RU2680028C1 - Compressor unit - Google Patents

Compressor unit Download PDF

Info

Publication number
RU2680028C1
RU2680028C1 RU2018118830A RU2018118830A RU2680028C1 RU 2680028 C1 RU2680028 C1 RU 2680028C1 RU 2018118830 A RU2018118830 A RU 2018118830A RU 2018118830 A RU2018118830 A RU 2018118830A RU 2680028 C1 RU2680028 C1 RU 2680028C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
gas
pressure
working
low
low pressure
Prior art date
Application number
RU2018118830A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Юрий Апполоньевич Сазонов
Михаил Альбертович Мохов
Михаил Александрович Франков
Хорен Артурович Туманян
Константин Игоревич Азарин
Виктория Васильевна Воронова
Original Assignee
федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Российский государственный университет нефти и газа (национальный исследовательский университет) имени И.М. Губкина"
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 федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Российский государственный университет нефти и газа (национальный исследовательский университет) имени И.М. Губкина" filed Critical федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Российский государственный университет нефти и газа (национальный исследовательский университет) имени И.М. Губкина"
Priority to RU2018118830A priority Critical patent/RU2680028C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2680028C1 publication Critical patent/RU2680028C1/en

Links

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
    • F04B19/00—Machines or pumps having pertinent characteristics not provided for in, or of interest apart from, groups F04B1/00 - F04B17/00
    • F04B19/04—Pumps for special use
    • F04B19/06—Pumps for delivery of both liquid and elastic fluids at the same time
    • 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
    • F04B23/00—Pumping installations or systems
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04F—PUMPING OF FLUID BY DIRECT CONTACT OF ANOTHER FLUID OR BY USING INERTIA OF FLUID TO BE PUMPED; SIPHONS
    • F04F1/00—Pumps using positively or negatively pressurised fluid medium acting directly on the liquid to be pumped
    • F04F1/06—Pumps using positively or negatively pressurised fluid medium acting directly on the liquid to be pumped the fluid medium acting on the surface of the liquid to be pumped
    • F04F1/08—Pumps using positively or negatively pressurised fluid medium acting directly on the liquid to be pumped the fluid medium acting on the surface of the liquid to be pumped specially adapted for raising liquids from great depths, e.g. in wells
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P20/00—Technologies relating to chemical industry
    • Y02P20/10—Process efficiency

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Jet Pumps And Other Pumps (AREA)

Abstract

FIELD: oil, gas and coke-chemical industries.SUBSTANCE: invention relates to the field of compressor machines and can be used in the extraction of oil and gas. Installation contains working chambers of high and low pressure, made in the form of partially filled with liquid underground vertical tanks with wellhead heads. Suction and discharge gas valves are installed respectively on low and high pressure gas pipelines connected to the cavities of the mouth heads of high and low pressure working chambers. Submersible pump is located in the low pressure working chamber. It contains an ejector, the nozzle of which is connected to the outlet of the submersible pump. Inlet of the mixing chamber through the suction gas valve is connected to the low pressure gas pipeline. Outlet of the mixing chamber is hydraulically connected to the working high-pressure chamber. Working chambers of low and high pressure communicate with each other by means of adjustable distribution devices installed respectively on the line informing the indicated chambers directly and on the line connecting the output of the submersible pump with the working chamber of high pressure.EFFECT: energy efficiency is increased by reducing fluctuations in pump power and, consequently, the drive motor through the implementation of an ejector process, as well as reduced dimensions of the compressor unit.1 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к области компрессорных машин, и может быть использовано при добыче нефти и газа на месторождениях углеводородов на суше или на море, в том числе для реализации газлифтного метода эксплуатации скважин или для технологий закачки различных газов в пласт при внедрении методов увеличения нефтеотдачи.The invention relates to the field of compressor machines, and can be used in oil and gas production on hydrocarbon deposits on land or at sea, including for the implementation of the gas-lift method of operating wells or for technologies for injecting various gases into the reservoir when implementing methods for increasing oil recovery.

