RU2762817C1 - Borehole rod pump - Google Patents
Borehole rod pump Download PDFInfo
- Publication number
- RU2762817C1 RU2762817C1 RU2021112866A RU2021112866A RU2762817C1 RU 2762817 C1 RU2762817 C1 RU 2762817C1 RU 2021112866 A RU2021112866 A RU 2021112866A RU 2021112866 A RU2021112866 A RU 2021112866A RU 2762817 C1 RU2762817 C1 RU 2762817C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- cylinder
- pump
- plunger
- valve
- hollow
- Prior art date
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
- F04B47/00—Pumps or pumping installations specially adapted for raising fluids from great depths, e.g. well pumps
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Reciprocating Pumps (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к технике добычи нефти и может быть использовано для подъема из скважины штанговым насосом нефти, в том числе с высоким газосодержанием.The invention relates to an oil production technique and can be used for lifting oil from a well with a sucker rod pump, including oil with a high gas content.
Известен скважинный штанговый насос, содержащий ступенчатый цилиндр с всасывающим клапаном, полый плунжер с нагнетательным клапаном, размещенный в цилиндре и разделяющий его полость на всасывающую и нагнетательную полости, в стенке нижнего конца плунжера выполнены отверстия для периодического сообщения всасывающей полости цилиндра с полостью плунжера (патент RU № 2340792, F04В 47/00, опубл. 10.12.2008).Known downhole sucker rod pump containing a stepped cylinder with a suction valve, a hollow plunger with a discharge valve, placed in the cylinder and dividing its cavity into suction and discharge cavities, holes are made in the wall of the lower end of the plunger for periodic communication of the suction cavity of the cylinder with the cavity of the plunger (patent RU No. 2340792, F04В 47/00, publ. 10.12.2008).
Недостатком насоса является низкие коэффициент заполнения цилиндра и эффективность работы насоса при подъеме продукции с высоким содержанием газа.The disadvantage of the pump is the low filling factor of the cylinder and the efficiency of the pump when lifting products with a high gas content.
Известен скважинный штанговый насос, содержащий ступенчатый цилиндр с размещенным в нем полым плунжером, в нижней части которого установлен нагнетательный клапан, насосную камеру с всасывающим клапаном в нижней части, перепускной канал с запорным поплавковым элементом, выполненным в нижней части меньшей ступени цилиндра над насосной камерой, причем одно отверстие канала соединено с верхней частью насосной камеры, а другое отверстие канала соединено со скважиной (патент RU № 2440513, F04В 47/00, опубл. 20.01.2012).Known downhole sucker rod pump containing a stepped cylinder with a hollow plunger placed in it, in the lower part of which a discharge valve is installed, a pump chamber with a suction valve in the lower part, a bypass channel with a shut-off float element made in the lower part of a smaller cylinder stage above the pump chamber, moreover, one channel opening is connected to the upper part of the pumping chamber, and the other channel opening is connected to the well (patent RU No. 2440513, F04B 47/00, publ. 20.01.2012).
Недостатком насоса являются низкие коэффициент заполнения цилиндра и эффективность работы насоса при подъеме продукции с высоким содержанием газа. Указанный скважинный штанговый насос по технической сущности и достигаемому результату наиболее близок к предлагаемому скважинному штанговому насосу, его можно взять в качестве прототипа.The disadvantages of the pump are the low filling factor of the cylinder and the efficiency of the pump when lifting products with a high gas content. The specified downhole sucker rod pump in terms of the technical essence and the achieved result is the closest to the proposed downhole sucker rod pump, it can be taken as a prototype.
Техническими результатами заявляемого изобретения являются повышение коэффициента заполнения цилиндра и эффективности работы насоса.The technical results of the claimed invention are to increase the filling factor of the cylinder and the efficiency of the pump.
