RU2738921C1 - Unit for simultaneous separate operation of two formations - Google Patents

Unit for simultaneous separate operation of two formations Download PDF

Info

Publication number
RU2738921C1
RU2738921C1 RU2019142747A RU2019142747A RU2738921C1 RU 2738921 C1 RU2738921 C1 RU 2738921C1 RU 2019142747 A RU2019142747 A RU 2019142747A RU 2019142747 A RU2019142747 A RU 2019142747A RU 2738921 C1 RU2738921 C1 RU 2738921C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
valve
additional
plunger
installation
lever
Prior art date
Application number
RU2019142747A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Фавасим Анвартдинович Мингазетдинов
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью "Пакер"
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 Общество с ограниченной ответственностью "Пакер" filed Critical Общество с ограниченной ответственностью "Пакер"
Priority to RU2019142747A priority Critical patent/RU2738921C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2738921C1 publication Critical patent/RU2738921C1/en

Links

Images

Classifications

    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH DRILLING; MINING
    • E21BEARTH DRILLING, e.g. DEEP DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B43/00Methods or apparatus for obtaining oil, gas, water, soluble or meltable materials or a slurry of minerals from wells
    • E21B43/14Obtaining from a multiple-zone well

Abstract

FIELD: oil industry.
SUBSTANCE: invention relates to downhole pumping units. Plant includes a sucker-rod pump with a plunger and a cylinder, with a side hole communicated with an additional suction valve, separation piston and extra pressure valve. Separating piston is made with through longitudinal channel communicating over- and under-piston spaces, in which additional valve is arranged, and on lower end of plunger there is a pusher for interaction with said valve. Additional valve is made with ball spring-loaded upwards to the seat, or the ball presses to the saddle the load through the lever mechanism, or additional valve is made slide valve, also using spring or load with lever mechanism.
EFFECT: technical result consists in simplification of design, as well as reduction of transverse dimensions, which makes it possible to use plant in wells of small diameter.
4 cl, 6 dwg

