RU2506456C1 - Скважинная насосная установка - Google Patents
Скважинная насосная установка Download PDFInfo
- Publication number
- RU2506456C1 RU2506456C1 RU2012125016/06A RU2012125016A RU2506456C1 RU 2506456 C1 RU2506456 C1 RU 2506456C1 RU 2012125016/06 A RU2012125016/06 A RU 2012125016/06A RU 2012125016 A RU2012125016 A RU 2012125016A RU 2506456 C1 RU2506456 C1 RU 2506456C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- fluid
- pump
- working
- pumps
- drive
- Prior art date
Links
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims abstract description 99
- 238000009434 installation Methods 0.000 claims description 25
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims description 21
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 8
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 230000003993 interaction Effects 0.000 claims description 3
- 239000007787 solid Substances 0.000 abstract description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 2
- 238000000605 extraction Methods 0.000 abstract 1
- 238000005755 formation reaction Methods 0.000 description 20
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 8
- 238000000034 method Methods 0.000 description 7
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 3
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 2
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 2
- QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N mercury Chemical compound [Hg] QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052753 mercury Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 2
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 2
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 2
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 1
- 230000009172 bursting Effects 0.000 description 1
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 1
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- -1 for example Substances 0.000 description 1
- 239000003112 inhibitor Substances 0.000 description 1
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 1
- 230000013011 mating Effects 0.000 description 1
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
- F04B47/00—Pumps or pumping installations specially adapted for raising fluids from great depths, e.g. well pumps
- F04B47/02—Pumps or pumping installations specially adapted for raising fluids from great depths, e.g. well pumps the driving mechanisms being situated at ground level
- F04B47/04—Pumps or pumping installations specially adapted for raising fluids from great depths, e.g. well pumps the driving mechanisms being situated at ground level the driving means incorporating fluid means
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B43/00—Methods or apparatus for obtaining oil, gas, water, soluble or meltable materials or a slurry of minerals from wells
- E21B43/12—Methods or apparatus for controlling the flow of the obtained fluid to or in wells
- E21B43/121—Lifting well fluids
- E21B43/129—Adaptations of down-hole pump systems powered by fluid supplied from outside the borehole
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Geology (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
- Reciprocating Pumps (AREA)
Abstract
Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности и может быть использовано для добычи нефти из глубоких скважин при одновременно-раздельной эксплуатации двух и более пластов при большом содержании твердых частиц в откачиваемой жидкости, ее высокой вязкости, наличии агрессивных сред и большой кривизне скважин. Насосная установка содержит колонну лифтовых труб, пакер и два последовательно установленных насоса с соответствующими корпусами, всасывающими и нагнетательными клапанами и рабочими органами. Прием нижнего насоса через свой всасывающий клапан сообщен с подпакерным пространством, а прием верхнего насоса через свой всасывающий клапан сообщен с надпакерным пространством. Насосы выполнены гидроприводными, приводная жидкость размещена в рабочих трубах, связанных с обводным гидроканалом для ее подачи силовым агрегатом. Рабочие органы выполнены в виде тяжелой буферной жидкости, размещенной в нижних частях корпусов насосов ниже всасывающих клапанов с образованием гидрозатвора, с возможностью взаимодействия с перекачиваемой жидкостью в насосных камерах и приводной жидкостью в рабочих трубах. В рабочих трубах насосов, на границе раздела сред тяжелой буферной жидкости и приводной жидкости установлены клапаны с седлами, имеющие положительную плавучесть в тяжелой буферной жидкости, при этом седла установлены в нижних частях рабочих труб. Повышается надежность, долговечность, а также снижается стоимость установки и повышается эффективность ее эксплуатации. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.
Description
Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности и может быть использовано для добычи нефти из глубоких скважин при одновременно-раздельной эксплуатации двух и более пластов при большом содержании твердых частиц в откачиваемой жидкости, ее высокой вязкости, наличия агрессивных сред и большой кривизне скважин.
