнительной подготовки воды, что снижает эффективность применения установки.The disadvantage of the installation is that the performance of the oil and water sections of the differential pump depend on the combination of diameters of the plunger pairs, are selected according to the known water cut of the well production, and the water cut of the products of not every well can satisfy the installation capabilities, since the combination of plunger pairs is limited by commercially available standard sizes. Another disadvantage is that during operation of the installation, the percentage ratio of the productivity of the oil and water sections of the pump remains unchanged. However, during the operation of the well, the water cut of its products may change. At the same time, with an increase in water cut of the product, the amount of water raised through the column of lift pipes will increase, which can lead to the formation of a highly viscous oil-water emulsion in it, an increase in hydrodynamic forces, an increase in the loads on the column of hollow rods and a drive, and with a decrease in water cut, part of the oil will flow into the water section of the pump, which will not allow the use of water raised by the installation to the surface along the hollow rods, for injection, for example, into the injection well of the same well cluster without additional preparation and water, which reduces the efficiency of the installation.

Техническими задачами изобретения являются повышение эффективности эксплуатации обводненных скважин за счет возможности регулирования процентного соотношения производительностей нефтяной и водной секций насоса в процессе эксплуатации скважины и расширение области применения установки за счет возможности ее использования в скважинах с любым значением обводненности.The technical objectives of the invention are to increase the efficiency of operation of waterlogged wells due to the possibility of regulating the percentage ratio of the productivity of the oil and water sections of the pump during operation of the well and expanding the scope of the installation due to the possibility of its use in wells with any value of water cut.

Техническая задача решается скважинной штанговой насосной установкой, содержащей колонну лифтовых труб, колонну полых штанг, хвостовик и насос с цилиндром и плунжером, разделяющим цилиндр на нефтяную секцию с входным каналом, всасывающим и нагнетательным клапанами, сообщенную со скважинным пространством выше уровня водонефтяного контакта (ВНК) и сверху с лифтовой колонной, и водную секцию, снабженную отдельными всасывающим и нагнетательным клапанами и сообщенную с цилиндром ниже плунжера и скважинным пространством ниже уровня ВНК через хвостовик с сифоном и входным каналом, объем которого выполнен больше объема всасывания водной секции насоса и достаточен для всплытия нефти в воде за период нагнетания водной секции насоса.The technical problem is solved by a downhole sucker rod pump installation containing a column of elevator pipes, a column of hollow rods, a liner and a pump with a cylinder and a plunger that separates the cylinder into an oil section with an inlet channel, suction and discharge valves, in communication with the borehole space above the level of the oil-water contact (VOC) and above with an elevator column, and a water section equipped with separate suction and discharge valves and communicated with the cylinder below the plunger and the borehole below the level of the oil-and-gas complex Without a shank with a siphon and an inlet channel, the volume of which is greater than the suction volume of the pump water section and is sufficient to float oil in the water during the pumping period of the pump water section.

Новым является то, что хвостовик сообщен через всасывающий клапан водной секции обводным каналом через боковую стенку с цилиндром, а входной канал нефтяной секции через всасывающий клапан сообщен с низом цилиндра, причем нагнетательный клапан этой секции размещен в дополнительном обводном канале, сообщающем выход всасывающего клапана нефтяной секции с лифтовой колонной, при этом в цилиндре ниже плунжера установлен поршень с возможностью ограниченного перемещения между выходом обводного канала и всасывающим клапаном нефтяной секции.What is new is that the shank is communicated through the suction valve of the water section by a bypass channel through the side wall to the cylinder, and the inlet channel of the oil section through the suction valve is communicated with the bottom of the cylinder, and the discharge valve of this section is placed in an additional bypass channel, communicating the output of the suction valve of the oil section with an elevator column, while in the cylinder below the plunger a piston is installed with the possibility of limited movement between the output of the bypass channel and the suction valve of the oil section.

Новым является также то, что сифон выполнен в виде хвостовика, расположенного в зумпфе скважины.Also new is the fact that the siphon is made in the form of a liner located in the sump of the well.

На фиг.1 схематично показан общий вид скважинной штанговой насосной установки, на фиг.2 - то же, вариант выполнения сифона.Figure 1 schematically shows a General view of a borehole sucker rod pump installation, figure 2 is the same, an embodiment of the siphon.