Description

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, в частности к скважинным насосным установкам.The invention relates to the oil industry, in particular to downhole pumping units.
Известна установка для одновременно-раздельной эксплуатации двух пластов (патент РФ №2370641, БИ №29 за 2009 г.), содержащая колонну лифтовых труб, пакер, хвостовик, колонну полых штанг и штанговый насос с полым плунжером, оснащенный нагнетательным клапаном, и основным всасывающим клапаном на входе, сообщенным с хвостовиком, боковой всасывающий клапан, сообщенный выходом с отверстием в стенке цилиндра насоса, разделительный поршень, расположенный ниже отверстия для бокового клапана в цилиндре и полый корпус, размещенный между цилиндром насоса и основным клапаном.Known installation for simultaneous-separate operation of two layers (RF patent No. 2370641, BI No. 29 for 2009), containing a string of tubing, a packer, a liner, a string of hollow rods and a sucker rod pump with a hollow plunger, equipped with a discharge valve, and the main suction a valve at the inlet communicated with the shank, a side suction valve communicated by the outlet with an opening in the wall of the pump cylinder, a separating piston located below the opening for the side valve in the cylinder, and a hollow body located between the pump cylinder and the main valve.
Недостатком установки является применение ненадежных и сложных в изготовлении полых штанг, при допустимости совместного подъема продукции двух пластов, а также наличие наружных каналов, увеличивающих габарит установки и сложность ее изготовления, что препятствует применению ее в скважинах малого диаметра.The disadvantage of the installation is the use of unreliable and difficult to manufacture hollow rods, with the admissibility of the joint lifting of the production of two layers, as well as the presence of external channels that increase the size of the installation and the complexity of its manufacture, which prevents its use in small-diameter wells.
Наиболее близкой по своей технической сущности к предлагаемой является установки для одновременно-раздельной эксплуатации двух пластов (варианты) (патент РФ на ПМ №112263, БИ №1 за 2011 г.) со смешением продукции пластов, содержащая штанговый насос с плунжером и цилиндром с боковым отверстием, сообщенным с дополнительным всасывающим клапаном, разделительный поршень и дополнительный нагнетательный клапанThe closest in technical essence to the proposed one is an installation for the simultaneous-separate operation of two layers (options) (RF patent for PM No. 112263, BI No. 1 for 2011) with mixing production of layers, containing a sucker rod pump with a plunger and a cylinder with a lateral a hole communicated with an additional suction valve, a separating piston and an additional discharge valve
Ее недостатком является сложность конструкции и большие габариты из-за наличия наружных боковых каналов, сообщающих подпоршневое пространство с надплунжерным пространством через дополнительный нагнетательный клапан и боковое отверстие в цилиндре с одним из пластов. При этом, если для уменьшения габаритов боковое отверстие можно сообщить с пластом посредством кожуха и переносом дополнительного всасывающего клапана ниже цилиндра (патент РФ №2377395, БИ №36 за 2009 г.), то одновременно применить этот же принцип для сообщения подпоршневого и надплунжерного пространств невозможно или очень сложно из-за их взаимного пересечения.Its disadvantage is the complexity of the design and large dimensions due to the presence of external side channels that communicate the sub-piston space with the space above the piston through an additional discharge valve and a side opening in the cylinder with one of the layers. At the same time, if, to reduce the dimensions, the side hole can be communicated with the reservoir by means of a casing and the transfer of an additional suction valve below the cylinder (RF patent No. 2377395, BI No. 36 for 2009), then it is impossible to simultaneously apply the same principle to communicate the sub-piston and supra-plunger spaces or very difficult because of their mutual intersection.
Техническими задачами решаемыми предлагаемой установкой являются упрощение конструкции и уменьшение поперечных габаритов установки.The technical problems solved by the proposed installation are to simplify the design and reduce the transverse dimensions of the installation.
Поставленная техническая задача решается установкой для одновременно-раздельной эксплуатации двух пластов, включающей штанговый насос с плунжером и цилиндром, с боковым отверстием, сообщенным с дополнительным всасывающим клапаном, разделительный поршень и дополнительный нагнетательный клапанThe technical problem posed is solved by an installation for the simultaneous-separate operation of two layers, including a sucker rod pump with a plunger and a cylinder, with a side hole communicated with an additional suction valve, a separating piston and an additional discharge valve
Новым является, то что разделительный поршень выполнен со сквозным продольным каналом сообщающим над- и под- поршневые пространства, в котором размещен дополнительный клапан, а на нижнем торце плунжера установлен толкатель для взаимодействия с этим клапаном.The novelty is that the separating piston is made with a through longitudinal channel communicating over- and under- piston spaces, in which an additional valve is located, and a pusher is installed at the lower end of the plunger to interact with this valve.
