RU2798647C1 - Downhole pumping unit for pipeless well operation - Google Patents

Downhole pumping unit for pipeless well operation Download PDF

Info

Publication number
RU2798647C1
RU2798647C1 RU2022130750A RU2022130750A RU2798647C1 RU 2798647 C1 RU2798647 C1 RU 2798647C1 RU 2022130750 A RU2022130750 A RU 2022130750A RU 2022130750 A RU2022130750 A RU 2022130750A RU 2798647 C1 RU2798647 C1 RU 2798647C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
plunger
cylinder
packer
side channel
ground drive
Prior art date
Application number
RU2022130750A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Ленар Нафисович Нуриахметов
Original Assignee
Публичное акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина
Filing date
Publication date
Application filed by Публичное акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина filed Critical Публичное акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина
Application granted granted Critical
Publication of RU2798647C1 publication Critical patent/RU2798647C1/en

Links

Images

Abstract

FIELD: oil industry.
SUBSTANCE: invention can be used for operation of production wells with a downhole pumping unit by lifting products along the production string, including high-viscosity products. The unit includes cylinder 2 with receiving valve 3, plunger 4 with discharge valve 5 connected to pump rod string 6 connected from above with a rod connected to the ground drive, a hollow shank with packer 8, a bypass device in the form of a side channel that opens when plunger 4 moves down. Cylinder 2 is equipped with an upper plug-in nipple that tightly interacts with upper locking support 9 of the liner fixed in mechanical packer 8. The length of plunger 4 is not less than the stroke of the ground drive. The side channel is made in cylinder 2 for permanent overlap by plunger 4 from the inside when plunger 4 moves between the upper and lower dead points during the operation of the ground drive. Cylinder 2 is made with extension 12 from the bottom to allow plunger 4 to descend below the dead centre with the opening of the side channel after the ground drive stops.
EFFECT: simplifying the design of the unit.
1 cl, 2 dwg

Description

Предложение относится к нефтедобывающей промышленности и может быть использовано для эксплуатации добывающих скважин глубинно-насосной установкой с подъемом продукции по эксплуатационной колонне, в том числе с высоковязкой продукцией, а также в скважинах малого диаметра.The proposal relates to the oil industry and can be used for the operation of production wells with a downhole pumping unit with lifting products along the production string, including high-viscosity products, as well as in small diameter wells.

Известна стандартная штанговая скважинная насосная установка, состоящая из привода, колонны насосных штанг, скважинного насоса, вспомогательного оборудования (фильтры, газовые и песочные якоря), колонны насосно-компрессорных труб. При работе скважинного насоса, приводимого в действие через колонну насосных штанг, жидкость по колонне НКТ поднимается к устью скважины, откуда поступает в систему сбора (А.Г.Молчанов, В.Л.Чичеров. «Нефтепромысловые машины и механизмы» Учебник для техникумов. 2-е изд-е, перераб. и доп.М., «Недра», 1983, с.34-37).Known standard rod downhole pumping unit, consisting of a drive, a string of sucker rods, a downhole pump, auxiliary equipment (filters, gas and sand anchors), tubing strings. During the operation of a downhole pump, driven through a string of sucker rods, the liquid rises through the tubing string to the wellhead, from where it enters the collection system (A.G. Molchanov, V.L. Chicherov. "Oilfield machines and mechanisms" Textbook for technical schools. 2nd edition, revised and additional M., "Nedra", 1983, pp. 34-37).

Недостатком установки является большая металлоемкость из-за применения колонны НКТ, увеличение продолжительности подземного ремонта, осложнения из-за роста амплитуды нагрузок на штанговую колонну при добыче высоковязкой продукции, особенно в скважинах малого диаметра (эксплуатационные колонны диаметром 102 и 114 мм).The disadvantage of the installation is a large metal consumption due to the use of the tubing string, an increase in the duration of underground repairs, complications due to an increase in the amplitude of loads on the rod string during the production of high-viscosity products, especially in wells of small diameter (production strings with a diameter of 102 and 114 mm).

