RU2496971C1 - Automatic device for bypass of annular gas to tubing string - Google Patents

Automatic device for bypass of annular gas to tubing string Download PDF

Info

Publication number
RU2496971C1
RU2496971C1 RU2012106234/03A RU2012106234A RU2496971C1 RU 2496971 C1 RU2496971 C1 RU 2496971C1 RU 2012106234/03 A RU2012106234/03 A RU 2012106234/03A RU 2012106234 A RU2012106234 A RU 2012106234A RU 2496971 C1 RU2496971 C1 RU 2496971C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
flow diverter
housing
tubing
tubing string
string
Prior art date
Application number
RU2012106234/03A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2012106234A (en
Inventor
Камил Рахматуллович Уразаков
Роза Ильгизовна Вахитова
Эльвира Васимовна Абрамова
Андрей Сергеевич Топольников
Азамат Равилевич Буранчин
Валерий Анатольевич Костилевский
Original Assignee
Государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Альметьевский государственный нефтяной институт"
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 Государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Альметьевский государственный нефтяной институт" filed Critical Государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Альметьевский государственный нефтяной институт"
Priority to RU2012106234/03A priority Critical patent/RU2496971C1/en
Publication of RU2012106234A publication Critical patent/RU2012106234A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2496971C1 publication Critical patent/RU2496971C1/en

Links

Images

Abstract

FIELD: oil and gas industry.
SUBSTANCE: device includes a housing, a check ball valve, a hydraulic channel with a central constriction, a string of pump rods, which is equipped with a flow diverter, which is located in annular space above level of well fluid. Besides, the device has a branch pipe in axial line of a hydraulic channel, which attaches the tubing cavity before the flow diverter and the check ball valve protected with a hinged cap against mechanical impurities and equipped with a travel limiter of the protective cap. The device is arranged in the housing fixed on the tubing string, to the walls of which a large base of an isosceles triangular stop is adjacent, with a flow diverter supported from it through a radial thrust bearing in the form of a cylindrical thickening having running fit to the housing walls. Besides, diameter of a circle drawn through the triangle vertex is larger than diameter of the pump screw.
EFFECT: improving reliability and efficiency of an automatic device for bypass of annular gas.
2 dwg

Description

Изобретение относится к области нефтегазодобывающей промышленности и может быть применено для снижения избыточного давления газа в затрубном пространстве добывающих скважин, преимущественно в скважинах, эксплуатируемых установками винтовых насосов.The invention relates to the field of oil and gas industry and can be used to reduce excess gas pressure in the annulus of producing wells, mainly in wells operated by screw pump installations.

Обеспечивает повышение надежности и эффективности автоматического устройства для перепуска затрубного газа в целях снижения затрубного давления в скважинах, эксплуатируемых установками винтовых насосов при упрощении конструкции устройства.Provides increased reliability and efficiency of an automatic device for annular gas bypass in order to reduce annular pressure in wells operated by screw pump installations while simplifying the design of the device.

Известен способ сброса газа из затрубного пространства [Патент РФ №2079636, Е21В 43/00, опубл. 20.05.1997], который предусматривает расположение обратного клапана в затрубном пространстве.A known method of discharging gas from the annulus [RF Patent No. 2079636, EV 43/00, publ. 05/20/1997], which provides for the location of the check valve in the annulus.

Способ применим только на скважинах, эксплуатируемых установками электроцентробежных насосов, применение его на скважинах, эксплуатируемых установками винтовых насосов невозможно.The method is applicable only to wells operated by installations of electric centrifugal pumps, its use in wells operated by installations of screw pumps is impossible.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению является автоматическое клапанное устройство для перепуска затрубного газа в насосно-компрессорные трубы (НКТ) [Патент РФ №2318983, Е21В 43/00, опубл. 10.03.2008], состоящее из обратного клапана, гидравлического канала с центральным сужением, колонны насосных штанг, оснащенной отклонителем потока, расположенное в затрубном пространстве, в муфте колонны НКТ над уровнем скважинной жидкости.Closest to the proposed invention is an automatic valve device for transferring annular gas into tubing (tubing) [RF Patent No. 2318983, EV 43/00, publ. 03/10/2008], consisting of a non-return valve, a hydraulic channel with central narrowing, a string of pump rods equipped with a flow diverter, located in the annulus, in the coupling of the tubing string above the level of the well fluid.