Известна компрессорная установка, содержащая две рабочие камеры, сообщающиеся с жидкостным насосом, перепускное распределительное устройство и нагнетательное распределительное устройство, всасывающие газовые клапаны и нагнетательные газовые клапаны, которые отделяют полости рабочих камер от газопровода низкого давления и газопровода высокого давления (SU 1707231 A1, 23.01.1992 г.).A known compressor installation containing two working chambers in communication with a liquid pump, a bypass switchgear and a pressure distributing device, suction gas valves and pressure gas valves that separate the cavity of the working chambers from the low pressure gas pipeline and high pressure gas pipeline (SU 1707231 A1, 23.01. 1992).

Недостатком известного устройства является низкая эффективность рабочего процесса при сжатии газа, поскольку при перепуске газа через жидкостной насос мощность двигателя значительно снижается, провоцируя неравномерность нагрузки на двигатель.A disadvantage of the known device is the low efficiency of the working process during gas compression, since when the gas is bypassed through a liquid pump, the engine power is significantly reduced, causing an uneven load on the engine.

Из известных устройств наиболее близкой к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является компрессорная установка, содержащая рабочую камеру, сообщающуюся с жидкостным насосом, эжектор, перепускное распределительное устройство, всасывающий газовый клапан, который отделяет полость рабочей камеры и газопровода высокого давления от газопровода низкого давления (RU 2154749C2, 20.08. 2000 г.).Of the known devices, the closest to the proposed technical essence and the achieved result is a compressor unit containing a working chamber in communication with a liquid pump, an ejector, a bypass switchgear, a suction gas valve that separates the cavity of the working chamber and the high pressure gas pipeline from the low pressure gas pipeline ( RU 2154749C2, 08.20.2000).

Недостатком указанного устройства является низкая эффективность рабочего процесса при сжатии газа, поскольку при заполнении газом рабочей камеры мощность жидкостного насоса и приводного двигателя значительно ниже, чем при вытеснении газа в газопровод высокого давления, что сопровождается неравномерной загрузкой двигателя. Указанное обстоятельство негативно отражается на эффективности самого рабочего процесса при сжатии и перекачке газа. Кроме того, из-за неравномерной загрузки установленная мощность двигателя к насосу должна быть увеличена, что сопряжено с соответствующим увеличением габаритов жидкостного насоса, двигателя и рабочих камер.The disadvantage of this device is the low efficiency of the working process during gas compression, since when filling the working chamber with gas, the power of the liquid pump and the drive motor is much lower than when gas is displaced into the high pressure gas pipeline, which is accompanied by uneven engine loading. This circumstance negatively affects the efficiency of the working process itself during gas compression and pumping. In addition, due to uneven loading, the installed capacity of the engine to the pump should be increased, which is associated with a corresponding increase in the dimensions of the liquid pump, engine and working chambers.

Технической проблемой, на решение которой направлено предлагаемое изобретение, является повышение энергоэффективности и снижение габаритов компрессорной установки.The technical problem to which the invention is directed is to increase energy efficiency and reduce the size of the compressor unit.

Указанная проблема решается тем, что компрессорная установка, содержит рабочие камеры высокого и низкого давления, выполненные в виде частично заполненных жидкостью подземных вертикальных емкостей с устьевыми головками, всасывающий и нагнетательный газовые клапаны, установленные, соответственно, на газопроводах низкого и высокого давления, подсоединенных к полостям устьевых головок рабочих камер высокого и низкого давления, погружной жидкостной насос, размещенный в рабочей камере низкого давления, и эжектор, сопло которого подсоединено к выходу погружного жидкостного насоса, вход камеры смешения через всасывающий газовый клапан сообщается с газопроводом низкого давления, а выход камеры смешения гидравлически связан с рабочей камерой высокого давления, при этом рабочие камеры низкого и высокого давления сообщаются между собой посредством регулируемых распределительных устройств, установленных, соответственно, на линии, сообщающей указанные камеры непосредственно, и на линии, соединяющей выход погружного жидкостного насоса с рабочей камерой высокого давления.This problem is solved in that the compressor installation comprises working chambers of high and low pressure, made in the form of underground vertical tanks with wellheads partially filled with liquid, suction and discharge gas valves installed, respectively, on low and high pressure gas pipelines connected to the cavities wellhead heads of the working chambers of high and low pressure, a submersible liquid pump located in the working chamber of low pressure, and an ejector, the nozzle of which is connected It is connected to the outlet of the submersible liquid pump, the inlet of the mixing chamber through the suction gas valve is in communication with the low pressure gas pipeline, and the outlet of the mixing chamber is hydraulically connected to the working chamber of high pressure, while the working chambers of low and high pressure communicate with each other by means of adjustable distribution devices installed respectively, on the line communicating the said chambers directly, and on the line connecting the outlet of the submersible liquid pump to the high-pressure working chamber.