Скважинная штанговая насосная установка (см. фиг.1) включает колонну лифтовых труб 1, колонну полых штанг 2, хвостовик 3, насос 4 с цилиндром 5 и плунжером 6, разделяющим цилиндр 5 на нефтяную секцию 7 с входным каналом 8, всасывающим 9 и нагнетательным 10 клапанами, сообщенную со скважинным пространством 11 выше уровня ВНК 12 и сверху с колонной лифтовых труб 1, и водную секцию 13, снабженную отдельным всасывающим 14 и нагнетательным 15 клапанами и сообщенную с цилиндром 5 ниже плунжера 6 и скважинным пространством 16 ниже уровня ВНК 12 через хвостовик 3 с сифоном 17 (см. фиг.1 и 2), выполненным с входным каналом 18. Хвостовик 3 (см. фиг.1) сообщен через всасывающий клапан 14 водной секции 13 обводным каналом 19 через боковую стенку с цилиндром 5. Входной канал 8 нефтяной секции 7 через всасывающий клапан 9 сообщен с низом цилиндра 5, а нагнетательный клапан 10 нефтяной секции 7 размещен в дополнительном обводном канале 20, сообщающем выход 21 всасывающего клапана 9 нефтяной секции 7 с колонной лифтовых труб 1. В цилиндре 5 ниже плунжера 6 установлен поршень 22 с возможностью ограниченного перемещения между выходом 23 обводного канала 19 и всасывающим клапаном 9 нефтяной секции 7.Downhole sucker rod pump installation (see figure 1) includes a column of elevator pipes 1, a column of hollow rods 2, a liner 3, a pump 4 with a cylinder 5 and a plunger 6, dividing the cylinder 5 into an oil section 7 with an inlet channel 8, a suction 9 and a discharge 10 valves, in communication with the borehole space 11 above the level of the BHK 12 and above with the column of lift pipes 1, and the water section 13, equipped with a separate suction 14 and discharge 15 valves and in communication with the cylinder 5 below the plunger 6 and the borehole space 16 below the level of BHK 12 through shank 3 with si Onom 17 (see Figs. 1 and 2) made with an inlet channel 18. A shank 3 (see Fig. 1) is communicated through the suction valve 14 of the water section 13 by the bypass channel 19 through the side wall with the cylinder 5. Inlet channel 8 of the oil section 7 through the suction valve 9 is connected with the bottom of the cylinder 5, and the discharge valve 10 of the oil section 7 is placed in an additional bypass channel 20, which communicates the output 21 of the suction valve 9 of the oil section 7 with the column of lift pipes 1. In the cylinder 5, a piston 22 is installed below the plunger 6 limited movement between output 2 3 bypass channel 19 and a suction valve 9 of the oil section 7.

Объем входного канала 18 (см. фиг.1 и 2) сифона 17 выполнен больше объема всасывания водной секции 13 (см. фиг.1) насоса 4. При таком выполнении сифона 17 (см. фиг.1 и 2) порция жидкости (вода с каплями нефти), поступившая во входной канал 18 в течение цикла всасывания водной секции 13 (см. фиг.1) не попадает в хвостовик 3. В течение цикла нагнетания водной секции 13, а затем и циклов нагнетания и всасывания нефтяной секции 7 вода во входном канале 18 (см. фиг.1 и 2) сифона 17 остается неподвижной, а капли нефти вследствие меньшей, чем у воды, плотности успевают за это время всплыть и выйти из входного канала 18 в скважинное пространство 16 (см. фиг.1).The volume of the inlet channel 18 (see FIGS. 1 and 2) of the siphon 17 is larger than the suction volume of the water section 13 (see FIG. 1) of the pump 4. With this embodiment, the siphon 17 (see FIGS. 1 and 2) a portion of the liquid (water with drops of oil), which entered the inlet channel 18 during the suction cycle of the water section 13 (see Fig. 1) does not fall into the liner 3. During the pumping cycle of the water section 13, and then the water pumping and suction cycles of the oil section 7 the inlet channel 18 (see FIGS. 1 and 2) of the siphon 17 remains stationary, and oil droplets, due to lower density than water, have time for this emya float and exit from the inlet 18 into the downhole space 16 (see FIG. 1).