Поставленный технический результат решается описываемым скважинным штанговым насосом, содержащим ступенчатый цилиндр с всасывающим клапаном, снабженный перепускным каналом с клапаном, полый плунжер с нагнетательным клапаном.The delivered technical result is solved by the described downhole sucker rod pump containing a stepped cylinder with a suction valve, equipped with a bypass channel with a valve, a hollow plunger with a delivery valve.
Новым является то, что верхняя ступень цилиндра выполнена с большим диаметром и длиной с величиной не менее длины плунжера и в нее помещен дополнительный полый плунжер, который соединен снизу полым штоком с плунжером и нагнетательным клапаном, а сверху соединен с колонной штанг, перепускной канал выполнен в нижней части верхней ступени цилиндра.What is new is that the upper stage of the cylinder is made with a large diameter and length with a value not less than the length of the plunger and an additional hollow plunger is placed in it, which is connected from the bottom by a hollow rod to the plunger and a discharge valve, and from above is connected to the rod string, the bypass channel is made in the bottom of the upper stage of the cylinder.
Совокупность отличительных признаков предлагаемого скважинного штангового насоса позволяет решить поставленную задачу.The set of distinctive features of the proposed downhole sucker rod pump allows you to solve the problem.
Из патентной и научно-технической литературы нам неизвестна заявляемая совокупность отличительных признаков. Следовательно, заявляемый скважинный штанговый насос соответствует критерию изобретения «изобретательский уровень».From the patent and scientific and technical literature, we do not know the claimed set of distinctive features. Therefore, the inventive sucker rod pump meets the criteria of the invention "inventive step".
На фиг. 1 представлена схема штангового насоса при ходе колонны штанг вверх, на фиг. 2 - при ходе вниз.FIG. 1 shows a diagram of a sucker rod pump during the upward stroke of the rod string, FIG. 2 - when moving down.
Скважинный штанговый насос содержит ступенчатый цилиндр 1 с всасывающим клапаном 2 в нижней части нижней ступени 3 ступенчатого цилиндра 1 меньшего диаметра, в которую помещен полый плунжер 4 с нагнетательным клапаном 5. В верхнюю ступень 6 ступенчатого цилиндра 1, выполненную с большим диаметром и большей длиной с величиной не менее длины полого плунжера 4, помещен дополнительный полый плунжер 7, который соединен снизу полым штоком 8 с полым плунжером 4, а сверху соединен с колонной штанг 9. Перепускной канал 10 с клапаном 11 выполнен в нижней части верхней ступени 6 ступенчатого цилиндра 1 большего диаметра. Верхняя часть ступенчатого цилиндра 1 соединена с колонной насосно-компрессорных труб 12.The downhole sucker rod pump contains a
Скважинный штанговый насос работает следующим образом. При движении колонны штанг 9 вверх движутся вверх дополнительный полый плунжер 7 и полый плунжер 4 с нагнетательным клапаном 5. При этом открывается всасывающий клапан 2, закрывается нагнетательный клапан 5 и клапан 11 в перепускном канале 10. Жидкость, находящаяся над дополнительным полым плунжером 7 большего диаметра, поднимается к устью скважины (на фигурах не показано). Газожидкостная смесь через всасывающий клапан 2 поступает в нижнюю ступень 3 меньшего диаметра ступенчатого цилиндра 1, где разгазируется, газ скапливается в верхней части нижней ступени 3 меньшего диаметра ступенчатого цилиндра 1 под плунжером 4, а жидкость в нижней части этой ступени цилиндра 1. Одновременно между дополнительным полым плунжером 7 большего диаметра и полым плунжером 4 меньшего диаметра в кольцевой полости ступенчатого цилиндра 1 между внутренней поверхностью цилиндра 1 и наружной поверхностью полого штока 8 создается разряжение. В конце хода вверх полый плунжер 4 меньшего диаметра перемещается в верхнюю ступень 6 с большим диаметром ступенчатого цилиндра 1. При этом открывается кольцевой проходной канал между внутренней поверхностью верхней ступени 6 большего диаметра ступенчатого цилиндра 1 и