Достигаемый технический результат заключается в снижении колебаний мощности жидкостного насоса, и, соответственно, приводного двигателя за счет реализации эжекторного процесса для предварительного сжатия газа при заполнении рабочей камеры газом с одновременным снижением гидравлического сопротивления.The technical result achieved is to reduce the power fluctuations of the liquid pump, and, accordingly, the drive motor due to the implementation of the ejector process for preliminary compression of the gas when filling the working chamber with gas while reducing hydraulic resistance.

Сущность изобретения поясняется чертежом, на котором представлена схема заявляемой компрессорной установки.The invention is illustrated in the drawing, which shows a diagram of the inventive compressor installation.

Компрессорная установка содержит рабочие камеры 1, 2 низкого и высокого давления, регулируемые распределительные устройства 3, 4, погружной жидкостной насос 5, всасывающий газовый клапан 6, нагнетательный газовый клапан 7, установленные, соответственно, на газопроводах низкого 8 и высокого 9 давления. Выход 10 погружного жидкостного насоса 5 соединен с соплом 11 эжектора. Вход камеры смешения 12 эжектора через всасывающий газовый клапан 6 сообщается с газопроводом низкого давления 8, а выход камеры смешения 12 гидравлически связан с рабочей камерой высокого давления 2. Рабочая камера 2 высокого давления выполнена в виде частично заполненной жидкостью подземной вертикальной емкости 13 с устьевой головкой 14. Рабочая камера 1 низкого давления выполнена в виде частично заполненной жидкостью подземной вертикальной емкости 15 с устьевой головкой 16. Погружной жидкостной насос 5 может быть оснащен регулятором подачи 17. Регулятор подачи 17 может быть выполнен в виде частотного преобразователя, который подключен через электрический кабель 18 к электродвигателю 19, который и приводит в действие жидкостной насос 5. Для исключения попадания газа в жидкостный насос 5, в рабочих камерах 1 и/или 2 могут использоваться колонны насосно-компрессорных труб 20, как в известных технических решениях, когда погружная насосная установка (или отдельная колонна труб) спускается в скважину под уровень жидкости. На фигуре для наглядности показана граница раздела 21 между жидкостью и газом в рабочей камере.The compressor installation comprises working chambers 1, 2 low and high pressure, adjustable switchgear 3, 4, a submersible liquid pump 5, a suction gas valve 6, a discharge gas valve 7, installed, respectively, on gas pipelines low 8 and high 9 pressure. The output 10 of the submersible liquid pump 5 is connected to the nozzle 11 of the ejector. The input of the mixing chamber 12 of the ejector through the suction gas valve 6 communicates with the low pressure gas line 8, and the output of the mixing chamber 12 is hydraulically connected to the working chamber of high pressure 2. The working chamber 2 of high pressure is made in the form of a partially filled with liquid underground vertical tank 13 with wellhead 14 The working chamber 1 low pressure is made in the form of a partially filled with liquid underground vertical tank 15 with a wellhead 16. The submersible liquid pump 5 can be equipped with a flow regulator 17. The feed regulator 17 can be made in the form of a frequency converter, which is connected through an electric cable 18 to an electric motor 19, which drives the liquid pump 5. To prevent gas from entering the liquid pump 5, in the working chambers 1 and / or 2 can columns of tubing 20 are used, as in well-known technical solutions, when a submersible pumping unit (or a separate string of pipes) is lowered into the well below the liquid level. The figure shows for illustrative purposes the interface 21 between the liquid and the gas in the working chamber.