При применении установки в скважинах с низким динамическим уровнем для нормального заполнения секций 7 и 13 насос 4 необходимо опускать в скважину 24 практически до продуктивного пласта 25. В случаях, когда в таких скважинах ниже продуктивного пласта 25 (см. фиг.2) имеется зумпф 26, сифон 17 может быть выполнен в виде хвостовика 3, расположенного в зумпфе 26, при этом входным каналом 18 сифона 17 является полость 27 зумпфа 26 между хвостовиком 3 и обсадной трубой 28 скважины 24 ниже продуктивного пласта 25. Объем полости 27, являющейся входным каналом 18 сифона 17, значительно превосходит объем всасывания водной секции 13 (см. фиг.1) насоса 4, что исключает попадание капель нефти в хвостовик 3 (см. фиг.2), при этом в течение последующего цикла нагнетания водной секции 13 (см. фиг.1), а затем и циклов нагнетания и всасывания нефтяной секции 7 вода в полости 27 (см. фиг.2) остается неподвижной, а капли нефти вследствие меньшей, чем у воды, плотности успевают за это время всплыть и выйти из полости 27.When using the installation in wells with a low dynamic level for the normal filling of sections 7 and 13, the pump 4 must be lowered into the well 24 practically to the producing formation 25. In cases where in such wells below the producing formation 25 (see figure 2) there is a sump 26 , the siphon 17 can be made in the form of a liner 3 located in the sump 26, while the input channel 18 of the siphon 17 is the cavity 27 of the sump 26 between the liner 3 and the casing 28 of the well 24 below the reservoir 25. The volume of the cavity 27, which is the input channel 18 siphon 1 7, significantly exceeds the suction volume of the water section 13 (see Fig. 1) of the pump 4, which eliminates the ingress of oil droplets into the liner 3 (see Fig. 2), while during the subsequent injection cycle of the water section 13 (see Fig. 1), and then the injection and suction cycles of the oil section 7, the water in the cavity 27 (see FIG. 2) remains stationary, and oil droplets, due to lower density than water, have time to emerge and exit the cavity 27 during this time.

Скважинная штанговая насосная установка работает следующим образом.Well sucker rod pump installation operates as follows.

Установку в сборе спускают в обводненную нефтяную скважину 24, в которой вскрыт продуктивный пласт 25. Глубину подвески насоса 4 выбирают исходя из необходимой для нормального заполнения секций насоса 4 глубины погружения под динамический уровень 29 жидкости в скважине 24 и пускают в работу. На фиг.1 показано крайнее нижнее рабочее положение плунжера 6 и поршня 22. Привод (на фиг.1 не показан) через канатную подвеску 30 сообщает колонне полых штанг 2 и соединенному с ней плунжеру 6 возвратно-поступательное движение. При движении плунжера 6 вверх в полости 31 цилиндра 5 между плунжером 6 и поршнем 22 создается разрежение, под действием которого поршень 22 перемещается в цилиндре 5 вслед за плунжером 6. В полость цилиндра 5 под поршень 22 через входной канал 8 и всасывающий клапан 9 в нефтяную секцию 7 поступает жидкость.The complete assembly is lowered into the watered oil well 24, in which the reservoir 25 is opened. The suspension depth of the pump 4 is selected based on the immersion depth necessary for the normal filling of the pump sections 4 under the dynamic fluid level 29 in the well 24 and put into operation. Figure 1 shows the extreme lower working position of the plunger 6 and the piston 22. The drive (not shown in Fig. 1) through the cable suspension 30 informs the column of hollow rods 2 and the plunger 6 connected to it, reciprocating motion. When the plunger 6 moves upward in the cavity 31 of the cylinder 5 between the plunger 6 and the piston 22, a vacuum is created under the action of which the piston 22 moves in the cylinder 5 after the plunger 6. Into the cavity of the cylinder 5 under the piston 22 through the inlet 8 and the suction valve 9 into the oil section 7 fluid enters.