Однако установка уплотнителя на колонну насосных штанг представляет сложность, так как уплотнитель необходимо устанавливать таким образом, чтобы он обеспечивал беспрепятственное их возвратно-поступательное движение. Кроме того, затруднительны изготовление и установка в муфте НКТ обратного клапана кольцевого типа.However, the installation of a sealant on a string of pump rods is difficult, since the seal must be installed in such a way that it ensures their unhindered reciprocating movement. In addition, it is difficult to manufacture and install an annular check valve in the tubing coupling.

Задачей предлагаемого изобретения является повышение надежности и эффективности автоматического устройства для перепуска затрубного газа в целях снижения затрубного давления в скважинах, эксплуатируемых установками винтовых насосов с поверхностным приводом при упрощении конструкции устройства.The objective of the invention is to increase the reliability and efficiency of an automatic device for bypass annulus gas in order to reduce annular pressure in wells operated by surface-driven screw pump installations while simplifying the design of the device.

Поставленная задача решается предлагаемым автоматическим устройством для перепуска затрубного газа в колонну НКТ.The problem is solved by the proposed automatic device for transferring annular gas into the tubing string.

Автоматическое устройство для перепуска затрубного газа в колонну НКТ содержит корпус, обратный шаровой клапан, гидравлический канал с центральным сужением, колонну насосных штанг, оснащенную отклонителем потока, расположено в затрубном пространстве над уровнем скважинной жидкости, имеет в осевой линии гидравлического канала патрубок, соединяющий полость насосно-компрессорных труб перед отклонителем потока и обратный шаровой клапан, защищенный шарнирным колпачком от механических примесей и снабженный ограничителем хода. Устройство размещено в корпусе, закрепленном на колонне НКТ, к стенкам которого прилегает большое основание равнобедренного треугольного упора с упирающимся на него через радиально-упорный подшипник отклонителем потока в виде цилиндрического утолщения, имеющего ходовую посадку к стенкам корпуса, причем диаметр окружности, проведенной через вершину треугольника, больше диаметра винта насоса.An automatic device for transferring annular gas into the tubing string contains a housing, a check ball valve, a hydraulic channel with central restriction, a column of sucker rods equipped with a flow diverter, located in the annulus above the level of the borehole fluid, has a pipe connecting the pump cavity in the axial line of the hydraulic channel -compressor pipes in front of the flow diverter and a non-return ball valve protected by a hinged cap from mechanical impurities and equipped with a stroke limiter. The device is placed in a housing mounted on a tubing string, to the walls of which there is a large base of an isosceles triangular stop with a flow diverter resting on it through an angular contact bearing in the form of a cylindrical thickening having a running fit to the walls of the housing, the diameter of a circle drawn through the apex of the triangle , larger diameter of the pump screw.

Конструкция устройства показана на фиг.1 и 2.The design of the device is shown in figures 1 and 2.

На фиг.1 конструкция винтового насоса в скважине с автоматическим устройством для перепуска затрубного газа в колонну НКТ.In Fig.1, the design of the screw pump in the well with an automatic device for by-pass annulus gas into the tubing string.

На фиг.2 представлено автоматическое устройство для перепуска затрубного газа в колонну НКТ.Figure 2 presents an automatic device for bypass annulus gas into the tubing string.