Известна глубинно-насосная установка с насосом обсадной трубы (Добыча нефти глубинными штанговыми насосами. Шеллер-Блекманн ГМБХ, Терниц, Австрия, 1988, с.24). Глубинно-насосная установка содержит скважинный насос с узлом крепления, колонну насосных штанг с центраторами и якорный пакер, установленный в обсадной трубе скважины. Штанговый насос опускается в скважину на колонне насосных штанг, и на заданной глубине узел крепления фиксируется в якорном пакере. При работе насоса подъем продукции скважины осуществляется по колонне обсадных труб.Known downhole pumping unit with a casing pump (Oil production by deep rod pumps. Scheller-Bleckmann GMBH, Ternitz, Austria, 1988, p. 24). The downhole pumping unit comprises a downhole pump with a fastening unit, a pump rod string with centralizers and an anchor packer installed in the well casing. The rod pump is lowered into the well on a string of sucker rods, and at a given depth, the attachment unit is fixed in the anchor packer. When the pump is operating, the well production is lifted along the casing string.

Недостатки глубинно-насосной установки:Disadvantages of a downhole pumping unit:

- невозможность глушения скважины при проведении ремонта предполагает использование установки только на скважинах, имеющих пластовое давление ниже гидростатического, что сужает область применения установки;- the impossibility of killing the well during the repair involves the use of the installation only in wells with reservoir pressure below hydrostatic, which narrows the scope of the installation;

- низкий коэффициент наполнения штангового насоса, поскольку весь газ, поступающий из продуктивного пласта вместе с жидкостью, попадает в насос, скапливаясь в подпакерном пространстве.- low filling ratio of the rod pump, since all the gas coming from the reservoir along with the liquid enters the pump, accumulating in the space under the packer.

Известна глубинно-насосная установка для эксплуатации добывающих скважин, включающая штанговый насос, содержащий цилиндр, приемный клапан, плунжер с нагнетательным клапаном, присоединенный к колонне насосных штанг с центраторами, узел крепления и якорный пакер. Глубинно-насосная установка дополнительно снабжена центратором, установленным в верхней части цилиндра штангового насоса и перепускным устройством, размещенным между приемным клапаном и узлом крепления, при этом нагнетательный клапан плунжера выполнен управляемым (патент РФ № 33180, опубл. 10.10.2003).Known downhole pumping unit for the operation of production wells, including a rod pump containing a cylinder, a suction valve, a plunger with a discharge valve attached to the pump rod string with centralizers, a mount and an anchor packer. The downhole pumping unit is additionally equipped with a centralizer installed in the upper part of the rod pump cylinder and a bypass device located between the inlet valve and the attachment unit, while the plunger discharge valve is made controllable (RF patent No. 33180, publ. 10.10.2003).

Недостатками установки являются:The disadvantages of the installation are:

- сложность конструкции из-за применения нестандартного оборудования (центратор в верхней части цилиндра, перепускное устройство, управляемый нагнетательный клапан), снижающего надежность установки;- design complexity due to the use of non-standard equipment (centrator in the upper part of the cylinder, bypass device, controlled pressure valve), which reduces the reliability of the installation;

- низкая надежность работы установки при выполнении глушения скважины из-за необходимости подачи жидкости глушения в скважину под давлением выше расчетного допустимого на пласты. Создавая избыточное давление в скважине имеется риск прорыва закачиваемой жидкости под высоким давлением в нижележащие или вышележащие пласты, особенно в старых скважинах, на которых эксплуатационная колонна подвержена коррозии в связи с контактом добываемой жидкости;- low reliability of the installation when killing the well due to the need to supply the killing fluid to the well at a pressure higher than the calculated allowable pressure on the formations. By overpressurizing a well there is a risk of high pressure fluid being injected into underlying or overlying formations, especially in older wells where the production string is susceptible to corrosion due to contact of the produced fluid;

- скапливание свободного газа в хвостовике ниже всасывающего клапана, что ухудшает работоспособность и снижает производительность насоса.- accumulation of free gas in the liner below the suction valve, which impairs the performance and reduces the performance of the pump.

Известна глубинно-насосная установка для подъема продукции по эксплуатационной колонне скважины, содержащая цилиндр, приемный клапан, плунжер с управляемым нагнетательным клапаном, присоединенный к колонне насосных штанг с центраторами, полый хвостовик, состоящий из верхней и нижней частей, с дополнительным перепускным устройством, самоуплотняющимся пакером, упором и боковыми отверстиями (патент RU № 2361115, опубл. 10.07.2009).Known downhole pumping unit for lifting products along the production string of a well, containing a cylinder, a suction valve, a plunger with a controlled discharge valve attached to a string of sucker rods with centralizers, a hollow shank consisting of an upper and lower parts, with an additional bypass device, a self-sealing packer , stop and side holes (patent RU No. 2361115, publ. 10.07.2009).