полым плунжером 4 меньшего диаметра, который сообщает верхнюю 6 и нижнюю 3 ступени цилиндра 1. Газ, скопившийся в верхней части нижней ступени 3 меньшего диаметра ступенчатого цилиндра 1, поступает в верхнюю ступень 6 большего диаметра ступенчатого цилиндра 1, а продукция скважины через всасывающий клапан 2 дополнительно поступает в нижнюю ступень 3 меньшего диаметра ступенчатого цилиндра 1. При движении колонны штанг 9 вниз движутся вниз дополнительный полый плунжер 7 большего диаметра и полый плунжер 4 меньшего диаметра с нагнетательным клапаном 5. При этом закрывается всасывающий клапан 2 и открывается нагнетательный клапан 5 и клапан 11 в перепускном канале 10. Жидкость из нижней ступени 3 меньшего диаметра ступенчатого цилиндра 1 через нагнетательный клапан 5, полый плунжер 4, полый шток 8 и дополнительный полый плунжер 7 перемещается в верхнюю ступень 6 большего диаметра ступенчатого цилиндра 1. Газ между дополнительным полым плунжером 7 большего диаметра и полым плунжером 4 меньшего диаметра из кольцевой полости ступенчатого цилиндра 1 между внутренней поверхностью цилиндра 1 и наружной поверхностью полого штока 8 через перепускной канал 10 и клапан 11 вытесняется в затрубное пространство скважины. Далее циклы повторяются.The downhole sucker rod pump works as follows. When the
Таким образом, предлагаемый скважинный штанговый насос позволяет решить поставленную техническую задачу повышения коэффициента заполнения цилиндра и эффективности работы насоса.Thus, the proposed downhole sucker rod pump allows to solve the technical problem posed to increase the filling factor of the cylinder and the efficiency of the pump.
Повышение коэффициента заполнения цилиндра и эффективности работы насоса при подъеме продукции из скважины обеспечивается следующим образом. Выполнение верхней ступени цилиндра с большим диаметром и длиной с величиной не менее длины плунжера и помещение в нее дополнительного полого плунжера, который соединен снизу полым штоком с плунжером с нагнетательным клапаном, а сверху - с колонной штанг, выполнение перепускного канала в нижней части верхней ступени цилиндра позволяет принудительно отбирать газ из нижней ступени цилиндра за счет создания разряжения в кольцевой полости ступенчатого цилиндра и соединения ее с полостью нижней ступени цилиндра, заполнять освободившийся от газа объем в полости нижней ступени цилиндра дополнительным объемом скважинной продукции, а также эффективно вытеснять из кольцевой полости ступенчатого цилиндра отобранный газ за счет низкого противодавления в затрубном пространстве скважины.The increase in the filling factor of the cylinder and the efficiency of the pump when lifting the product from the well is provided as follows. Execution of the upper stage of a cylinder with a large diameter and length with a value not less than the length of the plunger and placing an additional hollow plunger into it, which is connected from the bottom by a hollow rod to a plunger with a discharge valve, and from above to a rod string, making a bypass channel in the lower part of the upper stage of the cylinder allows to forcibly withdraw gas from the lower stage of the cylinder by creating a vacuum in the annular cavity of the stepped cylinder and connecting it to the cavity of the lower stage of the cylinder, to fill the volume freed from gas in the cavity of the lower stage of the cylinder with an additional volume of well production, as well as to effectively displace it from the annular cavity of the stepped cylinder extracted gas due to low back pressure in the annulus of the well.
Использование предлагаемого скважинного штангового насоса позволяет откачивать газ из цилиндра насоса, вытеснять его в затрубное пространство скважины, тем самым, повысить коэффициент наполнения цилиндра и, соответственно, повысить эффективность работы насоса.The use of the proposed downhole sucker rod pump allows pumping gas out of the pump cylinder, displacing it into the annular space of the well, thereby increasing the cylinder filling factor and, accordingly, increasing the pump efficiency.