При этом рабочие камеры низкого 1 и высокого 2 давления сообщаются между собой посредством регулируемых распределительных устройств 3 и 4, установленных, соответственно, на линии, сообщающей указанные камеры непосредственно, и на линии, соединяющей выход 10 погружного жидкостного насоса 5 с рабочей камерой высокого давления 2.In this case, the working chambers of low 1 and high 2 pressures are interconnected by means of adjustable switchgears 3 and 4, installed, respectively, on the line communicating these chambers directly, and on the line connecting the output 10 of the submersible liquid pump 5 with the working chamber of high pressure 2 .

Рабочие камеры низкого 1 и высокого 2 давления могут быть выполнены с применением известной технологии строительства скважин, и с использованием серийно выпускаемого нефтяного и газового оборудования.Working chambers of low 1 and high 2 pressure can be performed using well-known well construction technology, and using commercially available oil and gas equipment.

Работа компрессорной установки может быть автоматизирована и компьютеризирована с использованием системы управления 22. Система управления 22 соединена с датчиками 23 и 24 через каналы связи 25 и 26, соответственно. В качестве датчиков 23 и 24 могут быть использованы датчики давления, к примеру (также могут использоваться и другие известные датчики, в том числе для контроля скорости потока, плотности перекачиваемой среды, или датчики для контроля уровня жидкости в скважине: по расстоянию от устья скважины до границы раздела 21 между жидкостью и газом в рабочей камере). Система управления 22 соединена с регулятором подачи 17 через канал связи 27. Система управления 22 соединена с регулируемыми распределительными устройствами 4 и 3 через каналы управления 28 и 29, соответственно.The operation of the compressor unit can be automated and computerized using the control system 22. The control system 22 is connected to the sensors 23 and 24 via communication channels 25 and 26, respectively. As sensors 23 and 24, pressure sensors can be used, for example (other known sensors can also be used, including for monitoring the flow rate, density of the pumped medium, or sensors for monitoring the level of fluid in the well: by the distance from the wellhead to interface 21 between the liquid and the gas in the working chamber). The control system 22 is connected to the feed control 17 through the communication channel 27. The control system 22 is connected to adjustable switchgears 4 and 3 through the control channels 28 and 29, respectively.

Компрессорная установка работает следующим образом.The compressor installation operates as follows.