Недостатками установки являются:The disadvantages of the installation are:

- сложность конструкции из-за применения нестандартного оборудования (управляемый нагнетательный клапан, перепускное устройство), снижающего надежность установки;- complexity of the design due to the use of non-standard equipment (controlled pressure valve, bypass device), which reduces the reliability of the installation;

- низкая надежность и долговечность работы самоуплотняющегося пакера под действием раскачивающих усилий, возникающих при работе насоса;- low reliability and durability of the self-compacting packer under the action of rocking forces that occur during the operation of the pump;

- необходимость применения дополнительного перепускного устройства для выполнения подъема компоновки без излива скважинной жидкости из-за поршневания манжетного пакера, что при выходе перепускного отверстия из строя под действием раскачивающих усилий, возникающих при работе насоса, приведет к осложнениям, увеличению продолжительности ремонта, загрязнению прилегающей территории;- the need to use an additional bypass device to lift the assembly without discharging the well fluid due to the pistoning of the sleeve packer, which, if the bypass hole fails under the action of swinging forces arising from the operation of the pump, will lead to complications, an increase in the duration of the repair, pollution of the surrounding area;

- высокая аварийность установки из-за спуска компоновки, состоящей из большого количества нестандартных элементов за одну спуско-подъемную операцию;- high accident rate of the installation due to the descent of the layout, consisting of a large number of non-standard elements in one trip;

- невозможность замены насоса без подъема всей компоновки оборудования;- the impossibility of replacing the pump without lifting the entire assembly of equipment;

- усложнение конструкции насоса из-за применения управляемого нагнетательного клапана для откачки жидкости вместе с газом, что увеличивает его стоимость и снижает надежность;- complication of the pump design due to the use of a controlled discharge valve for pumping liquid together with gas, which increases its cost and reduces reliability;

- упор хвостовика на забой, в случае глубокого зумпфа повышается металлоемкость хвостовика, при этом высока вероятность присыпания хвостовика породой, выносимой из пласта во время эксплуатации, что повлечет аварии при демонтаже.- stop of the liner on the bottomhole, in case of a deep sump, the metal consumption of the liner increases, while the probability of sprinkling the liner with rock removed from the reservoir during operation is high, which will lead to accidents during dismantling.

Известна насосная установка для беструбной эксплуатации скважины, содержащая цилиндр, приемный клапан, плунжер с управляемым нагнетательным клапаном, присоединенный к колонне насосных штанг с центраторами, полый хвостовик с самоуплотняющимся пакером, упором и боковыми отверстиями (патент RU № 131819, опубл. 27.08.2013). Сверху цилиндр соединен с патрубком большего диаметра и длины, снабженным в верхней части сужением, центратором и боковыми отверстиями, а снизу цилиндр соединен с цилиндром меньшего диаметра, с размещенным в нем плунжером, снабженным приемным клапаном. Плунжеры между собой соединены штоком. Сверху самоуплотняющийся пакер соединен с цилиндром меньшего диаметра, а снизу соединен с полым хвостовиком, между самоуплотняющимся пакером и полым хвостовиком установлен дополнительный пакер.Known pumping unit for pipeless well operation, containing a cylinder, a receiving valve, a plunger with a controlled discharge valve attached to a string of sucker rods with centralizers, a hollow liner with a self-sealing packer, stop and side holes (patent RU No. 131819, publ. 27.08.2013) . From above, the cylinder is connected to a branch pipe of a larger diameter and length, provided with a narrowing in the upper part, a centralizer and side holes, and from below, the cylinder is connected to a cylinder of a smaller diameter, with a plunger placed in it, equipped with a receiving valve. The plungers are interconnected by a rod. From above, the self-sealing packer is connected to a cylinder of smaller diameter, and from below it is connected to a hollow liner, an additional packer is installed between the self-sealing packer and the hollow liner.