Опытно-промысловое испытание скважинного штангового насоса было выполнено на скважине 3240 Северного месторождения АО "Шешмаойл", имеющей до внедрения данного насоса дебит 2,6 м /сут, газовый фактор -13,5 м3/т, динамический уровень - 665 м, глубина спуска насоса - 780 м, давление в затрубном пространстве Рзатр.=1,1 МПа, при работе привода станка-качалки с длиной хода 0,9 м и частотой качаний 2,3 мин-1. Насос был спущен в скв. 3240 26.06.2017 г. на ту же глубину 780 м, при этом была увеличена длина хода плунжера до 2,1 м. Забойное и затрубное давления снижаются при увеличении параметров привода. До внедрения скважинного штангового насоса коэффициент подачи составлял 0,73. Все динамограммы после внедрения имеют характерный для данного типа насоса вид "пистолет", дебит по жидкости значительно увеличился сначала до 3,2 м3/сут, затем до 13,45 м3/сут с постепенным снижением до 6 м3/сут, при этом Кпод.=0,41 - низкий, что объясняется сжатием газа под плунжером 7 (фиг. 2) и последующим его вытеснением в боковой нагнетательный клапан 11. Увеличение дебита связано с применением различных по диаметру цилиндров, т.е. дифференциацией. При закрытой затрубной задвижке происходят скачки затрубного давления, т.е. при снижении забойного давления с 15 до 12 атм и росте затрубного давления происходит выдавливание газа через насос с увеличением дебита. При прохождении большого количества газа через насос подачу насос не теряет, так как насос дифференциальный.A pilot field test of the sucker rod pump was carried out at well 3240 of the Severnoye field of Sheshmaoil JSC, which, prior to the introduction of this pump, had a flow rate of 2.6 m / day, a gas-oil ratio of 13.5 m 3 / t, a dynamic level of 665 m, a depth descent of the pump - 780 m, pressure in the annular space P zr. = 1.1 MPa, when the drive of the pumping unit is operating with a stroke length of 0.9 m and a swing frequency of 2.3 min -1 . The pump was run into borehole no. 3240 on June 26, 2017 to the same depth of 780 m, while the length of the plunger stroke was increased to 2.1 m.Bottom hole and annular pressures decrease with increasing drive parameters. Before the introduction of the sucker rod pump, the flow rate was 0.73. All dynamogram after introduction are typical for this type of pump type "gun" of the liquid flow rate substantially increased first to 3.2 m 3 / day, then to 13.45 m 3 / day with a gradual reduction up to 6 m 3 / day, with this K under. = 0.41 - low, which is explained by the compression of the gas under the plunger 7 (Fig. 2) and its subsequent displacement into the
Проверка работоспособности созданного насоса показала, что увеличивается его производительность, снижается динамический уровень и обеспечивается при этом работоспособность насоса без срыва подачи. Для этого длина хода была увеличена до 2,1 м, что обеспечивало проход газа из верхней части нижнего цилиндра в разряженную полость верхнего цилиндра, и тем самым проводить на каждом ходе колонны штанг вверх отбор газа из нижнего цилиндра в верхний. Таким образом, предлагаемый насос при динамических уровнях, близких к приему насоса, показал свою работоспособность и обеспечил дополнительную добычу нефти.Checking the performance of the created pump showed that its productivity increases, the dynamic level decreases, and at the same time the performance of the pump is ensured without interrupting the flow. For this, the stroke length was increased to 2.1 m, which ensured the passage of gas from the upper part of the lower cylinder into the discharged cavity of the upper cylinder, and thereby conduct gas sampling from the lower cylinder to the upper one at each stroke of the rod string upward. Thus, the proposed pump, at dynamic levels close to the pump intake, showed its efficiency and provided additional oil production.