Известна скважинная насосная установка для одновременно-раздельной эксплуатации скважинными насосами нескольких пластов, включающая колонну лифтовых труб, колонну штанг, пакер и два последовательно установленных штанговых насоса с соответствующими всасывающими и нагнетательными клапанам, плунжеры которых, имеющие внутренние каналы, соосно соединены между собой полым штоком, причем цилиндр верхнего насоса в нижней части герметично отделен от цилиндра нижнего насоса, а в верхней части он также герметично отделен от полости лифтовых труб узлами герметизации, при этом выкид добываемой жидкости из нижнего пласта осуществляется через сквозной канал, сообщающийся с полым плунжером нижнего цилиндра, полый полированный шток, полый плунжер верхнего насоса и внутренний канал колонны полых штанг, а выкид добываемой жидкости из верхнего пласта осуществляется через боковой дополнительный канал (байпас), расположенный вдоль цилиндра верхнего насоса, в полость лифтовых труб (RU 49573 U, 27.11.2005).
Недостатком этой установки является то, что наличие четырех узлов герметизации усложняет конструкцию погружного оборудования и снижает ее надежность при эксплуатации, одновременно усложняя проведение технологических операций.
Известна скважинная насосная установка для одновременно-раздельной эксплуатации двух пластов одной скважины, содержащая колонну лифтовых труб, пакер и два последовательно установленных насоса с соответствующими корпусами, всасывающими и нагнетательными клапанами и рабочими органами, прием нижнего насоса через свой всасывающий клапан сообщен с подпакерным пространством, а прием верхнего насоса через свой всасывающий клапан сообщен с надпакерным пространством (RU 59138 U, 13.03.2006).
В этой установке полые плунжеры обоих насосов соединены соосно полым штоком с возможностью сквозного прохождения потока жидкости из нижнего пласта через общий канал в полость колонны полых штанг и далее на поверхность с расположенным на ней оборудованием подачи реагентов, причем вокруг полого штока установка имеет межплунжерную полость переменного сечения, ограниченную сверху нижним торцом плунжера верхнего насоса, снизу - верхним торцом плунжера нижнего насоса, внутренней поверхностью соединительного патрубка и внутренними поверхностями цилиндров верхнего и нижнего насосов, которая сообщается через приемный клапан с затрубным надпакерным пространством, а через байпас с расположенным в нем нагнетательным клапаном сообщается с лифтовой полостью колонны НКТ, при этом межплунжерная полость, изменяясь в объеме за счет ввода-вывода в нее плунжеров с разным диаметром, в случае применения верхнего насоса меньшего диаметра, чем нижний, является полостью нагнетания и всасывания одновременно, а в случае применения верхнего насоса большего диаметра является только полостью всасывания, а полостью нагнетания является лифтовая полость колонны НКТ.
Недостатком этой установки является то, что остается гидравлическая связь верхнего пласта с нижним за счет зазора между плунжером и цилиндром нижнего насоса, заклинивание одного плунжера выведет из строя всю установку, а наличие «карманов» над верхним и нижним плунжерами будет способствовать накоплению там твердых частиц и их попаданию в трущиеся пары «плунжер-цилиндр», что приведет к ускоренному износу последних в обоих насосах.
Задачей настоящего изобретения является повышение надежности, долговечности, а также снижение стоимости и повышение эффективности эксплуатации.
Технический результат - отсутствие колонны штанг в насосно-компрессорных трубах, разделение приводной рабочей жидкости от перекачиваемой, увеличение межремонтного периода насоса, упрощение конструкции установки без снижения ее надежности в работе, возможность контроля и регулирования процесса отбора жидкости с каждого объекта.
Указанная задача решается, а технический результат достигается за счет того, что в скважинной насосной установке для одновременно-раздельной эксплуатации двух пластов одной скважины, содержащей колонну лифтовых труб, пакер и два последовательно установленных насоса с соответствующими корпусами, всасывающими и нагнетательными клапанами и рабочими органами, в которой прием нижнего насоса через свой всасывающий клапан сообщен с подпакерным пространством, а прием верхнего насоса через свой всасывающий клапан сообщен с надпакерным пространством, согласно изобретению насосы выполнены гидроприводными, приводная жидкость которых размещена в рабочих трубах, связанных с приводным гидроканалом для ее подачи силовым агрегатом, а рабочие органы выполнены в виде тяжелой буферной жидкости, размещенной в нижних частях корпусов насосов ниже всасывающих клапанов с образованием гидрозатвора, с возможностью взаимодействия с перекачиваемой жидкостью в насосных камерах и приводной жидкостью в рабочих трубах, причем в рабочих трубах насосов на границе раздела сред тяжелой буферной жидкости и приводной жидкости установлены клапаны с седлами, имеющие положительную плавучесть в тяжелой буферной жидкости, при этом седла установлены в нижних частях рабочих труб насосов.