Недостатками установки являются:The disadvantages of the installation are:

- сложность конструкции из-за применения нестандартного оборудования (управляемый нагнетательный клапан, составные цилиндры и плунжеры, дополнительный пакер), снижающего надежность установки;- design complexity due to the use of non-standard equipment (controlled pressure valve, compound cylinders and plungers, additional packer), which reduces the reliability of the installation;

- низкая надежность и долговечность работы самоуплотняющегося пакера под действием раскачивающих усилий, возникающих при работе насоса;- low reliability and durability of the self-compacting packer under the action of rocking forces that occur during the operation of the pump;

- риск выполнения подъема компоновки с изливом скважинной жидкости из-за поршневания манжетного пакера, что приведет к осложнениям, увеличению продолжительности ремонта, загрязнению прилегающей территории;- the risk of lifting the assembly with the outflow of the well fluid due to the pistoning of the sleeve packer, which will lead to complications, an increase in the duration of the repair, pollution of the surrounding area;

- высокая аварийность установки из-за спуска компоновки, состоящей из большого количества нестандартных элементов за одну спускоподъемную операцию;- high accident rate of the installation due to the descent of the layout, consisting of a large number of non-standard elements in one round-trip operation;

- невозможность замены насосы без подъема всей компоновки оборудования;- the impossibility of replacing pumps without lifting the entire assembly of equipment;

- усложнение конструкции насоса из-за применения управляемого нагнетательного клапана для откачки жидкости вместе с газом, что увеличивает его стоимость и снижает надежность;- complication of the pump design due to the use of a controlled discharge valve for pumping liquid together with gas, which increases its cost and reduces reliability;

- усложнение конструкции насоса из-за изменения конструкции плунжера и цилиндра, применения дополнительного пакера, что увеличивает сложность изготовления и аварийность установки.- complication of the pump design due to a change in the design of the plunger and cylinder, the use of an additional packer, which increases the complexity of manufacturing and the accident rate of the installation.

Наиболее близкой по технической сущности является глубинно-насосная установка для беструбной эксплуатации скважины, включающая штанговый насос, содержащий цилиндр, приемный клапан, плунжер с управляемым нагнетательным клапаном, присоединенный к колонне насосных штанг с центраторами, соединенной с полированным штоком, полый хвостовик с упором, пакером и перепускным устройством, содержащим цилиндр с боковыми каналами и полый поршень (патент RU № 99832, опубл. 27.11.2011). Глубинно-насосная установка снабжена дополнительными центраторами, установленными в верхней части цилиндра штангового насоса и на полом хвостовике, а также упором-центратором, выполненным с максимально допустимым диаметром, установленным на нижнем конце полого хвостовика. Полированный шток выполнен длиной большей, чем суммарная длина возможного осевого перемещения плунжера в цилиндре насоса и полого поршня в цилиндре перепускного устройства. При этом приемный клапан выполнен широкопроходным.The closest in technical essence is a downhole pumping unit for pipeless well operation, including a rod pump containing a cylinder, an inlet valve, a plunger with a controlled discharge valve attached to a pump rod string with centralizers connected to a polished rod, a hollow shank with a stop, a packer and a bypass device containing a cylinder with side channels and a hollow piston (patent RU No. 99832, publ. 27.11.2011). The downhole pumping unit is equipped with additional centralizers installed in the upper part of the rod pump cylinder and on the hollow shank, as well as an emphasis-centrator, made with the maximum allowable diameter, installed at the lower end of the hollow shank. The polished rod is longer than the total length of the possible axial movement of the plunger in the pump cylinder and the hollow piston in the bypass cylinder. In this case, the receiving valve is made wide-bore.

Недостатками данной установки являются:The disadvantages of this setup are:

- сложность конструкции из-за применения нестандартного оборудования (перепускное устройство и дополнительное перепускное устройство, упор-центратор, управляемый нагнетательный клапан, широкопроходной приемный клапан, центраторы в верхней части цилиндра), снижающего надежность работы установки в скважине малого диаметра;- design complexity due to the use of non-standard equipment (bypass device and additional bypass device, stop-centralizer, controlled discharge valve, wide-bore intake valve, centralizers in the upper part of the cylinder), which reduces the reliability of the installation in a small diameter well;

- узкая область применения установки, ограничивающая ее применение для скважин с высоким газовым фактором, так как скопившийся свободный газ в хвостовике снижает работоспособность и снижает производительность насоса;- a narrow scope of the installation, which limits its use for wells with a high gas factor, since the accumulated free gas in the liner reduces the efficiency and reduces the performance of the pump;