Внутри корпуса 1 (см. фиг.2) имеется гидравлический канал Б, выполненный с центральным сужением, соединяющий полость насосно-компрессорных труб 2 через расположенный в осевой линии патрубок 3 с затрубным пространством через обратный шаровой клапан 4, защищенный шарнирным колпачком 5 от механических примесей и снабженный ограничителем хода 6. В процессе спуска устройства в скважину шарнирный колпачок 5 обратного шарового клапана 4 закрыт, после установки он раскрывается под собственным весом до уровня ограничителя хода 6. Штанговая колонна 7 выполнена с отклонителем потока 8 в виде цилиндрического утолщения, имеющего ходовую посадку к стенкам корпуса 1 устройства и упирающегося на равнобедренный треугольный упор 9 посредством радиально-упорного подшипника 10, не препятствующего вращательному движению колонны штанг 7. Большое основание равнобедренного треугольного упора 9 прилегает к стенкам корпуса 1, причем диаметр окружности, проведенной через вершину треугольника больше диаметра винта насоса 11 (см. фиг.1).Inside the housing 1 (see Fig. 2) there is a hydraulic channel B made with a central restriction connecting the cavity of the tubing 2 through the nozzle 3 located in the axial line with the annulus through the check ball valve 4, protected by a hinged cap 5 from mechanical impurities and equipped with a stroke limiter 6. During the descent of the device into the well, the hinge cap 5 of the check ball valve 4 is closed, after installation it opens under its own weight to the level of the stroke limiter 6. Rod string 7 made with a flow diverter 8 in the form of a cylindrical thickening having a landing fit to the walls of the device casing 1 and resting on an isosceles triangular stop 9 by means of an angular contact bearing 10 that does not interfere with the rotational movement of the rod string 7. The large base of the isosceles triangular stop 9 abuts against the walls of the casing 1, and the diameter of the circle drawn through the top of the triangle is larger than the diameter of the pump screw 11 (see figure 1).

Автоматическое устройство для перепуска затрубного газа в колонну НКТ работает следующим образом.Automatic device for transferring annular gas into the tubing string works as follows.

В процессе работы винтового насоса 11 за счет изменения направления течения газожидкостной смеси отклонителем потока 8, смесь через патрубок 3 поступает в гидравлический канал Б с центральным сужением. В области сужения давление газожидкостной смеси снижено вследствие ускорения ее движения, в результате чего высокое давление затрубного газа открывает обратный шаровой клапан 4 и происходит перепуск газа в НКТ 2. Смешиваясь, затрубный газ и газожидкостная смесь по гидравлическому каналу Б попадают в полость НКТ 2 над отклонителем потока 8.In the process of operation of the screw pump 11, due to a change in the direction of flow of the gas-liquid mixture by the flow diverter 8, the mixture through the pipe 3 enters the hydraulic channel B with a central narrowing. In the narrowing area, the pressure of the gas-liquid mixture is reduced due to the acceleration of its movement, as a result of which the high annular gas pressure opens the check ball valve 4 and the gas is bypassed into the tubing 2. When mixed, the annular gas and gas-liquid mixture pass through the hydraulic channel B into the tubing cavity 2 above the deflector stream 8.

После того, как произошел перепуск газа в полость НКТ 2, происходит облегчение газожидкостной смеси в полости НКТ 2 и, как следствие, снижается потребляемая установкой энергия на подъем продукции скважины. Поскольку произошел перепуск газа из затрубного пространства, давление газа падает и обратный шаровой клапан 4 закрывается до увеличения давления вновь, затем цикл повторяется.After the gas bypass into the tubing cavity 2, the gas-liquid mixture in the tubing cavity 2 is lightened and, as a result, the energy consumed by the installation for raising the well production is reduced. Since there was a gas bypass from the annulus, the gas pressure drops and the check ball valve 4 closes again until the pressure increases, then the cycle repeats.

Использование автоматического устройства для перепуска затрубного газа в колонну НКТ позволяет осуществлять снижение давления газа в затрубном пространстве независимо от температурных условий работы скважин, эксплуатируемых установками винтовых насосов с поверхностным приводом, позволяя повысить уровень жидкости над насосом, увеличить дебит скважины, избежать образования гидратных пробок в затрубном пространстве за счет снижения давления газа в затрубном пространстве.Using an automatic device for transferring annular gas into the tubing string allows reducing the gas pressure in the annular space regardless of the temperature conditions of the wells operated by the surface-mounted screw pump installations, increasing the liquid level above the pump, increasing the well flow rate, and avoiding the formation of hydrate plugs in the annular space by reducing gas pressure in the annulus.