Кроме того, насосная установка содержит дополнительный приводной гидроканал для подачи приводной жидкости.
На фиг.1 изображена принципиальная схема скважинной насосной установки, на фиг.2 - установка при движении тяжелой буферной жидкости, выполняющей роль плунжера, по рабочей трубе вниз (нагнетание), а на фиг.3 - установка при движении тяжелой буферной жидкости, выполняющей роль плунжера, по рабочей трубе вверх (всасывание) и три возможных варианта (А, В, С) расположения тяжелой буферной жидкости в гидрозатворе, на фиг.4 - установка с двумя приводными гидроканалами.
Скважинная насосная установка включает нижний глубинный насос 1 и верхний глубинный насос 2, соединенные вместе через пакер 3. Верхний глубинный насос 2 соединен с лифтовой колонной 4, а нагнетательная часть насоса 2 соединена с лифтовой колонной 5, находящейся внутри лифтовой колонны 4. Нагнетательная часть насоса 1 соединена с лифтовой колонной 4 посредством обводного канала 6, имеющего входное окно 7 из нагнетательной части глубинного насоса 1 и выходное окно 8 в кольцевое пространство 9 между внутренней поверхностью лифтовой колонны 4 и наружной поверхностью лифтовой колонны 5. Глубинная часть насосной установки находится в скважине 10, имеющей нижний пласт 11, содержащий откачиваемую пластовую жидкость 12 и верхний пласт 13, содержащий пластовую жидкость 14. Нижний глубинный насос 1 содержит корпус 15, насосную камеру 16, в которой находятся всасывающий клапан 17 и нагнетательный клапан 18. Внутри корпуса 15 находится рабочая труба 19 насоса, которая образует своей наружной поверхностью и внутренней поверхностью корпуса 15 кольцевое пространство 20, которое своей верхней частью гидравлически соединено с насосной камерой 16. Нижняя часть корпуса 15 заглушена. Рабочая труба 19 своим нижним концом не доходит до заглушенного конца корпуса 15 для создания свободного перетока жидкости между внутренним пространством рабочей трубы 19 и кольцевым пространством 20 с образованием гидрозатвора 21, заполненного тяжелой буферной жидкостью 22, например ртутью, выполняющей роль плунжера внутри рабочей трубы 19. Для подачи в насосную камеру 16 откачиваемой пластовой жидкости 12 из пласта 11, находящейся в затрубном пространстве 23 под пакером 3, в корпусе 15 имеется боковое окно 24, гидравлически соединяющее через всасывающий канал 25 и всасывающий клапан 17 затрубное пространство 23 с насосной камерой 16. Рабочая труба 19 в своей верхней части гидравлически соединена с приводным гидроканалом 26 посредством окна 27. Внутри рабочей трубы 19 находится клапан 28, например, в виде шара, имеющего положительную плавучесть в тяжелой буферной жидкости 22 и отрицательную плавучесть в приводной жидкости 29, находящейся в рабочей трубе 19, что заставляет клапан 28 всегда находиться на границе раздела тяжелой буферной жидкости 22 и приводной жидкости 29. На нижнем конце внутри рабочей трубы 19 находится седло 30 под клапан 28, а на верхнем конце внутри рабочей трубы 19 находится седло 31 под клапан 28. Седла 30 и 31 повернуты друг к другу посадочными местами под клапан 28, который находится внутри рабочей трубы 19 между седлами 30 и 31. Места установки седел 30 и 31 расчитаны так, чтобы сохранить свойства гидрозатвора 21, образованного тяжелой буферной жидкостью 29 между рабочей трубой 19 и насосной камерой 16, при посадке клапана 28 на седло 30 или 31. Насосная камера 16 гидравлически соединена через нагнетательный клапан 18, входное окно 7, обводной канал 6 и выходное окно 8 с кольцевым пространством 9 лифтовой колонны 4.