- низкая надежность и долговечность работы самоуплотняющегося пакера под действием раскачивающих усилий, возникающих при работе насоса;- low reliability and durability of the self-compacting packer under the action of rocking forces that occur during the operation of the pump;

- необходимость применения дополнительного перепускного устройства для предотвращения излива скважинной жидкости при подъеме оборудования из-за поршневания манжетного пакера, что при выходе перепускного отверстия из строя под действием раскачивающих усилий, возникающих при работе насоса, приведет к осложнениям, увеличению продолжительности ремонта, загрязнению прилегающей территории;- the need to use an additional bypass device to prevent the outflow of the well fluid when lifting the equipment due to the pistoning of the sleeve packer, which, if the bypass hole fails under the action of the swinging forces that occur during the operation of the pump, will lead to complications, an increase in the duration of the repair, pollution of the surrounding area;

- высокая аварийность установки из-за спуска компоновки, состоящей из большого количества нестандартных элементов, за одну спуско-подъемную операцию;- high accident rate of the installation due to the descent of the assembly, consisting of a large number of non-standard elements, in one trip;

- невозможность замены насоса без подъема всей компоновки оборудования.- the impossibility of replacing the pump without lifting the entire equipment layout.

Техническим результатом является упрощение конструкции глубинно-насосной установки для осуществления подъема продукции, в том числе высоковязкой с высоким содержанием свободного газа, по эксплуатационной колонне в скважинах малого диаметра, обеспечение возможности глушения скважины (задавкой в пласт в случае аномально высокого пластового давления и невозможности снизить пластовое давление по условиям разработки), предотвращение влияния свободного газа на приеме насоса и предотвращение осложнений при спуске и стыковке насоса.The technical result is to simplify the design of a downhole pumping unit for lifting products, including high-viscosity products with a high content of free gas, along the production string in small-diameter wells, providing the possibility of killing the well (by pushing into the formation in the event of abnormally high formation pressure and the impossibility of reducing the formation pressure). pressure according to the development conditions), preventing the influence of free gas on the pump intake and preventing complications when lowering and docking the pump.

Технический результат достигается глубинно-насосной установкой для беструбной эксплуатации скважины, содержащей цилиндр с приемным клапаном, плунжер с нагнетательным клапаном, присоединенный к колонне насосных штанг с центраторами, соединенной сверху с полированным штоком, присоединённым к наземному приводу, полый хвостовик с пакером, перепускное устройство в виде бокового канала, открываемого при ходе плунжера вниз.The technical result is achieved by a downhole pumping unit for pipeless well operation, containing a cylinder with a suction valve, a plunger with a discharge valve attached to a pump rod string with centralizers, connected from above to a polished rod connected to a surface drive, a hollow liner with a packer, a bypass device in in the form of a side channel that opens when the plunger moves down.

Согласно изобретению цилиндр оснащен верхним вставным ниппелем, герметично взаимодействующим с верхней замковой опорой хвостовика, закрепленного в механическом пакере, плунжер изготовлен длиной не менее хода наземного привода, боковой канал выполнен в цилиндре с возможностью постоянного перекрытия плунжером изнутри при перемещении плунжера между верхней и нижней мертвыми точками во время работы наземного привода, цилиндр изготовлен с удлинителем снизу для возможности спуска плунжера ниже мертвой точки с открытием бокового канала после остановки работы наземного привода.According to the invention, the cylinder is equipped with an upper plug-in nipple that tightly interacts with the upper locking support of the liner fixed in a mechanical packer, the plunger is made with a length not less than the stroke of the ground drive, the side channel is made in the cylinder with the possibility of constant overlapping by the plunger from the inside when the plunger moves between the upper and lower dead points during the operation of the ground drive, the cylinder is made with an extension from the bottom to allow the plunger to descend below the dead center with the opening of the side channel after the stop of the ground drive.

На фиг. 1 изображен общий вид установки во время эксплуатации.In FIG. 1 shows a general view of the installation during operation.

На фиг. 2 изображена установка во время глушения или стравливания газа.In FIG. 2 shows the installation during gas shutdown or bleed.