Рабочие камеры высокого 2 и низкого 1 давления, выполненные в виде подземных вертикальных емкостей 13 и 15, частично заполнены жидкостью, в качестве которой может использоваться пластовая вода. При режиме работы, когда регулируемое распределительное устройство 4 закрыто, а регулируемое распределительном устройстве 3 открыто, погружной жидкостной насос 5 подает жидкость из рабочей камеры низкого давления 1 в сопло 11 эжектора. За счет энергии струи жидкости на входе камеры смешения 12 эжектора понижается давление, и в камеру смешения 12 поступает газ из газопровода низкого давления 8, через открытый всасывающий газовый клапан 6. На выходе камеры смешения 12 эжектора повышается давление в потоке смеси жидкости и газа, за счет преобразования кинетической энергии жидкости в потенциальную энергию, что сопровождается повышением давления при понижении скорости течения газожидкостного потока. Сжатый газ вместе с жидкостью поступает в рабочую камеру высокого давления 2, где реализуется процесс сепарации, с разделением газожидкостной смеси на жидкую и газовую фазу. Жидкость скапливается в нижней части рабочей камеры высокого давления 2, а газ в верхней части, как в известных гравитационных сепараторах. Сжатый газ накапливается в верхней части рабочей камеры высокого давления 2, что приводит к смещению границы раздела 21 в направлении сверху вниз. При этом жидкость из рабочей камеры высокого давления 2 вытесняется через колонну насосно-компрессорных труб 20, и через открытое регулируемое распределительное устройство 3, в рабочую камеру низкого давления 1. При этом газ из рабочей камеры низкого давления 1 отводится в камеру смешения 12 эжектора через открытый всасывающий газовый клапан 6, поскольку рабочая камера 1 сообщается с газопроводом низкого давления 8. Когда граница раздела 21 приблизится к нижнему концу колонны насосно-компрессорных труб 20, в систему управлений 22 поступит сигнал с датчика 23 через канал связи 25. При этом система управления 22 сгенерирует управляющий сигнал на закрытие регулируемого распределительного устройства 3, и на открытие регулируемого распределительного устройства 4. Управляющий сигнал на закрытие регулируемого распределительного устройства 3 поступает через канал управления 29. Управляющий сигнал на открытие регулируемого распределительного устройства 4 поступает через канал управления 28. Часть жидкости с выхода 10 погружного жидкостного насоса 5 начнет поступать в полость колонны насосно-компрессорных трубThe working chambers of high 2 and low 1 pressure, made in the form of underground vertical tanks 13 and 15, are partially filled with liquid, which can be used as produced water. In the operating mode, when the adjustable switchgear 4 is closed and the adjustable switchgear 3 is open, the submersible liquid pump 5 delivers liquid from the low-pressure working chamber 1 to the nozzle 11 of the ejector. Due to the energy of the liquid jet at the inlet of the mixing chamber 12 of the ejector, the pressure decreases, and gas flows from the low pressure gas pipeline 8 to the mixing chamber 12 through an open suction gas valve 6. At the output of the mixing chamber 12 of the ejector, the pressure in the flow of the liquid-gas mixture increases due to the conversion of the kinetic energy of the liquid into potential energy, which is accompanied by an increase in pressure with a decrease in the gas-liquid flow velocity. The compressed gas together with the liquid enters the high-pressure working chamber 2, where the separation process is implemented, with the separation of the gas-liquid mixture into the liquid and gas phase. Liquid accumulates in the lower part of the high-pressure working chamber 2, and gas in the upper part, as in the known gravitational separators. Compressed gas accumulates in the upper part of the working chamber of high pressure 2, which leads to the displacement of the interface 21 in the direction from top to bottom. In this case, the liquid from the working chamber of high pressure 2 is displaced through the string of tubing 20, and through an open adjustable switchgear 3, into the working chamber of low pressure 1. In this case, gas from the working chamber of low pressure 1 is discharged into the mixing chamber 12 of the ejector through an open suction gas valve 6, since the working chamber 1 communicates with the low pressure gas pipeline 8. When the interface 21 approaches the lower end of the tubing string 20, a signal will be sent to the control system 22 from the sensor 23 through the communication channel 25. In this case, the control system 22 will generate a control signal to close the adjustable switchgear 3, and to open the adjustable switchgear 4. The control signal to close the adjustable switchgear 3 is received through the control channel 29. The control signal to open the adjustable switchgear 4 enters through the control channel 28. Part of the liquid from the output 10 of the submersible liquid pump 5 will begin to flow into the cavity of the column pump but-compressor pipes

20 через открытое регулируемое распределительное устройство 4. При этом снижается гидравлическое сопротивление и уменьшаются потери мощности в каналах при заполнении рабочей камеры 2 жидкостью, поскольку жидкость в рабочую камеру 2 поступает уже по двум параллельным каналам: через регулируемое распределительное устройство 4, и через сопло 11, камеру смешения 12 эжектора.20 through an open adjustable switchgear 4. At the same time, the hydraulic resistance is reduced and power losses in the channels are reduced when the working chamber 2 is filled with liquid, since the liquid enters the working chamber 2 through two parallel channels: through the adjustable switchgear 4, and through the nozzle 11, mixing chamber 12 ejector.