Верхний глубинный насос 2 аналогичен насосу 1 и содержит корпус 32, насосную камеру 33, в которой находятся всасывающий клапан 34 и нагнетательный клапан 35. Внутри корпуса 32 находится рабочая труба 36, которые образуют наружной поверхностью рабочей трубы 36 и внутренней поверхностью корпуса 32 кольцевое пространство 37, которое своей верхней частью гидравлически соединено с насосной камерой 33. Нижняя часть корпуса 32 заглушена. Рабочая труба 36 своим нижним концом не доходит до заглушенного конца корпуса 32 для создания свободного перетока жидкости между внутренним пространством рабочей трубы 36 и кольцевым пространством 37 с образованием гидрозатвора 38 заполненного тяжелой буферной жидкостью 39, например ртутью, выполняющей роль плунжера внутри рабочей трубы 36. Для подачи в насосную камеру 33 откачиваемой пластовой жидкости 14 из пласта 13, находящейся в затрубном пространстве 40 над пакером 3, в корпусе 32 имеется боковое окно 41, гидравлически соединяющее через всасывающий канал 42 и всасывающий клапан 34 затрубное пространство 40 с насосной камерой 33. Рабочая труба 36 в своей верхней части гидравлически соединена с приводным гидроканалом 26 посредством окна 43. Внутри рабочей трубы находится клапан 44, например в виде шара, имеющего положительную плавучесть в тяжелой буферной жидкости 39 и отрицательную плавучесть в приводной жидкости 29, находящейся в рабочей трубе 36, что заставляет клапан 44 всегда находиться на границе раздела тяжелой буферной жидкости 39 и приводной жидкости 29. На нижнем конце внутри рабочей трубы 36 находится седло 45 под клапан 44, а на верхнем конце внутри рабочей трубы 36 находится седло 46 под клапан 44. Седла 45 и 46 повернуты друг к другу посадочными местами под клапан 44, который находится внутри рабочей трубы 36 между седлами 45 и 46. Места установки седел 45 и 46 расчитаны так, чтобы сохранить свойства гидрозатвора 38, образованного тяжелой буферной жидкостью 39 между рабочей трубой 36 и насосной камерой 33, при посадке клапана 44 на седло 45 или 46. Насосная камера 33 гидравлически соединена через нагнетательный клапан 35, с лифтовой колонной 5.
Устьевой силовой агрегат состоит из силового насоса 47, соединенного через запорное устройство 48 с емкостью 49 для приводной жидкости 29, например, минерального или синтетического масла. Нагнетательная линия 50 силового насоса 47 соединена через запорный орган 51 с приводным гидроканалом 26, который может быть выполнен в виде гибкой трубы. Приводной гидроканал 26 через запорный орган 52 соединен с возвратной линией 53, подведенной к емкости 49 с приводной жидкостью 29. Вместо запорных органов 51 и 52 может быть применен трехходовой кран (не показан). Откачиваемая пластовая жидкость 12 поднятая по лифтовой колонне 4, на поверхности поступает через запорный орган 54 в трубопровод 55 для раздельного учета. Откачиваемая пластовая жидкость 14 поднятая по лифтовой колонне 5, на поверхности поступает через запорный орган 56 в трубопровод 57 для раздельного учета. Расчетный объем тяжелой буферной жидкости 22 и 39 заливается в насосы 1 и 2 на устье скважины перед их спуском в скважину 10. Приводной гидроканал 26 изначально заполнен приводной жидкостью 29 и имеет в месте входа в насосы 1 и 2 запорные устройства в виде электроклапана, разрывной диафрагмы (не показано) и т.д. для сохранения приводной жидкости внутри приводного гидроканала 26 во время ее спуска вместе с насосами 1 и 2 в скважину 10. Для управления работой устьевого силового агрегата схема снабжена блоком автоматики (не показана). Для обеспечения непрерывной работы привода силового агрегата и смягчения условий его работы, в гидроприводном силовом агрегате дополнительно может быть установлен пневмогидроаккумулятор (не показан). Приводной гидроканал 26 может быть размещен как снаружи лифтовой колонны 4, так и внутри нее. Лифтовая колонна 4 может собираться из нососно-компрессорных труб или использоваться гибкая колонна. Лифтовая колонна 5 может собираться из нососно-компрессорных труб, полых штанг, или может использоваться гибкая колонна. При наличии большой разницы в степенях отбора пластовых жидкостей погружными насосами 1 и 2, параллельно с приводным гидроканалом 26 можно расположить дополнительный приводной гидроканал 58 (Фиг.4). В этом случае один приводной гидроканал, например, 26 будет задействован только на один погружной насос, например, нижний 1, а другой приводной гидроканал 58, будет задействован на верхний погружной насос 2. Силовой насос 47 дополнительно соединен нагнетательной линией 50 к второму гидроканалу 58 через запорный орган 59, причем второй приводной гидроканал 58 соединен с возвратной линией 53 через запорный орган 60. Насосы 1 и 2 могут работать асинхронно друг с другом или каждый по отдельному режиму. Приводной гидроканал 26 может иметь внутри электропровода или кабели, а сам приводной гидроканал 26 может крепится к лифтовой колонне 4, например клямсами, аналогично креплению электрокабеля при спуске ЭЦН. Наличие в приводном гидроканале 26 электрических проводников дает возможность устанавливать датчики температуры, давления, влажности и т.д. (не показаны). В зависимости от расположения пластов 11 и 13 относительно друг друга и их реального местонахождения в скважине 10, верхний 2 и нижний 1 погружные насосы могут быть соединены непосредственно друг с другом, а пакер 3 может быть расположен выше или ниже спарки погружных насосов.