Новым является также то, что дополнительный клапан выполнен с подпружиненным вверх к седлу шариком.It is also new that the additional valve is made with a ball spring-loaded up to the seat.
Новым является также то, что шарик прижимает к седлу груз через рычажный механизм.What is also new is that the ball presses the weight against the saddle through the linkage.
Новым является также то, что дополнительный клапан выполнен золотниковым, также с использованием пружины или груза с рычажным механизмом.It is also new that the additional valve is designed as a slide valve, also using a spring or a weight with a lever mechanism.
На фиг. 1 и 2 показана схема установки с подпружиненным клапаном в положениях, когда дополнительный нагнетательный клапан закрыт и открыт толкателем.FIG. Figures 1 and 2 show an installation diagram with a spring-loaded valve in positions where the auxiliary discharge valve is closed and opened by the pusher.
На фиг. 2, 3 и 4 показана схема установки с рычажным механизмом и грузом в положениях, когда дополнительный нагнетательный клапан закрыт и открыт толкателем.FIG. Figures 2, 3 and 4 show an installation diagram with a lever mechanism and a weight in positions when the auxiliary discharge valve is closed and opened by the pusher.
На фиг. 5 и 6 показан в увеличенном масштабе разделительный поршень с рычажным дополнительным нагнетательным клапаном в открытом и закрытом положениях, соответственно.FIG. 5 and 6 show, on an enlarged scale, a separating piston with a lever-operated auxiliary discharge valve in open and closed positions, respectively.
Установка (фиг. 1 и 2) содержит насос 1, спущенный на колонне лифтовых труб 2, в цилиндре 3 которого выполнено боковое отверстие 4, сообщенное с дополнительным всасывающим клапаном 5. Внутри цилиндра 3 перемещается плунжер 6 с нагнетательным клапаном 7 и толкателем 8 на нижнем торце 9, спущенный на обычных штангах 10. Ниже плунжера 6 размещен разделительный поршень (РП) 11 со сквозным продольным каналом 12, в котором установлен дополнительный нагнетательный клапан 13 в виде шара 14, прижатого пружиной 15 к седлу 16 в верхнем торце 17 РП 11. В нижней его части установлен ограничитель 18 перемещения вверх, обеспечивающий в верхнем положении достижение верхним торцом 17 отверстия 4 в цилиндре 3. К низу цилиндра 3 присоединен удлинитель 19 с основным всасывающим клапаном 20.The installation (Figs. 1 and 2) contains a pump 1, lowered on a column of lift pipes 2, in the cylinder 3 of which a side hole 4 is made, communicated with an additional suction valve 5. Inside the cylinder 3, a plunger 6 moves with a discharge valve 7 and a pusher 8 on the lower end 9, lowered on conventional rods 10. Below the plunger 6 there is a separating piston (RP) 11 with a through longitudinal channel 12, in which an additional discharge valve 13 is installed in the form of a ball 14, pressed by a spring 15 to the seat 16 in the upper end 17 of RP 11. In its lower part, an upward movement limiter 18 is installed, which ensures that the upper end 17 of the hole 4 in the cylinder 3 reaches the upper end 17 of the cylinder 3. An extension 19 with the main suction valve 20 is connected to the bottom of the cylinder 3.
Удлинитель 19 соединен с хвостовиком 21, на котором спущен пакер 22, установленный в эксплуатационную колонну 23 скважины и разделяющий продуктивные пласты нижний 24 и верхний 25, сообщенные перфорацией 26 с внутренней полостью 27 эксплуатационной колонны 23.The extension 19 is connected to the liner 21, on which the packer 22 is run, installed in the production string 23 of the well and separating the productive formations of the lower 24 and upper 25, communicated by perforation 26 with the internal cavity 27 of the production string 23.
В установке с использованием груза и рычага (фиг. 3, 4, 5 и 6) шар 14 клапана 7 помещен в клетку 28, которая концентрично размещена внутри втулки-груза 29, которая, в свою очередь, помещена в расточку 30 канала 12. На уступе 31 расточки размещен рычаг 32, взаимодействующий своими плечами 33 и 34 с нижними торцами втулки-груза 29 и клетки 28 с перегородкой 35 для шара 14.In an installation using a weight and a lever (Figs. 3, 4, 5 and 6), the ball 14 of the valve 7 is placed in a cage 28, which is concentrically placed inside a weight sleeve 29, which, in turn, is placed in the bore 30 of channel 12. On the shoulder 31 of the bore is a lever 32, which interacts with its shoulders 33 and 34 with the lower ends of the weight sleeve 29 and the cage 28 with a partition 35 for the ball 14.
Работает установка следующим образом.The installation works as follows.
При движении плунжера 6 вверх (фиг. 1) по цилиндру 3 под действием штанг 10 ниже бокового отверстия 4, нагнетательный клапан 7 закрыт образующееся ниже него разряжение увлекает за собой РП 11 с закрытым дополнительным нагнетательным клапаном 13, т.к. шар 14 прижат пружиной 15 к седлу 16. При этом основной всасывающий клапан 19 открыт и происходит всасывании продукции нижнего пласта 24 из-под пакера 22 через хвостовик 21.When the plunger 6 moves upward (Fig. 1) along the cylinder 3 under the action of the rods 10 below the side opening 4, the discharge valve 7 is closed, the vacuum formed below it carries along the RP 11 with the additional discharge valve 13 closed, since The ball 14 is pressed by the spring 15 to the seat 16. In this case, the main suction valve 19 is open and the product of the lower formation 24 is sucked out from under the packer 22 through the liner 21.