Глубинно-насосная установка 1 (фиг. 1 и 2) для беструбной эксплуатации скважины содержит цилиндр 2 с приемным клапаном 3, плунжер 4 с нагнетательным клапаном 5, присоединенный к колонне насосных штанг 6 с центраторами 7, соединенной сверху с полированным штоком, присоединённым к наземному приводу, полый хвостовик с пакером 8. Цилиндр 2 оснащен верхним вставным ниппелем, герметично взаимодействующим с верхней замковой опорой 9 хвостовика. Вставной штанговый насос размещен в насосно-компрессорной трубе 10. На боковой поверхности цилиндр выполнено отверстие 11, выполняющего роль перепускного устройства в виде бокового канала, открываемого при перемещении плунжера насоса вниз в нижнюю мертвую точку.Downhole pumping unit 1 (Figs. 1 and 2) for pipeless operation of a well contains a cylinder 2 with a receiving valve 3, a plunger 4 with an injection valve 5 attached to a string of sucker rods 6 with centralizers 7 connected from above with a polished rod connected to a ground drive, a hollow shank with a packer 8. Cylinder 2 is equipped with an upper plug-in nipple that tightly interacts with the upper locking support 9 of the shank. The plug-in rod pump is placed in the tubing 10. An opening 11 is made on the side surface of the cylinder, which acts as a bypass device in the form of a side channel that opens when the pump plunger moves down to the bottom dead center.

Плунжер 4 изготовлен длиной не менее хода наземного привода. Боковой канал выполнен в цилиндре с возможностью постоянного перекрытия плунжером изнутри при перемещении плунжера между верхней и нижней мертвыми точками во время работы наземного привода. Цилиндр изготовлен удлиненным снизу с удлинителем 12 для возможности спуска плунжера ниже мертвой точки с открытием бокового канала после остановки работы наземного привода.Plunger 4 is made with a length not less than the stroke of the ground drive. The side channel is made in the cylinder with the possibility of permanent overlapping by the plunger from the inside when the plunger moves between the upper and lower dead points during operation of the ground drive. The cylinder is made elongated at the bottom with an extension 12 for the possibility of lowering the plunger below the dead center with the opening of the side channel after the stop of the ground drive.

Глубинно-насосная установка для беструбной эксплуатации скважины работает следующим образом.Downhole pumping unit for pipeless well operation operates as follows.

После спуска и посадки якорного пакера в эксплуатационной колонне 13 выше продуктивного пласта 14, производят спуск штангового насоса на колонне насосных штанг 6 до фиксации узла крепления в якорном пакере, при этом надпакерное и подпакерноe пространства разобщены.After the anchor packer is lowered and set in the production string 13 above the productive formation 14, the rod pump is lowered on the pump rod string 6 until the attachment point is fixed in the anchor packer, while the above-packer and under-packer spaces are separated.

Затем глубинно-насосную установку запускают в работу. Привод (на схеме не показан) через колонну насосных штанг 6 передает возвратно-поступательное движение плунжеру 4. Добываемая продукция из пласта 14 поступает на прием насоса, далее в надпакерное пространство, к устью скважины и сборную линию. Центраторы 7 предотвращают износ штанг 6 и эксплуатационной колонны 13.Then the deep-pumping unit is put into operation. The drive (not shown in the diagram) transmits reciprocating motion to the plunger 4 through the pump rod string 6. The produced product from the formation 14 enters the pump intake, then into the above-packer space, to the wellhead and collection line. Centralizers 7 prevent wear of rods 6 and production string 13.

Механический пакер позволяет разобщить надпакерное и подпакерное пространство, при этом его преимуществом является исключение эффекта поршневания и излива жидкости при подъеме оборудования, которое происходит при использовании манжетного пакера, что требует использование специальных сложных перепускных устройств в приведенных аналогах. Стыковка насоса к пакеру обеспечивает подъем продукции по эксплуатационной колонне, в том числе с высоковязкой продукцией, а также в скважинах малого диаметра.The mechanical packer allows separating the above-packer and under-packer space, while its advantage is the exclusion of the effect of pistoning and outflow of liquid when lifting equipment, which occurs when using a sleeve packer, which requires the use of special complex bypass devices in the above analogues. Docking the pump to the packer ensures the lifting of production along the production string, including high-viscosity products, as well as in small diameter wells.