Скважинная насосная установка работает следующим образом. На устье собирают глубинную часть установки с верхним 2 и нижним 1 насосами с установкой пакера 3, например, между ними. До начала спуска глубинной части установки в скважину 10 на устье скважины заливают в насосные камеры 16 и 33 расчетное количество тяжелой буферной жидкости 22 и 39 с образованием гидрозатворов 21 и 38 и заливают в рабочие трубы 19 и 36 через окна 27 и 43 приводную жидкость 29 до полного состояния, и соединяют приводной гидроканал 26, уже заполненный приводной жидкостью 29, с окном 27 нижнего насоса 1 и с окном 43 верхнего насоса 2. Если приводной гидроканал 26 выполнен в виде шлангокабеля, то его электроразъемы соединяют с соответствующими ответными разъемами в корпусах насосов 1 и 2. Затем погружную часть скважинной насосной установки спускают на лифтовой колонне 4 с присоединенными к ней приводным гидроканалом 26, который прикрепляют к лифтовой колонне 4 фиксирующими элементами, например, клямсами, и после достижения расчетной глубины устанавливают пакер 3 в скважине 10 для разделения и изоляции друг от друга пластов 11 и 13. Лифтовая колонна 5 может спускаться одновременно с лифтовой колонной 4 или спускаться отдельно после полного спуска погружной части скважинной насосной установки и соединяться с нагнетательной частью верхнего насоса 2 при помощи автосцепа. На устье лифтовые колонны 4 и 5 герметизируются друг от друга и подсоединяются к отдельным трубопроводам 55 и 57 соответственно, а приводной гидравлический канал 26 подсоединяется к нагнетательной линии 50 и к возвратной линии 53.
В начале цикла работы установки тяжелая буферная жидкость 22 и 39 находится в транспортном состоянии (Фиг.1), и для того, чтобы привести насосы 1 и 2 в рабочее состояние, открывают нагнетательный запорный орган 51, закрывают возвратный запорный орган 52 и силовым насосом 47 закачивают под давлением приводную жидкость 29 из емкости 49 в приводной гидроканал 26. Приводная жидкость 29 начинает поступать в рабочие трубы 19 и 36 через окна 27 и 43, заставляя двигаться тяжелую буферную жидкость 22 и 39 вместе с плавающими в них шаровыми клапанами 28 и 44 вниз. Это будет происходить параллельно при равенстве противодавлении в обоих насосах, а при отсутствии равенства противодавлении в обоих насосах последовательно, начиная с насоса, у которого наименьшее противодавление.