При достижении верхним торцом 17 РП 11 бокового отверстия 4 РП 11 останавливается ограничителем 19. Дальнейшее перемещение плунжера 6 приводит к всасыванию в цилиндр 3 насоса 1 через боковое отверстие 4, дополнительный всасывающий клапан 5, внутреннюю полость эксплуатационной колонны 27 и перфорацию 26, продукции верхнего пласта 25. При всем цикле движения плунжера 6 вверх одновременно происходит вытеснение продукции обоих пластов 24 и 25 вверх по лифтовым трубам 2.When the upper end 17 RP 11 reaches the side hole 4, RP 11 is stopped by the limiter 19. Further movement of the plunger 6 leads to suction into the cylinder 3 of the pump 1 through the side hole 4, the additional suction valve 5, the inner cavity of the production string 27 and the perforation 26, of the production of the upper layer 25. For the entire cycle of movement of the plunger 6 upwards, the production of both layers 24 and 25 is simultaneously displaced upward along the lift pipes 2.
После достижения верхней мертвой точки привода плунжер 6 движется вниз, нагнетательный клапан 7 открыт и продукция пласта 25 перетекает в надплунжерное пространство цилиндра 3.After reaching the top dead center of the drive, the plunger 6 moves down, the discharge valve 7 is open and the production of the formation 25 flows into the over-plunger space of the cylinder 3.
При достижении нижним торцом 9 плунжера 6 верхнего торца 17 РП 11 толкатель 8 принудительно открывает дополнительный нагнетательный клапан 13, отжав шар 14 от седла 16 и сжимая пружину 15. Продукция нижнего пласта 24 перетекает через открытые клапаны 7 и 13, канал 12 в надплунжерное пространство. После достижения нижней мертвой точки плунжер 6 начинает двигаться вверх. При этом, как уже говорилось выше, происходит подача продукции обоих пластов 24 и 25 вверх и всасывание продукции нижнего пласта 24 в насос 1, цикл повторяется.When the lower end 9 of the plunger 6 reaches the upper end 17 of the RP 11, the pusher 8 forcibly opens the additional discharge valve 13 by pressing the ball 14 from the seat 16 and compressing the spring 15. The production of the lower layer 24 flows through the open valves 7 and 13, channel 12 into the over-plunger space. After reaching the bottom dead center, the plunger 6 begins to move upward. In this case, as already mentioned above, the products of both layers 24 and 25 are fed upward and the products of the lower layer 24 are sucked into pump 1, the cycle is repeated.
Установка с использованием груза и рычага (фиг. 3, 4, 5 и 6) работает аналогично, при достижении нижним торцом 9 плунжера 6 верхнего торца 17 РП 11 толкатель 8 принудительно открывает дополнительный нагнетательный клапан 13, отжав шар 14 от седла 16, толкает вниз через шар 14 и перегородку 35 клетку 28, которая нижним торцом нажимает на плечо 33 рычага 32, последний поворачиваясь другим плечом 34 приподнимает втулку-груз 29. В дальнейшем, когда толкатель 8 выйдет из клапана 13 и освободит шар 14, втулка-груз 29 снова через рычаг 32, клетку 28 перегородкой 35 вернет шар 14 на седло 16 и закроет клапан 13.Installation using a weight and a lever (Figs. 3, 4, 5 and 6) works similarly, when the lower end 9 of the plunger 6 reaches the upper end 17 RP 11, the pusher 8 forcibly opens the additional discharge valve 13, pressing the ball 14 from the seat 16, pushes down through the ball 14 and the partition 35, the cage 28, which presses the lower end on the shoulder 33 of the lever 32, the latter, turning with the other shoulder 34, raises the weight sleeve 29. Later, when the pusher 8 comes out of the valve 13 and releases the ball 14, the weight sleeve 29 again through the lever 32, the cage 28 with a partition 35 will return the ball 14 to the seat 16 and close the valve 13.
Отбор жидкости в установке регулируют положением хода плунжера 6 относительно бокового отверстия 4, поднятие подвески вверх приводит к увеличению отбора из верхнего пласта 25 и уменьшение отбора из нижнего пласта 24. При опускании подвески вниз все происходит наоборот - увеличение из нижнего 24 и уменьшение из верхнего 25 отборов продукции пластов.The withdrawal of liquid in the installation is regulated by the position of the stroke of the plunger 6 relative to the side hole 4, lifting the suspension up leads to an increase in the extraction from the upper layer 25 and a decrease in the extraction from the lower layer 24. When the suspension is lowered down, everything happens the other way around - an increase from the lower 24 and a decrease from the upper 25 selection of reservoir products.
Регулирование общего дебита насосов производят изменением частоты качаний и длины хода привода.The total pump flow rate is controlled by changing the swing frequency and the drive stroke length.
Поскольку открытие дополнительного нагнетательного клапана 13 производится принудительно возможен его вариант в золотниковом исполнении.Since the opening of the additional discharge valve 13 is made forcibly, its variant in the spool design is possible.
Вместо шарика поршень золотникового клапана переводит и удерживает в закрытом состоянии пружина или груз через рычаг, а открывает также толкатель на нижнем торце плунжера.Instead of a ball, the spool valve piston transfers and holds the spring or weight in the closed state through the lever, and also opens the pusher at the lower end of the plunger.
Таким образом предлагаемое изобретение позволяет значительно упростить конструкцию установки, а также уменьшить ее поперечные габариты и использовать в скважинах малого диаметра.Thus, the proposed invention makes it possible to significantly simplify the design of the installation, as well as to reduce its transverse dimensions and use it in small-diameter wells.