Граница раздела 21 начнет смещаться в направлении снизу вверх, поскольку регулируемое распределительное устройство 3 переведено в закрытое положение. При этом продолжится сжатие газа в рабочей камере высокого давления 2, что сопровождается соответствующим ростом давления. Из-за увеличения давления в рабочей камере высокого давления 2 всасывающий газовый клапан 6 закроется. При смещении границы раздела 21 вверх, наступит момент, когда давление в рабочей камере высокого давления 2 сравняется с давлением в газопроводе высокого давления 9, а информация об этом поступит в систему управления 22, поскольку система управления 22 соединена с датчиками 23 и 24 через каналы связи 25 и 26, соответственно. Такое выравнивание давления приведет к открытию нагнетательного газового клапана 7. При дальнейшем смещении границы раздела 21 вверх, сжатый газ из рабочей камеры высокого давления 2 вытесняется в газопровод высокого давления 9, через открытый нагнетательный газовый клапан 7. После цикла вытеснения газа, жидкость попадет в полость нагнетательного газового клапана 7, и такое замещения газа на жидкость отразится на показаниях от датчиков 23 и 24. В систему управления, таким образом, поступит сигнал о завершении цикла по вытеснению газа из рабочей камеры высокого давления 2. При этом система управления 22 сгенерирует управляющий сигнал на открытие регулируемого распределительного устройства 3, и на закрытие регулируемого распределительного устройства 4. Управляющий сигнал на открытие регулируемого распределительного устройства 3 поступает через канал управления 29. Управляющий сигнал на закрытие регулируемого распределительного устройства 4 поступает через канал управления 28. При этом давление в рабочей камере высокого давления 2 снизится до значения равного давлению в рабочей камере низкого давления 1, и соответственно до значения давления в газопроводе низкого давления 8, поскольку рабочая камера 1 сообщается с газопроводом низкого давления 8. При этом закроется нагнетательный газовый клапан 7. Вся жидкость с выхода 10 погружного жидкостного насоса 5 будет поступать в сопло 11 эжектора. При этом на входе камеры смешения 12 снизится давление, что приведет к открытию всасывающего газового клапана 6. В камеру смешения 12 эжектора начнет поступать газ из газопровода низкого давления 8, и описанный выше цикл работы повторится. Тем самым достигается технический результат изобретения, которой заключается в снижении колебаний мощности погружного жидкостного насоса 5, и приводного двигателя 19 соответственно, за счет использования эжекторного процесса для предварительного сжатия газа при заполнении рабочей камеры 2 газом, с одновременной откачкой жидкости из этой же рабочей камеры 2. Кроме того, компрессорная установка может иметь исполнение, где погружной жидкостной насос 5 оснащен регулятором подачи 17. Регулятор подачи 17 может быть выполнен в виде частотного преобразователя, который, как в известной системе регулирования, подключен через электрический кабель 18 к электродвигателю 19, который и приводит в действие погружной жидкостной насос 5. При подаче управляющего сигнала от системы управления 22, через канал управления 27, на регулятор подачи 17 в виде частотного преобразователя, достигается изменение частоты вращения ротора у погружного жидкостного насоса 5, что позволяет снизить колебания мощности жидкостного насоса 5, и приводного двигателя 19 соответственно.The boundary of section 21 will begin to shift in the direction from the bottom up, as the adjustable switchgear 3 is moved to the closed position. This continues the compression of the gas in the working chamber of high pressure 2, which is accompanied by a corresponding increase in pressure. Due to the increase in pressure in the working chamber of the high pressure 2, the suction gas valve 6 closes. When the boundary of section 21 is shifted up, there will come a moment when the pressure in the working chamber of high pressure 2 is equal to the pressure in the high-pressure gas pipeline 9, and information about this will go to control system 22, since control system 22 is connected to sensors 23 and 24 through communication channels 25 and 26, respectively. This pressure equalization will lead to the opening of the discharge gas valve 7. With a further shift of the interface 21 upward, the compressed gas is displaced from the high-pressure working chamber 2 into the high-pressure gas pipeline 9, through the open discharge gas valve 7. After the gas displacement cycle, the liquid will enter the cavity pressure gas valve 7, and such a gas-to-liquid substitution will be reflected in the readings from the sensors 23 and 24. The control system will thus receive a signal to complete the cycle of gas displacement from the working th pressure chamber 2. In this case, the control system 22 will generate a control signal for opening the adjustable switchgear 3, and for closing the adjustable switchgear 4. The control signal for opening the adjustable switchgear 3 is received through the control channel 29. The control signal for closing the adjustable switchgear 4 enters through the control channel 28. In this case, the pressure in the working chamber of high pressure 2 decreases to a value equal to the pressure in the working low-pressure chamber 1, and accordingly, up to the pressure value in the low-pressure gas pipeline 8, since the working chamber 1 communicates with the low-pressure gas pipeline 8. At the same time, the discharge gas valve 7. Closes all the liquid from the outlet 10 of the submersible liquid pump 5 will enter the nozzle 11 of the ejector . In this case, the pressure at the inlet of the mixing chamber 12 will decrease, which will lead to the opening of the suction gas valve 6. Gas from the low pressure gas pipeline 8 will begin to flow into the mixing chamber 12 of the ejector, and the operation cycle described above will be repeated. Thereby, the technical result of the invention is achieved, which consists in reducing the power fluctuations of the submersible liquid pump 5 and the drive motor 19, respectively, by using the ejector process to precompress the gas when filling the working chamber 2 with gas, while pumping the liquid from the same working chamber 2 In addition, the compressor installation may have a design where the submersible liquid pump 5 is equipped with a flow regulator 17. The flow regulator 17 can be made in the form of a frequency the educator, which, as in the known control system, is connected via an electric cable 18 to an electric motor 19, which drives the submersible liquid pump 5. When a control signal is supplied from the control system 22, through the control channel 27, to the feed regulator 17 in the form of a frequency converter, a change in the rotor speed of the submersible liquid pump 5 is achieved, which reduces the power fluctuations of the liquid pump 5, and the drive motor 19, respectively.