Тяжелая буферная жидкость 22 и 39 под воздействием давления приводной жидкости 29 через гидрозатворы 21 и 38 будет поступать в кольцевые пространства 20 и 37. После достижения шаровыми клапанами 28 и 44 (одновременно или друг за другом) нижних седел 30 и 45 соответственно произойдет гидравлическое закрытие рабочих труб 19 и 36, повышение давления в системах «рабочая труба-гидроканал» и срабатывание автоматики, которая закроет нагнетательный запорный орган 51 и откроет возвратный запорный орган 52. В момент открытия запорного органа 51 перепад уровней тяжелой буферной жидкости 22 и 39 в рабочих трубах 19 и 36 и кольцевых пространствах 20 и 37 будет максимальным. После открытия возвратного запорного органа 52 давление в системе «рабочая труба-гидроканал» начнет снижаться и на приводную жидкость 29 находящуюся на границе раздела с тяжелой буферной жидкостью 22 и 39 в рабочих трубах 19 и 36 будет действовать давление столба приводной жидкости 29 с усилием направленным вниз, и пластовое давление откачиваемых жидкостей 12 и 14 из пластов 11 и 13 с усилием, направленным вверх, и давление разницы уровней столбов тяжелой буферной жидкости 22 и 39 с усилием, направленным вверх. На приводную жидкость 29, находящуюся на границе раздела с тяжелой буферной жидкостью 22 и 39 в рабочих трубах 19 и 36 будут действовать давление столба приводной жидкости 29 с усилием направленным вниз и давление столбов откачиваемых жидкостей 12 и 14 в затрубных пространствах 23 и 40 с усилием, направленным вверх, и давление разницы уровней столбов тяжелой буферной жидкости 22 и 39 с усилием, направленным вверх. Перепады уровней тяжелой буферной жидкости 22 и 39 в рабочих трубах 19 и 36 и за ними рассчитываются на каждый пласт так, чтобы на границе раздела приводной жидкости 29 и тяжелой буферной жидкости 22 и 39 в рабочих трубах 19 и 36 сумма усилий, направленных вверх, была больше, чем сумма усилий, направленных вниз. Это в основном происходит за счет подбора перепада уровней столбов тяжелой буферной жидкости 22 и 39. Тяжелая буферная жидкость 22 и 39 за счет того, что суммарный вектор всех усилий направлен вверх, входит в рабочие трубы 19 и 36 выталкивает из них приводную жидкость в систему «рабочая труба-гидроканал» и далее в емкость 49. За счет снижения уровня тяжелой жидкости в кольцевых пространствах 20 и 37, в них и в насосных камерах 16 и 33 будет уменьшаться давление, что приведет к открытию всасывающих клапанов 17 и 34 и поступлению в насосную камеру 16 пластовой жидкости 12 и в насосную камеру 33 пластовой жидкости 14 т.е. начинается процесс всасывания в обоих насосах 1 и 2 (Фиг.2). Когда в каждом насосе 1 и 2 сумма усилий, направленных вверх, станет равной сумме усилий, направленных вниз, поступление пластовой жидкости в насосные камеры прекратится, что будет видно по прекращению потока в возвратной линии 53 и приведет к срабатыванию автоматики, которая закроет возвратный запорный орган 52 и откроет нагнетательный запорный орган 51, чтобы силовой насос 47 начал закачку под давлением приводную жидкость 29 из емкости 49 в гидроканал 26. Приводная жидкость 29 начинает поступать в рабочие трубы 19 и 36 заставляя двигаться тяжелую буферную жидкость 22 и 39 вместе с плавающими в них шаровыми клапанами 28 и 44 вниз (Фиг.3). Тяжелая буферная жидкость 22 и 36 под давлением поступающего в рабочие трубы 19 и 36 приводной жидкости 29 будет перетекать через гидрозатворы 21 и 38 в кольцевые пространства 20 и 37, одновременно повышая давление в насосных камерах 16 и 33, что вызовет в свою очередь к закрытию всасывающих клапанов 17 и 34 и открытию избыточным давлением нагнетательных клапанов 18 и 35. Пластовая жидкость 12 через открытый нагнетательный клапан 18, входное окно 7, обводной канал 6 и выходное окно 8 перекачивается в кольцевое пространство 9 лифтовой колонны 4 и далее на поверхность и через запорный орган 54 в трубопровод 55 для раздельного учета пластовой жидкости 12. Пластовая жидкость 14 через открытый нагнетательный клапан 34 поступает в лифтовую колонну 5 и далее на поверхность и через запорный орган 56 в трубопровод 57 для раздельного учета пластовой жидкости 14. После достижения шаровыми клапанами 28 и 44 (одновременно или друг за другом) нижних седел 30 и 45 соответственно произойдет гидравлическое закрытие рабочих труб 19 и 36, повышение давления в системе «рабочая труба-гидроканал» и срабатывание автоматики, которая закроет нагнетательный запорный орган 51 и откроет возвратный запорный орган 52. Один цикл работы заканчивается и начинается другой. При использовании двух гидроканалов каждый насос будет работать по своему отдельному режиму. В этом случае, из насосов можно убрать клапаны 28 и 44, а переключение устьевых клапанов вести по объемному признаку. Можно не дожидаясь достижения баланса усилий при всасывании в системе «рабочая труба-гидроканал» переключать насосы на нагнетание, основываясь на разнице давлений в системе.