Claims (4)

1. Установка для одновременно-раздельной эксплуатации двух пластов, включающая штанговый насос с плунжером и цилиндром, с боковым отверстием, сообщенным с дополнительным всасывающим клапаном, разделительный поршень и дополнительный нагнетательный клапан, отличающийся тем, что разделительный поршень выполнен со сквозным продольным каналом, сообщающим над- и подпоршневые пространства, в котором размещен дополнительный клапан, а на нижнем торце плунжера установлен толкатель для взаимодействия с этим клапаном.1. Installation for simultaneous-separate operation of two layers, including a sucker rod pump with a plunger and a cylinder, with a side hole communicated with an additional suction valve, a separating piston and an additional discharge valve, characterized in that the separating piston is made with a through longitudinal channel communicating above - and sub-piston spaces, in which an additional valve is located, and a pusher is installed at the lower end of the plunger to interact with this valve.
2. Установка для одновременно-раздельной эксплуатации двух пластов по п. 1, отличающаяся тем, что дополнительный клапан выполнен с подпружиненным вверх к седлу шариком.2. Installation for simultaneous-separate operation of two layers according to claim 1, characterized in that the additional valve is made with a ball spring-loaded up to the seat.
3. Установка для одновременно-раздельной эксплуатации двух пластов по п. 1, отличающаяся тем, что шарик прижимает к седлу груз через рычажный механизм.3. Installation for simultaneous-separate operation of two layers according to claim 1, characterized in that the ball presses the load to the saddle through the lever mechanism.
4. Установка для одновременно-раздельной эксплуатации двух пластов по п. 1, отличающаяся тем, что дополнительный клапан выполнен золотниковым, также с использованием пружины или груза с рычажным механизмом.4. Installation for simultaneous-separate operation of two layers according to claim 1, characterized in that the additional valve is made of a slide valve, also using a spring or a weight with a lever mechanism.
RU2019142747A 2019-12-17 2019-12-17 Unit for simultaneous separate operation of two formations RU2738921C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019142747A RU2738921C1 (en) 2019-12-17 2019-12-17 Unit for simultaneous separate operation of two formations

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019142747A RU2738921C1 (en) 2019-12-17 2019-12-17 Unit for simultaneous separate operation of two formations

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2738921C1 true RU2738921C1 (en) 2020-12-18