Использование автоматического устройства для перепуска затрубного газа в колонну НКТ позволит уменьшить глубину подвески насоса за счет повышения уровня жидкости в затрубном пространстве и тем самым снизить расход насосно-компрессорных труб, насосных штанг и увеличить межремонтный период работы установок.Using an automatic device for transferring annular gas into the tubing string will reduce the depth of the pump suspension by increasing the liquid level in the annulus and thereby reduce the consumption of tubing, sucker rods and increase the overhaul period of the plants.

Технико-экономическая эффективность автоматического устройства для перепуска затрубного газа в колонну НКТ заключается в повышении эффективности эксплуатации скважин, эксплуатируемых установками винтовых насосов.The technical and economic efficiency of an automatic device for transferring annular gas into the tubing string is to increase the efficiency of operation of wells operated by screw pump installations.

Claims (1)

Автоматическое устройство для перепуска затрубного газа в колонну НКТ, содержащее корпус, обратный шаровой клапан, гидравлический канал с центральным сужением, колонну насосных штанг, оснащенную отклонителем потока, расположенное в затрубном пространстве над уровнем скважинной жидкости, отличающееся тем, что устройство имеет в осевой линии гидравлического канала патрубок, соединяющий полость насосно-компрессорных труб перед отклонителем потока и обратный шаровой клапан, защищенный шарнирным колпачком от механических примесей, снабженный ограничителем хода и размещенный в корпусе, закрепленном на колонне НКТ, к стенкам которого прилегает большое основание равнобедренного треугольного упора, с упирающимся на него через радиально-упорный подшипник отклонителем потока в виде цилиндрического утолщения, имеющего ходовую посадку к стенкам корпуса, причем диаметр окружности, проведенной через вершину треугольника, больше диаметра винта насоса. An automatic device for transferring annular gas into the tubing string, comprising a housing, a check valve, a hydraulic channel with central restriction, a string of pump rods equipped with a flow diverter located in the annulus above the level of the well fluid, characterized in that the device has a hydraulic axial line the channel the pipe connecting the cavity of the tubing in front of the flow diverter and the check ball valve protected by a hinged cap from mechanical impurities is limited by a stroke limiter and placed in a housing fixed on a tubing string, to the walls of which there is a large base of an isosceles triangular stop, with a flow diverter resting on it through an angular contact bearing in the form of a cylindrical thickening having a landing fit to the walls of the housing, the circumference of which drawn through the top of the triangle, larger than the diameter of the pump screw.
RU2012106234/03A 2012-02-21 2012-02-21 Automatic device for bypass of annular gas to tubing string RU2496971C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012106234/03A RU2496971C1 (en) 2012-02-21 2012-02-21 Automatic device for bypass of annular gas to tubing string

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012106234/03A RU2496971C1 (en) 2012-02-21 2012-02-21 Automatic device for bypass of annular gas to tubing string

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2012106234A RU2012106234A (en) 2013-08-27
RU2496971C1 true RU2496971C1 (en) 2013-10-27

Family

ID=49163500

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2012106234/03A RU2496971C1 (en) 2012-02-21 2012-02-21 Automatic device for bypass of annular gas to tubing string

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2496971C1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2745806C1 (en) * 2020-02-25 2021-04-01 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Уфимский государственный нефтяной технический университет" Automatic device for bypassing annular gas into the column of pump and compressor pipes
RU2770971C1 (en) * 2021-09-22 2022-04-25 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Казанский национальный исследовательский технический университет им. А.Н. Туполева - КАИ" Jet device for bypass of annular gas