Предлагаемое изобретение предоставляет дополнительные возможности для использования принципов унификации. Широкая гамма серийно выпускаемых обсадных труб, устьевого и насосного оборудования дает возможности для сборки оптимальной компрессорной установки, при самых различных давлениях и производительности компрессорной установки. В том числе в качестве рабочих камер 1 и 2 могут быть использованы нефтяные или газовые скважины, выведенные в бездействующий фонд скважин. Для морских месторождений подобная компактная компрессорная установка может быть расположена на дне моря или на морской нефтяной платформе.The present invention provides additional opportunities for using the principles of unification. A wide range of commercially available casing, wellhead and pumping equipment makes it possible to assemble the optimal compressor installation, at the most varied pressures and performance of the compressor installation. In particular, oil or gas wells withdrawn to an inactive well stock may be used as working chambers 1 and 2. For offshore fields, such a compact compressor unit may be located at the bottom of the sea or on an offshore oil platform.

Claims (1)

Компрессорная установка, характеризующаяся тем, что она содержит рабочие камеры высокого и низкого давления, выполненные в виде частично заполненных жидкостью подземных вертикальных емкостей с устьевыми головками, всасывающий и нагнетательный газовые клапаны, установленные соответственно на газопроводах низкого и высокого давления, подсоединенных к полостям устьевых головок рабочих камер высокого и низкого давления, погружной жидкостной насос, размещенный в рабочей камере низкого давления, и эжектор, сопло которого подсоединено к выходу погружного жидкостного насоса, вход камеры смешения через всасывающий газовый клапан сообщается с газопроводом низкого давления, а выход камеры смешения гидравлически связан с рабочей камерой высокого давления, при этом рабочие камеры низкого и высокого давления сообщаются между собой посредством регулируемых распределительных устройств, установленных соответственно на линии, сообщающей указанные камеры непосредственно, и на линии, соединяющей выход погружного жидкостного насоса с рабочей камерой высокого давления.Compressor installation, characterized in that it contains working chambers of high and low pressure, made in the form of underground vertical tanks with wellheads partially filled with liquid, suction and discharge gas valves installed respectively on low and high pressure gas pipelines connected to the cavities of the wellheads of workers high and low pressure chambers, a submersible liquid pump located in the working chamber of low pressure, and an ejector, the nozzle of which is connected to the outlet of the submersible liquid pump, the inlet of the mixing chamber through the suction gas valve is in communication with the low pressure gas pipeline, and the outlet of the mixing chamber is hydraulically connected to the working chamber of high pressure, while the working chambers of low and high pressure communicate with each other by means of adjustable distribution devices installed respectively on the line communicating the specified chambers directly, and on the line connecting the output of the submersible liquid pump with a working chamber of high pressure.
RU2018118830A 2018-05-22 2018-05-22 Compressor unit RU2680028C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018118830A RU2680028C1 (en) 2018-05-22 2018-05-22 Compressor unit

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018118830A RU2680028C1 (en) 2018-05-22 2018-05-22 Compressor unit

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2680028C1 true RU2680028C1 (en) 2019-02-14

Family

ID=65442729

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2018118830A RU2680028C1 (en) 2018-05-22 2018-05-22 Compressor unit