При достижении нижним концом плунжера 6 выхода 23 обводного канала 19 полость 31 сообщается с выходом 23, давление в полости 31 за счет открытия всасывающего клапана 14 сравнивается с давлением под поршнем 22, которое соответствует давлению столба жидкости в скважине 24 высотой от динамического уровня 29 до насоса 4, за счет чего поршень 22 останавливается, всасывающий клапан 9 закрывается, а плунжер 6 продолжает движение вверх до достижения им крайнего верхнего рабочего положения. В это время в увеличивающуюся в объеме полость 31 через входной канал 18 (см. фиг.1 и 2) сифона 17, хвостовик 3, обводной канал 19 (см. фиг.1), всасывающий клапан 14 и выход 23 поступает вода.When the lower end of the plunger 6 reaches the exit 23 of the bypass channel 19, the cavity 31 communicates with the exit 23, the pressure in the cavity 31 due to the opening of the suction valve 14 is compared with the pressure under the piston 22, which corresponds to the pressure of the liquid column in the well 24 from a dynamic level 29 to the pump 4, due to which the piston 22 is stopped, the suction valve 9 is closed, and the plunger 6 continues to move upward until it reaches its extreme upper working position. At this time, the cavity 31 increasing in volume through the inlet channel 18 (see FIGS. 1 and 2) of the siphon 17, a shank 3, a bypass channel 19 (see FIG. 1), a suction valve 14 and an outlet 23 receives water.

После достижения плунжером 6 крайнего верхнего рабочего положения всасывающий клапан 14 закрывается, а плунжер 6 начинает двигаться вниз. Нагнетательный клапан 15 на плунжере 6 открывается и вода из полости 31 вытесняется через плунжер 6, колонну полых штанг 2 и гибкий рукав 32 в выкидную линию 33. При движении вниз плунжер 6 доходит до поршня 22, упирается в него торцом нижнего конца и дальше вниз они перемещаются вместе. При этом жидкость из нефтяной секции 7 вытесняется через открывшийся нагнетательный клапан 10, дополнительный обводной канал 20 в колонну лифтовых труб 1 и далее в выкидную линию 34. Далее цикл работы повторяется.After the plunger 6 reaches its highest working position, the suction valve 14 closes, and the plunger 6 begins to move down. The discharge valve 15 on the plunger 6 opens and water from the cavity 31 is forced out through the plunger 6, the column of hollow rods 2 and the flexible sleeve 32 into the flow line 33. When moving down, the plunger 6 reaches the piston 22, abuts against it with the end of the lower end and further down moving together. In this case, the liquid from the oil section 7 is displaced through the opened discharge valve 10, an additional bypass channel 20 into the column of elevator pipes 1 and then into the flow line 34. Next, the operation cycle is repeated.

Для предотвращения попадания вместе с жидкостью в секции 7 и 13 насоса механических частиц из скважины 24, способных привести к сбою в работе клапанов, перед входом во всасывающий клапан 9 и в хвостовике 3 могут быть установлены фильтрующие элементы (на фиг.1 и 2 не показаны).To prevent mechanical particles from the well 24, which can cause the valves to malfunction, along with the liquid in sections 7 and 13 of the pump, filter elements can be installed before entering the suction valve 9 and in the shank 3 (not shown in Figs. 1 and 2 )

Выход 23 (см. фиг.1) обводного канала 19 на цилиндре 5 расположен между крайними верхним и нижним рабочим положением в цилиндре 5 нижнего конца плунжера 6. Отношение расстояния от крайнего верхнего рабочего положения нижнего конца плунжера 6 до выхода 23 обводного канала 19 к расстоянию от выхода 23 до крайнего нижнего рабочего положения нижнего конца плунжера 6 в цилиндре 5 соответствует отношению объемов жидкостей, поступающих соответственно в водную 13 и нефтяную 7 секции насоса 4. При этом процентное отношение объема цилиндра 5 водной секции 13 к общему объему насоса 4 должно в идеальном случае соответствовать значению обводненности жидкости, поступающей в скважину 24 из продуктивного пласта 25, исходя из чего под значение обводненности каждой конкретной скважины определяют местоположение и выполняют на цилиндре 5 выход 23, что позволяет использовать установку в скважинах с любой обводненностью продукции.The output 23 (see Fig. 1) of the bypass channel 19 on the cylinder 5 is located between the extreme upper and lower working position in the cylinder 5 of the lower end of the plunger 6. The ratio of the distance from the extreme upper working position of the lower end of the plunger 6 to the output 23 of the bypass channel 19 to the distance from the outlet 23 to the lowermost working position of the lower end of the plunger 6 in the cylinder 5 corresponds to the ratio of the volumes of liquids entering the water 13 and oil 7 sections of the pump 4, respectively. Moreover, the percentage of the cylinder volume 5 of the water section 13 to about the total volume of the pump 4 should ideally correspond to the water cut value of the liquid entering the well 24 from the reservoir 25, based on which the location is determined by the water cut value of each specific well and output 23 is performed on the cylinder 5, which allows the installation to be used in wells with any water cut products.