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2021112866A RU2762817C1 (en) | 2021-05-04 | 2021-05-04 | Borehole rod pump |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2021112866A RU2762817C1 (en) | 2021-05-04 | 2021-05-04 | Borehole rod pump |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2762817C1 true RU2762817C1 (en) | 2021-12-23 |
Family
ID=80039301
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2021112866A RU2762817C1 (en) | 2021-05-04 | 2021-05-04 | Borehole rod pump |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2762817C1 (en) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN200996374Y (en) * | 2007-01-10 | 2007-12-26 | 吕向升 | Large-sprue feedback oil-well pump |
RU2440513C1 (en) * | 2010-09-29 | 2012-01-20 | Ривенер Мусавирович Габдуллин | Bottom-hole oil pump |
RU2532475C1 (en) * | 2013-07-02 | 2014-11-10 | Закрытое акционерное общество "ПАРМ-ГИНС" | Well pump set |
RU2652693C1 (en) * | 2017-07-12 | 2018-04-28 | Вячеслав Владимирович Леонов | Deep-well pump |
-
2021
- 2021-05-04 RU RU2021112866A patent/RU2762817C1/en active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN200996374Y (en) * | 2007-01-10 | 2007-12-26 | 吕向升 | Large-sprue feedback oil-well pump |
RU2440513C1 (en) * | 2010-09-29 | 2012-01-20 | Ривенер Мусавирович Габдуллин | Bottom-hole oil pump |
RU2532475C1 (en) * | 2013-07-02 | 2014-11-10 | Закрытое акционерное общество "ПАРМ-ГИНС" | Well pump set |
RU2652693C1 (en) * | 2017-07-12 | 2018-04-28 | Вячеслав Владимирович Леонов | Deep-well pump |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2440513C1 (en) | Bottom-hole oil pump | |
RU2340792C1 (en) | Well rod pump | |
RU2762817C1 (en) | Borehole rod pump | |
RU2312985C1 (en) | Gas separator of insert oil-well pump | |
RU2443858C2 (en) | Device for extraction of well product and water pumping to formation | |
RU2531228C1 (en) | Well operation installation | |
RU2321772C1 (en) | Oil-well sucker-rod pump | |
RU2317443C1 (en) | Sucker-rod pumping unit | |
RU108506U1 (en) | BILATERAL WELL PUMP PUMP | |
CN2758522Y (en) | Boosting pump for hydraulic starting thick oil | |
CN112594174A (en) | Oil-well pump for oil pumping machine to exploit petroleum and natural gas | |
RU2712567C1 (en) | Downhole sucker-rod pump for production of products with gas factor | |
RU2821685C1 (en) | Downhole sucker-rod pump of double action | |
RU135018U1 (en) | Borehole PUMP PUMP FOR OIL AND GAS PRODUCTION | |
RU2790463C1 (en) | Method of oil extraction using sucker-rod pump with thermal and gas impact on reservoir and an extraction device | |
RU2247864C1 (en) | Sucker-rod pumping unit | |
RU54404U1 (en) | BAR PUMP INSTALLATION | |
RU2059883C1 (en) | Sucker-rod pump set | |
RU2393366C1 (en) | Well rod pump unit for simultaneous and separate oil extraction from two formations | |
RU2114282C1 (en) | Method and device for lifting gas-liquid mixture in wells | |
RU11846U1 (en) | DEEP BAR PUMP | |
RU70321U1 (en) | DEPTH DIFFERENTIAL ROD PUMP FOR SIMULTANEOUS-SEPARATE OPERATION OF TWO LAYERS | |
RU105357U1 (en) | DOUBLE DOUBLE DOUBLE PUMP | |
RU72014U1 (en) | DEVICE FOR OIL PRODUCTION AT THE LATE DEVELOPMENT STAGES | |
RU2293215C1 (en) | Oil-well sucker-rod pumping unit |