Преимущество изобретения состоит в том, что отсутствует износ плунжера из тяжелой буферной жидкости глубинного насоса и опасность его заклинивания в условиях большого содержания механических примесей в скважинной жидкости. Диаметр рабочей трубы и длина хода плунжера, частота двойных ходов могут быть увеличены по сравнению со стандартными глубинными плунжерными насосами. В насосе отсутствует дорогостоящий цилиндр. Процессы всасывания и нагнетания в цикле работы насоса можно сделать различными по продолжительности и энергообеспечению, что позволяет увеличить эффективность его работы. Один устьевой силовой агрегат может работать с несколькими скважинами, что удешевляет применение предлагаемой насосной установки.
При применении шлангокабеля можно устанавливать различные датчики, например, давления, температуры, влажности и т.д., что позволит в текущем режиме отслеживать взаимодействие системы «скважина-пласт», что, в свою очередь, упростит создание «интеллектуальных» скважин.
Кроме того, обеспечивается автоматическое установление откачки жидкости из скважины в точном соответствии с интенсивностью притока жидкости из пласта в скважину. Установка в приводном гидроканале еще дополнительных каналов, например, малого диаметра, позволит доставлять во всасывающую линию погружных насосов химреагенты, например, ингибиторы и т.д., а также отводить свободный газ из подпакерного пространства. За счет близкого расположения неподвижных всасывающего и нагнетательного клапанов в погружных насосах расширяется возможность откачки высоковязких жидкостей и уменьшается процесс газообразования в насосной камере, а образовавшийся газ легче удаляется из насосной камеры в лифтовую колонну в процессе нагнетания, причем сами клапана можно применять с большими диаметрами. Предлагаемая установка позволяет выполнять те же задачи, которые ставятся перед механизированными методами добычи жидкости из скважин: плунжерные насосы со штанговым приводом от станка-качалки, винтовые насосы с верхним и нижним приводами, мало- и среднедебитные погружные электроцентробежные насосы.
Claims (2)
1. Скважинная насосная установка, содержащая колонны лифтовых труб, пакер и два последовательно установленных насоса с соответствующими корпусами, всасывающими и нагнетательными клапанами и рабочими органами, прием нижнего насоса через свой всасывающий клапан сообщен с подпакерным пространством, а прием верхнего насоса через свой всасывающий клапан сообщен с надпакерным пространством, отличающаяся тем, что насосы выполнены гидроприводными, приводная жидкость которых размещена в рабочих трубах, связанных с приводным гидроканалом для ее подачи силовым агрегатом, а рабочие органы выполнены в виде тяжелой буферной жидкости, размещенной в нижних частях корпусов насосов ниже всасывающих клапанов с образованием гидрозатвора, с возможностью взаимодействия с перекачиваемой жидкостью в насосных камерах и приводной жидкостью в рабочих трубах, причем в рабочих трубах насосов, на границе раздела сред тяжелой буферной жидкости и приводной жидкости установлены клапаны, имеющие положительную плавучесть в тяжелой буферной жидкости, при этом седла под них установлены в нижних частях рабочих труб.
2. Насосная установка по п.1, отличающаяся тем, что она содержит дополнительный приводной гидроканал для подачи приводной жидкости.