Ограниченное перемещение поршня 22 в цилиндре 5 обеспечивается сверху плунжером 6, а снизу всасывающим клапаном 9. Для удобства монтажа насоса 4 в скважине 24 поршень 22 может быть предварительно помещен в цилиндр 5, а чтобы его при спуске насоса не вытолкнуло жидкостью вверх из цилиндра 5, снизу к поршню 22 может быть прикреплен шток 35, на конце которого установлен выполненный, например, в виде шайбы упор 36, наружный диаметр которого превышает внутренний диаметр цилиндра 5, размещенный в установленном между цилиндром 5 и всасывающим клапаном 9 патрубке 37, внутренний диаметр которого больше наружного диаметра упора 36. При этом длины штока 35 и патрубка 37 выбираются из расчета обеспечения заданной длины хода поршня 22 в зависимости от значения обводненности скважины.The limited movement of the piston 22 in the cylinder 5 is provided from above by the plunger 6, and from below by the suction valve 9. For the convenience of mounting the pump 4 in the well 24, the piston 22 can be pre-placed in the cylinder 5, so that when it is launched the pump does not push liquid upward from the cylinder 5, a rod 35 can be attached to the bottom of the piston 22, at the end of which there is a stop 36 made, for example, in the form of a washer, the outer diameter of which exceeds the inner diameter of the cylinder 5, placed in the cartridge installed between the cylinder 5 and the suction valve 9 well 37, the inner diameter of which is larger than the outer diameter of the stop 36. In this case, the lengths of the rod 35 and the nozzle 37 are selected in order to ensure a given piston stroke length 22 depending on the water cut value of the well.

При работе установки производят анализы воды из выкидной линии 33 на содержание нефтепродуктов, и анализы нефти из выкидной линии 34 на обводненность. При увеличении содержания нефтепродуктов в воде выше допустимых пределов, что может произойти при уменьшении обводненности поступающей из продуктивного пласта 25 жидкости и опускании границы ВПК 12 к нижнему концу хвостовика 3 (на фиг.1 и 2 не показано) за счет того, что нефти притекать в скважину стало больше, чем отбирается нефтяной секцией 7 (см. фиг.1), необходимо приспустить на несколько сантиметров колонну полых штанг 2 относительно канатной подвески 30. При этом уменьшится расстояние от крайнего верхнего рабочего положения нижнего конца плунжера 6 до выхода 23 обводного канала 19 и увеличится расстояние от выхода 23 до крайнего нижнего рабочего положения нижнего конца плунжера 6 в цилиндре 5, что приведет, соответственно, к уменьшению количества жидкости, поднимаемой на поверхность водной секцией 13, и к увеличению количества жидкости, поднимаемой нефтяной секцией 7. За счет увеличения отбора нефти и уменьшения отбора воды граница ВНК 12 поднимется выше нижнего конца хвостовика 3, содержание нефтепродуктов в воде снизится, при этом общее количество жидкости, поднимаемое из скважины на поверхность, останется прежним. Так, при применении в насосе плунжера и поршня диаметром 44,5 мм, при общей длине хода плунжера 1,8 м и частоте качаний 4 мин^-1 приспуск колонны полых штанг 2 на 10 см относительно канатной подвески 30 снижает на ≈0,9 м³/сут количество жидкости, поднимаемой водной секцией, и на столько же повышает количество жидкости, поднимаемой нефтяной секцией 7.During operation of the installation, water is analyzed from the flow line 33 for the content of oil products, and oil analyzes from the flow line 34 for water cut. With an increase in the content of oil products in water above acceptable limits, what can happen when the water content of the fluid coming from the reservoir 25 decreases and the boundary of the MIC 12 is lowered to the lower end of the liner 3 (not shown in Figs. 1 and 2) due to the fact that oil flows into the well has become larger than that selected by the oil section 7 (see Fig. 1), it is necessary to lower the column of hollow rods 2 relative to the cable suspension 30 by a few centimeters. In this case, the distance from the extreme upper working position of the lower end Lunger 6 to the exit 23 of the bypass channel 19 and the distance from the exit 23 to the lowermost working position of the lower end of the plunger 6 in the cylinder 5 will increase, which will lead, respectively, to a decrease in the amount of liquid raised to the surface by the water section 13, and to an increase in the amount of liquid, lifted by the oil section 7. Due to the increase in oil withdrawal and decrease in water withdrawal, the BHK boundary 12 will rise above the lower end of the liner 3, the oil content in the water will decrease, while the total amount of liquid raised from the wells us on the surface, will remain the same. So, when a plunger and piston with a diameter of 44.5 mm are used in the pump, with a total plunger stroke length of 1.8 m and a swing frequency of 4 min ^-1 , the hollow rod string 2 under 10 cm relative to the cable suspension 30 reduces by ≈0.9 m ³ / day the amount of liquid raised by the water section, and by the same amount increases the amount of liquid raised by the oil section 7.