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2079636C1 (en) * 1991-03-18 1997-05-20 Нефтегазодобывающее управление "Туймазанефть" Gas vent from annular space
RU2099508C1 (en) * 1995-05-30 1997-12-20 Тимашев Анис Тагирович Method for lifting gas-fluid mixture from metals and deep-well pumping unit for its embodiment
US6386292B1 (en) * 1999-03-11 2002-05-14 Linden H. Bland Wellbore annulus packer apparatus and method
RU2189433C2 (en) * 1999-06-03 2002-09-20 Тимашев Анис Тагирович Method of recovery of well products and deep-well pumping devices for method embodiment (versions)
RU2305171C1 (en) * 2006-01-26 2007-08-27 ООО "РН-УфаНИПИнефть" Automated annular gas relief valve assembly
RU2318983C1 (en) * 2007-02-07 2008-03-10 ООО "РН-УфаНИПИнефть" Automatic annulus gas bypassing device
US20110266005A1 (en) * 2010-04-30 2011-11-03 Oil Lift Technology Inc. Continuous rod pump drive system

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2079636C1 (en) * 1991-03-18 1997-05-20 Нефтегазодобывающее управление "Туймазанефть" Gas vent from annular space
RU2099508C1 (en) * 1995-05-30 1997-12-20 Тимашев Анис Тагирович Method for lifting gas-fluid mixture from metals and deep-well pumping unit for its embodiment
US6386292B1 (en) * 1999-03-11 2002-05-14 Linden H. Bland Wellbore annulus packer apparatus and method
RU2189433C2 (en) * 1999-06-03 2002-09-20 Тимашев Анис Тагирович Method of recovery of well products and deep-well pumping devices for method embodiment (versions)
RU2305171C1 (en) * 2006-01-26 2007-08-27 ООО "РН-УфаНИПИнефть" Automated annular gas relief valve assembly
RU2318983C1 (en) * 2007-02-07 2008-03-10 ООО "РН-УфаНИПИнефть" Automatic annulus gas bypassing device
US20110266005A1 (en) * 2010-04-30 2011-11-03 Oil Lift Technology Inc. Continuous rod pump drive system

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2745806C1 (en) * 2020-02-25 2021-04-01 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Уфимский государственный нефтяной технический университет" Automatic device for bypassing annular gas into the column of pump and compressor pipes
RU2770971C1 (en) * 2021-09-22 2022-04-25 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Казанский национальный исследовательский технический университет им. А.Н. Туполева - КАИ" Jet device for bypass of annular gas

Also Published As

Publication number Publication date
RU2012106234A (en) 2013-08-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101876240B (en) Fully automatic oil extraction equipment
RU2496971C1 (en) Automatic device for bypass of annular gas to tubing string
RU2305171C1 (en) Automated annular gas relief valve assembly
RU84461U1 (en) INSTALLATION FOR SIMULTANEOUSLY SEPARATED PRODUCTION AND PUMPING THROUGH ONE WELL
CN205503100U (en) Oil well is charge device in pit
CN206636537U (en) Well head backward flowing preventing device
CN202955049U (en) Double-barreled water jet pump
CN204492715U (en) A kind of screw pump backwash valve
RU2565947C1 (en) Rod pump unit
CN204663500U (en) A kind of automatic intermittent CBM Drainage aquatic products device of air
CN208669280U (en) A kind of coiled tubing built-in pneumatic water drainage gas production device
CN2700606Y (en) Ground surface driven screw pump for rodless pumping operation
RU2548279C2 (en) Downhole device for annular gas bypassing
CN202165258U (en) Protective device for screw type oil-well pump
CN108386159B (en) Automatic convenient control of stretching out of scraper scrapes sand ware
CN204025002U (en) Oil recovery well helps picking device
CN204060657U (en) A kind of layered fracturing pipe string
CN206319864U (en) Anti-sand oil pump
CN201953622U (en) Hemispherical rotational flow rotating plunger piston oil pump
CN201437691U (en) Self-lubricating craftwork tubular column separator
CN205779597U (en) A kind of underground hollow oil well pump
CN104863548A (en) Automatic intermittent coalbed methane water draining and gas producing device
CN202500751U (en) Tertiary oil recovery oil well pump
CN204827257U (en) Prevent tubular column under gusher
CN204200191U (en) Helicoidal pump sand screen