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2680028C1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2702952C1 (en) * 2019-04-03 2019-10-14 федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Российский государственный университет нефти и газа (национальный исследовательский университет) имени И.М. Губкина" Compressor unit
CN110360077A (en) * 2019-08-16 2019-10-22 智马（北京）油气设备有限公司 A kind of auxiliary pumping equipment of the natural gas well

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3929399A (en) * 1974-06-05 1975-12-30 Compump Systems Inc Method and apparatus for pumping a liquid and compressing a gas
SU1372108A1 (en) * 1986-04-21 1988-02-07 Ивано-Франковский Институт Нефти И Газа Gas-liquid pumping unit
SU1707231A1 (en) * 1990-02-14 1992-01-23 Ивано-Франковский Институт Нефти И Газа Piston compressor with hydraulic drive
RU2154749C2 (en) * 1998-09-25 2000-08-20 Елисеев Вячеслав Николаевич Method of and device for compressing and pumping over gases or gas-liquid mixtures

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3929399A (en) * 1974-06-05 1975-12-30 Compump Systems Inc Method and apparatus for pumping a liquid and compressing a gas
SU1372108A1 (en) * 1986-04-21 1988-02-07 Ивано-Франковский Институт Нефти И Газа Gas-liquid pumping unit
SU1707231A1 (en) * 1990-02-14 1992-01-23 Ивано-Франковский Институт Нефти И Газа Piston compressor with hydraulic drive
RU2154749C2 (en) * 1998-09-25 2000-08-20 Елисеев Вячеслав Николаевич Method of and device for compressing and pumping over gases or gas-liquid mixtures

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2702952C1 (en) * 2019-04-03 2019-10-14 федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Российский государственный университет нефти и газа (национальный исследовательский университет) имени И.М. Губкина" Compressor unit
CN110360077A (en) * 2019-08-16 2019-10-22 智马（北京）油气设备有限公司 A kind of auxiliary pumping equipment of the natural gas well

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11613972B2 (en) System and method for low pressure gas lift artificial lift
CA2376701C (en) Gas recovery apparatus, method and cycle having a three chamber evacuation phase for improved natural gas production and down-hole liquid management
US7669652B2 (en) Subsea pumping system
EP1228311A2 (en) A production system and method for producing fluids from a well
US7594543B2 (en) Method and apparatus for production in oil wells
RU2680028C1 (en) Compressor unit
US20150000926A1 (en) Gas lift system for oil production
RU2571124C2 (en) Oil-producing complex
GB2573121A (en) Injecting fluid into a hydrocarbon production line or processing system
US20140322035A1 (en) Drive system for surface hydraulic accumulator
CN111021995B (en) Mechanical pumping drainage gas production wellhead supercharging process tubular column
RU2674042C1 (en) Pumping-ejector unit for operating wells
RU2522837C1 (en) Device for dual production of wellbore fluid and liquid injection
RU2506456C1 (en) Borehole pump unit
RU2531228C1 (en) Well operation installation
RU2714989C1 (en) Compressor unit
RU2440514C1 (en) Oil-well pumping unit
Sazonov et al. Designing a compressor unit for gas compression at sequential work of an ejector and a power pump
RU2601685C1 (en) Method of operating flooded wells and system therefor
RU2792453C1 (en) Method of hydrodynamic stimulation of the formation to increase oil recovery
RU2802907C1 (en) Hydraulic rod drive of a submersible positive displacement pump (embodiments)
RU85187U1 (en) SYSTEM FOR THE USE OF WATERFLOWING OIL PRODUCING WELLS WHEN ORGANIZING LAYER PRESSURE MAINTENANCE ON THE INTER-WELL TRANSFER TECHNOLOGY
RU2255245C2 (en) Oil-well electrohydraulic pumping unit
RU40647U1 (en) EQUIPMENT FOR SIMULTANEOUS SEPARATE OPERATION OF A TWO LAYER WELL
EA044576B1 (en) DEVICE FOR OIL PRODUCTION AND METHOD FOR OIL PRODUCTION USING THE DEVICE

Legal Events

Date Code Title Description
PC41 Official registration of the transfer of exclusive right

Effective date: 20200528

PC41 Official registration of the transfer of exclusive right

Effective date: 20201005