При увеличении обводненности нефти в выкидной линии 34 выше пределов, при которых в колонне лифтовых труб может начаться образование высоковязкой водонефтяной эмульсии, приводящей к известным последствиям, вследствие увеличения обводненности поступающей из продуктивного пласта 25 жидкости, необходимо уменьшить количество жидкости, поднимаемой нефтяной секцией 7, и увеличить отбор водной секции 13, что достигается приподъемом на несколько сантиметров колонны полых штанг 2 относительно канатной подвески 30.If the water cut in the flow line 34 is increased above the limits at which the formation of a highly viscous oil-water emulsion can begin in the lift pipe string, leading to known consequences, due to the increased water cut of the fluid coming from the reservoir 25, it is necessary to reduce the amount of fluid raised by the oil section 7, and increase the selection of the water section 13, which is achieved by raising a few centimeters of the column of hollow rods 2 relative to the cable suspension 30.

Такое выполнение скважинной штанговой насосной установки позволяет повысить эффективность эксплуатации обводненных скважин за счет возможности регулирования процентного соотношения производительностей нефтяной и водной секций насоса в процессе эксплуатации скважины и расширить область применения установки за счет возможности ее использования в скважинах с любым значением обводненности.This embodiment of a downhole sucker-rod pumping unit allows to increase the efficiency of operation of waterlogged wells due to the possibility of controlling the percentage ratio of the oil and water sections of the pump during operation of the well and to expand the scope of the installation due to the possibility of its use in wells with any water cut

Claims

1. A downhole sucker rod pump installation comprising a column of elevator pipes, a column of hollow rods, a liner and a pump with a cylinder and a plunger that separates the cylinder into an oil section with an inlet channel, suction and discharge valves, in communication with the borehole above the oil-water contact and from above with the column lift pipes, and the water section, equipped with a separate suction and discharge valves and communicated with the cylinder below the plunger and the borehole space below the level of oil-water contact through the tail a wick with a siphon and an inlet channel, the volume of which is larger than the suction volume of the water section of the pump and sufficient to float oil in the water during the pumping time of the water section of the pump, characterized in that the shank is communicated through the suction valve of the water section by a bypass channel through the side wall with the cylinder, and the inlet channel of the oil section through the suction valve communicates with the bottom of the cylinder, and the discharge valve of this section is placed in an additional bypass channel, communicating the output of the suction valve of the oil section with bosom elevator pipes, while in the cylinder below the plunger a piston is installed with the possibility of limited movement between the output of the bypass channel and the suction valve of the oil section.

2. The downhole sucker rod pumping apparatus according to claim 1, characterized in that the siphon is made in the form of a liner located in the sump of the well.