Контролируют скапливание газа в хвостовике по динамограмме (форма «влияние газа»). При фиксировании скапливания газа в хвостовике производят остановку скважины и спускают плунжер 4 в крайнее нижнее положение для открытия отверстия 11 и выхода свободного газа из подпакерного пространства в надпакерное (фиг. 2). В процессе эксплуатации газ постепенно скапливается в подпакерном пространстве, уменьшая наполнение и коэффициент подачи насоса, что влечет за собой потери нефти. При открытии отверстия газ стравливается в надпакерное пространство, что после обратной переподгонки плунжера и запуске установки в работу позволяет обеспечить необходимый отбор жидкости и нефти и исключить необходимость применения сложных и ненадежных управляемых клапанов. Отверстие 11 выполнено, например, диаметром 10 мм в середине цилиндра 2.The accumulation of gas in the liner is controlled by a dynamometer chart (form "gas effect"). When fixing the accumulation of gas in the liner, the well is stopped and the plunger 4 is lowered to the lowest position to open the hole 11 and release free gas from the under-packer space to the over-packer space (Fig. 2). During operation, gas gradually accumulates in the under-packer space, reducing the filling and pumping efficiency, which entails oil losses. When the hole is opened, the gas is bled into the space above the packer, which, after refitting the plunger and putting the unit into operation, makes it possible to ensure the necessary withdrawal of liquid and oil and eliminate the need for complex and unreliable controlled valves. The hole 11 is made, for example, with a diameter of 10 mm in the middle of the cylinder 2.

Для обеспечения возможности глушения скважины необходимо произвести остановку скважины и спуск плунжера в крайнее нижнее положение с сообщением надпакерного и подпакерного пространств (фиг. 2), что позволит произвести глушение скважины, в том числе даже в случае обрыва штанг (плунжер в этом случае сам окажется в нижнем положении).To ensure the possibility of killing the well, it is necessary to stop the well and lower the plunger to its lowest position with communication of the above-packer and under-packer spaces (Fig. 2), which will allow the well to be killed, including even in the event of a breakage of the rods (in this case, the plunger itself will be in bottom position).

Таким образом, предлагаемая глубинно-насосная установка при значительном упрощении конструкции позволяет выполнять подъем продукции скважины, по эксплуатационной колонне малого диаметра, выполнять глушение скважины, предотвращая влияние свободного газа на приеме насоса и осложнений при спуске и стыковке насоса за счет возможности спуска насоса отдельной спуско-подъемной операцией, а также исключить излив жидкости при подъеме оборудования из-за исключения эффекта поршневания. Установка позволяет расширить арсенал средств для беструбной эксплуатации скважины малого диаметра, обеспечивая подъем высоковязкой продукции с высоким содержанием свободного газа. Thus, the proposed downhole pumping unit, with a significant simplification of the design, makes it possible to lift the well production along the production string of small diameter, to kill the well, preventing the effect of free gas on the pump intake and complications when lowering and docking the pump due to the possibility of lowering the pump of a separate lowering lifting operation, as well as to exclude the outflow of liquid when lifting the equipment due to the exclusion of the effect of pistoning. The unit allows expanding the arsenal of tools for pipeless operation of a small diameter well, providing lifting of high-viscosity products with a high content of free gas.

Claims (1)

Глубинно-насосная установка для беструбной эксплуатации скважины, содержащая цилиндр с приемным клапаном, плунжер с нагнетательным клапаном, присоединенный к колонне насосных штанг с центраторами, соединенной сверху с полированным штоком, присоединённым к наземному приводу, полый хвостовик с пакером, перепускное устройство в виде бокового канала, открываемого при ходе плунжера вниз, отличающаяся тем, что цилиндр оснащен верхним вставным ниппелем, герметично взаимодействующим с верхней замковой опорой хвостовика, закрепленного в механическом пакере, плунжер изготовлен длиной не менее хода наземного привода, боковой канал выполнен в цилиндре с возможностью постоянного перекрытия плунжером изнутри при перемещении плунжера между верхней и нижней мертвыми точками во время работы наземного привода, цилиндр изготовлен с удлинителем снизу для возможности спуска плунжера ниже мертвой точки с открытием бокового канала после остановки работы наземного привода.Downhole pumping unit for pipeless operation of a well, comprising a cylinder with a suction valve, a plunger with a discharge valve connected to a pump rod string with centralizers, connected from above to a polished rod connected to a surface drive, a hollow liner with a packer, a bypass device in the form of a side channel that opens when the plunger moves down, characterized in that the cylinder is equipped with an upper plug-in nipple that hermetically interacts with the upper locking support of the liner fixed in a mechanical packer, the plunger is made with a length of at least the stroke of the ground drive, the side channel is made in the cylinder with the possibility of permanent overlapping by the plunger from the inside when the plunger moves between the upper and lower dead points during the operation of the ground drive, the cylinder is made with an extension from the bottom to allow the plunger to descend below the dead center with the opening of the side channel after the ground drive stops working.
RU2022130750A 2022-11-25 Downhole pumping unit for pipeless well operation RU2798647C1 (en)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2798647C1 true RU2798647C1 (en) 2023-06-23