Family

ID=73835002

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2019142747A RU2738921C1 (en) 2019-12-17 2019-12-17 Unit for simultaneous separate operation of two formations

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2738921C1 (en)

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2905099A (en) * 1954-10-25 1959-09-22 Phillips Petroleum Co Oil well pumping apparatus
US3426687A (en) * 1967-02-08 1969-02-11 Clarence Murray Jr Zone selector actuated by vent line
SU966229A1 (en) * 1980-10-02 1982-10-15 Научно-производственное объединение по химизации технологических процессов в нефтяной промышленности Depth pumping unit for recovering and intrahole treatment of oil
SU1446349A1 (en) * 1987-04-29 1988-12-23 Kaplan Leonid S Installation for producing and intrawell treatment of petroleum
RU2370641C1 (en) * 2008-06-09 2009-10-20 Открытое акционерное общество "Татнефть" им. В.Д. Шашина Installation for simultaneous-separate operation of two beds
RU2410531C1 (en) * 2010-02-12 2011-01-27 Открытое акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина Plant for simultaneously separated bed exploitation
RU133191U1 (en) * 2012-02-20 2013-10-10 Открытое акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина Installation for simultaneously separate operation of two strays

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2905099A (en) * 1954-10-25 1959-09-22 Phillips Petroleum Co Oil well pumping apparatus
US3426687A (en) * 1967-02-08 1969-02-11 Clarence Murray Jr Zone selector actuated by vent line
SU966229A1 (en) * 1980-10-02 1982-10-15 Научно-производственное объединение по химизации технологических процессов в нефтяной промышленности Depth pumping unit for recovering and intrahole treatment of oil
SU1446349A1 (en) * 1987-04-29 1988-12-23 Kaplan Leonid S Installation for producing and intrawell treatment of petroleum
RU2370641C1 (en) * 2008-06-09 2009-10-20 Открытое акционерное общество "Татнефть" им. В.Д. Шашина Installation for simultaneous-separate operation of two beds
RU2410531C1 (en) * 2010-02-12 2011-01-27 Открытое акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина Plant for simultaneously separated bed exploitation
RU133191U1 (en) * 2012-02-20 2013-10-10 Открытое акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина Installation for simultaneously separate operation of two strays

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20140119965A1 (en) Downhole pump assembly
RU2370641C1 (en) Installation for simultaneous-separate operation of two beds
RU2738921C1 (en) Unit for simultaneous separate operation of two formations
RU85547U1 (en) Installation for simultaneous-separate operation of two layers
RU2513566C2 (en) Dual string production method in well with increased gas ratio and device for its implementation
RU2364708C1 (en) Unit borehole rod pumping with double-acting pump
RU2410531C1 (en) Plant for simultaneously separated bed exploitation
RU2410530C1 (en) Plant for simultaneously separated bed exploitation
RU133191U1 (en) Installation for simultaneously separate operation of two strays
RU108506U1 (en) Bilateral well pump pump
RU49573U1 (en) Pumping unit for simultaneous separate operation of two layers in a well (options)
RU2528469C1 (en) Pump unit for separate operation of two beds
US1900588A (en) Liquid counter-balanced pumping system
RU2358156C1 (en) Installation for simultaneous-separate operation of three reservoirs
RU2351801C1 (en) Pump installation for simultaneous-separate operation of two reservoirs of one well
RU73026U1 (en) Device for oil production at the late development stages
RU95368U1 (en) Differential bar pump
RU2386794C1 (en) Pumping installation for simultaneous-separate operation of two layers by one well
RU63864U1 (en) INSTALLING A Borehole PUMPBAR PUMP WITH A DOUBLE ACTION PUMP
RU105357U1 (en) Double double double pump
RU2578093C1 (en) Plant for simultaneous separate operation of two formations
US3483827A (en) Well producing apparatus
RU2184270C1 (en) Oil-well plunger pump
RU135018U1 (en) Borehole PUMP PUMP FOR OIL AND GAS PRODUCTION
US3957400A (en) Double-ended hydraulically actuated down-hole pump