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2012125016/06A RU2506456C1 (ru) | 2012-06-18 | 2012-06-18 | Скважинная насосная установка |
PCT/RU2013/000496 WO2013191586A2 (ru) | 2012-06-18 | 2013-06-17 | Скважинная насосная установка |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2012125016/06A RU2506456C1 (ru) | 2012-06-18 | 2012-06-18 | Скважинная насосная установка |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2012125016A RU2012125016A (ru) | 2013-12-27 |
RU2506456C1 true RU2506456C1 (ru) | 2014-02-10 |
Family
ID=49769639
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2012125016/06A RU2506456C1 (ru) | 2012-06-18 | 2012-06-18 | Скважинная насосная установка |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2506456C1 (ru) |
WO (1) | WO2013191586A2 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2549937C1 (ru) * | 2014-03-31 | 2015-05-10 | Ривенер Мусавирович Габдуллин | Скважинная насосная установка |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN111287714B (zh) * | 2018-12-10 | 2023-12-01 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种井内流体举升装置及方法 |
CN111236897A (zh) * | 2020-04-13 | 2020-06-05 | 冯新永 | 分抽分出潜油电动螺杆泵抽油装置 |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US1568447A (en) * | 1924-12-10 | 1926-01-05 | Valoris L Forsyth | Deep-well pump |
RU49573U1 (ru) * | 2005-07-12 | 2005-11-27 | Открытое акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина | Насосная установка для одновременной раздельной эксплуатации двух пластов в скважине (варианты) |
RU59138U1 (ru) * | 2006-03-13 | 2006-12-10 | Общество с ограниченной ответственностью "ЛУКОЙЛ-ПЕРМЬ" | Установка для одновременно-раздельной эксплуатации двух пластов в скважине (варианты) |
RU2440514C1 (ru) * | 2011-01-11 | 2012-01-20 | Ривенер Мусавирович Габдуллин | Скважинная насосная установка |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2105202C1 (ru) * | 1996-01-31 | 1998-02-20 | Башкирский научно-исследовательский и проектный институт нефти (Башнипинефть) - Филиал Акционерной нефтяной компании Башнефть | Насосная установка для перекачки газоводонефтяной смеси |
-
2012
- 2012-06-18 RU RU2012125016/06A patent/RU2506456C1/ru not_active IP Right Cessation
-
2013
- 2013-06-17 WO PCT/RU2013/000496 patent/WO2013191586A2/ru active Application Filing
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US1568447A (en) * | 1924-12-10 | 1926-01-05 | Valoris L Forsyth | Deep-well pump |
RU49573U1 (ru) * | 2005-07-12 | 2005-11-27 | Открытое акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина | Насосная установка для одновременной раздельной эксплуатации двух пластов в скважине (варианты) |
RU59138U1 (ru) * | 2006-03-13 | 2006-12-10 | Общество с ограниченной ответственностью "ЛУКОЙЛ-ПЕРМЬ" | Установка для одновременно-раздельной эксплуатации двух пластов в скважине (варианты) |
RU2440514C1 (ru) * | 2011-01-11 | 2012-01-20 | Ривенер Мусавирович Габдуллин | Скважинная насосная установка |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2549937C1 (ru) * | 2014-03-31 | 2015-05-10 | Ривенер Мусавирович Габдуллин | Скважинная насосная установка |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2013191586A3 (ru) | 2014-02-27 |
RU2012125016A (ru) | 2013-12-27 |
WO2013191586A2 (ru) | 2013-12-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2567571C1 (ru) | Устройство для отвода газа из затрубного пространства нефтяной скважины | |
RU2415253C1 (ru) | Погружной насос с очищаемым в скважине фильтром | |
RU2506456C1 (ru) | Скважинная насосная установка | |
RU2405925C1 (ru) | Скважинная насосная установка для одновременной раздельной эксплуатации двух пластов | |
RU2550633C1 (ru) | Установка для одновременно-раздельной эксплуатации пластов в скважине | |
RU2513896C1 (ru) | Установка одновременно-раздельной эксплуатации двух пластов одной скважиной | |
RU2498058C1 (ru) | Установка скважинная штанговая насосная для закачки воды в пласт | |
RU2680028C1 (ru) | Компрессорная установка | |
RU2522837C1 (ru) | Устройство для одновременно-раздельной добычи скважинного флюида и закачки жидкости | |
RU2531228C1 (ru) | Установка для эксплуатации скважины | |
RU2440514C1 (ru) | Скважинная насосная установка | |
RU2325513C1 (ru) | Установка для закачки жидкости в нижний пласт и добычи нефти из верхнего пласта | |
RU2549937C1 (ru) | Скважинная насосная установка | |
RU2393367C1 (ru) | Насосная глубинная установка | |
RU2413095C1 (ru) | Глубинный плунжерный насос | |
RU2628840C1 (ru) | Гидроприводной погружной насосный агрегат | |
RU2519154C1 (ru) | Скважинная насосная установка | |
RU216106U1 (ru) | Компоновка одновременно-раздельной эксплуатации скважин | |
RU2519153C1 (ru) | Скважинная насосная установка | |
RU2802907C1 (ru) | Гидроштанговый привод погружного объемного насоса (варианты) | |
RU2559206C1 (ru) | Скважинная насосная установка | |
US9458706B2 (en) | Method of lifting oil from a well | |
RU2440512C1 (ru) | Штанговый дифференциальный насос | |
RU152473U1 (ru) | Муфта для перепуска газа скважины | |
RU2786177C1 (ru) | Способ промывки скважинного погружного насоса и обратный клапан для осуществления способа |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20180619 |