Family

ID=

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6543542B2 (en) * 2001-04-30 2003-04-08 My-D Han-D Co. Crude oil recovery system
US7647962B2 (en) * 2005-06-07 2010-01-19 Ypf Sociedad Anonima Assembly and method of alternative pumping using hollow rods without tubing
RU99832U1 (en) * 2010-07-01 2010-11-27 Открытое акционерное общество Всероссийский нефтегазовый научно-исследовательский институт имени академика А.П. Крылова (ВНИИнефть) DEPTH PUMPING UNIT FOR CIRCUITless OPERATION OF WELLS
RU131819U1 (en) * 2012-11-28 2013-08-27 Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственная организация "Инновация" (ООО НПО "Инновация") PUMPING UNIT FOR CIRCULAR WELL-FREE OPERATION
RU2621583C1 (en) * 2016-07-27 2017-06-06 Публичное акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина Deep-well pumping unit for lifting products in production string

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6543542B2 (en) * 2001-04-30 2003-04-08 My-D Han-D Co. Crude oil recovery system
US7647962B2 (en) * 2005-06-07 2010-01-19 Ypf Sociedad Anonima Assembly and method of alternative pumping using hollow rods without tubing
RU99832U1 (en) * 2010-07-01 2010-11-27 Открытое акционерное общество Всероссийский нефтегазовый научно-исследовательский институт имени академика А.П. Крылова (ВНИИнефть) DEPTH PUMPING UNIT FOR CIRCUITless OPERATION OF WELLS
RU131819U1 (en) * 2012-11-28 2013-08-27 Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственная организация "Инновация" (ООО НПО "Инновация") PUMPING UNIT FOR CIRCULAR WELL-FREE OPERATION
RU2621583C1 (en) * 2016-07-27 2017-06-06 Публичное акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина Deep-well pumping unit for lifting products in production string

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10883349B2 (en) Bottom hole assembly for configuring between artificial lift systems
US20120114510A1 (en) Reciprocated Pump System for Use in Oil Wells
RU2474727C1 (en) Borehole pump unit
US20090242195A1 (en) Top Hold Down Rod Pump with Hydraulically Activated Drain and Method of Use
US9856864B2 (en) Reciprocating subsurface pump
RU2361115C1 (en) Bottomhole pump set for product lifting along well flow string
GB2169358A (en) Downhole pump
RU2498058C1 (en) Oil-well sucker-rod pumping unit for water pumping to stratum
RU2798647C1 (en) Downhole pumping unit for pipeless well operation
RU2364708C1 (en) Unit borehole rod pumping with double-acting pump
RU2738615C1 (en) Method for simultaneous separate production of oil from two formations of one well by production string
RU63864U1 (en) INSTALLING A Borehole PUMPBAR PUMP WITH A DOUBLE ACTION PUMP
RU53737U1 (en) DEPTH BAR PIPE PUMP WITH REMOVABLE SUCTION VALVE
RU33180U1 (en) Submersible pumping unit for operation of producing wells
RU77365U1 (en) EXTENDED WELL PUMP PUMP
RU99832U1 (en) DEPTH PUMPING UNIT FOR CIRCUITless OPERATION OF WELLS
RU217344U1 (en) Plug-in design sucker rod pump
RU2096660C1 (en) Sucker-rod well pump
RU2415302C1 (en) Deep-well pumping unit for tubingless operation of wells
RU2578093C1 (en) Plant for simultaneous separate operation of two formations
RU2821685C1 (en) Downhole sucker-rod pump of double action
RU2722995C1 (en) Downhole sucker-rod pump
US1741244A (en) Pump
US8002029B1 (en) Apparatus and method for raising a fluid in a well
RU2621583C1 (en) Deep-well pumping unit for lifting products in production string