RU33153U1 - Устройство для защиты скважинного штангового насоса от шлама - Google Patents

Abstract

1. Устройство для защиты скважинного штангового насоса от шлама, установленное в колонне насосно-компрессорных труб на штанге скважинного штангового насоса, содержащее цилиндрический корпус с конусным сужением и с отверстиями для прохода пластовой жидкости, отличающееся тем, что цилиндрический корпус состоит из двух частей, верхней и нижней, жестко связанных между собой и связанных с вкладышем, дополнительно установленным на штанге скважинного насоса, верхняя часть цилиндрического корпуса имеет наружный диаметр меньший диаметра насосно-компрессорных труб, и образует с ними кольцевой (шламовый) карман, а нижняя часть цилиндрического корпуса выполнена с внутренним диаметром большим диаметра штанги скважинного штангового насоса и образует с ней кольцевое пространство, при этом наружный диаметр нижней части цилиндрического корпуса имеет конусное сужение книзу, образующее, так называемый, посадочный конус, установленный в патрубке, выполненным с внутренней с конической поверхностью, дополнительно установленным над скважинным штанговым насосом и связанным с последним и с колонной насосно-компрессорных труб, причем, упомянутое выше кольцевое пространство связано с кольцевым (шламовым) карманом посредством, по меньшей мере, двух радиальных отверстий для прохода пластовой жидкости, расположенных под углом “α” к оси симметрии насосной штанги.2. Устройство для защиты скважинного штангового насоса от шлама по п.1, отличающееся тем, что отверстия для прохода пластовой жидкости расположены под углом “α” к оси симметрии насосной штанги равном 30-90°.3. Устройство для защиты скважинного штангового насоса от шлам

Description

МПК F04B 47/03 Е21В31/03

УСТРОЙСТВО для ЗАЩИТЫ СКВАЖИННОГО ШТАНГОВОГО НАСОСА ОТ ШЛАМА j I Предлагаемая полезная модель относится к добыче нефти и может выть использована в нефтедобывающей промышленности при эксплуатации скважин для защиты штанговых насосов от шлама. Известно устройство для очистки скважин от шлама (см. Патент РФ №2160818 МПК Е21В 21/00, опубл. 20.12.1998), включающее не вращающиеся бурильные трубы, долото, забойный двигатель и центраторы с лопастями, расположенными под острым углом к оси бурильных труб, кроме того, что оно снабжено турбинами, установленными за центраторами с возможностью вращения вокруг своих продольных осей под действием потока промывочной жидкости, причем наружный диаметр турбин меньше диаметра центраторов, а направление лопастей центраторов по ходу движения промывочной жидкости совпадает с направлением вращения долота, лопасти центраторов направлены по отношению к лопастям турбин под углом 30-160°, длина каждого центратора больше его диаметра, а число fcMfrvn- - ;.;. : b«S3. ;Лг . -.Q- . -С-. Vf fe: j-P:, : |и$ i-fti, . ;;:.. Jjp к-;.|; ; :Недостатком устройства для очистки скважин от шлама является высокая себестоимость и сложность изготовления и установки и низкая надежность работы скважины. Этот недостаток обусловлен конструктивными особенностями устройства, в частном случае, наличием центраторов с турбинами. Известен также скважинный шламоуловитель, (см. авт.с-во СССР №1689586, МПК Е 21 В 31/03 опубл.07.11.91), включающий корпус с осевым промывочным отверстием и верхней частью, расположенной эксцентрично относительно нижней, установленный на нижней части корпуса соосно с его верхней частью и образующий с нижней приемную ПОЛОСТЬ цилиндрический кожух с открытым верхним торцом и вогнутым к оси кожуха участком боковой поверхности, скребки, жестко установленные на нижнем торце кожуха, причем нижняя часть корпуса установлена в зоне переходного участка от цилиндрической к вогнутой боковой поверхности кожуха, причем осевое промывочное отверстие корпуса гидравлически связано в нижней части с полостью кожуха и в верхней части имеет диаметр, больщий диаметра осевого промывочного отверстия нижней части корпуса. Недостатком известного скважинного шламоуловителя является СЛОЖНОСТЬ изготовления и установки. Эти недостатки обусловлены конструктивными особенностями известного скважинного шламоуловителя, а именно громоздкостью. 2 |{ :; flPr . .,,,.;„, . |;: ; (Ж.-:,. :известного шламоуловителя,

корпусе шламоуловителя, а это не может длиться бесконечно и приводите конечном итоге, к выходу из строя запорного элемента и, как следствие, н:г7 многоступенчатого центробежного насоса, на выкиде которого установлен шламоуловитель, содержащий цилиндрический корпус, в основании которого закреплен нагнетательный патрубок с компенсатором радиальных смещений, причем корпус шламоуловителя посредством ловильной головки с конической резьбой навинчен на напорном трубопроводе ниже сливного клапана, нагнетательный патрубок снабжен обратным клапаном, седло которого имеет отверстия для прохода пластовой жидкости, перекрываемые при остановке насоса запорным элементом, выполненным в виде конуса. переходящего в цилиндр и стержень с ограничителем осевых перемещении запорного элемента(См. Патент РФ № 2135836, МПК F04D 13/10, опубл. 27.08.1999). Недостатком известного шламоуловителя является сложность изготовления и установки на рабочее место шламоуловителя и низкая надежность. Эти недостатки обусловлены конструктивными особенностями остановке насоса. Техническим результатом заявляемой полезной модели является снижение себестоимости, снижение сложности изготовления устройства и поскольку шлам постоянно накапливается в

№1 ч1р

pHjS.(.-iJctjp. . IflirifV: : : («ггл.- -. :i; -; . -Д(3//Ш3 долговечности работы, как устройства, так и скважинных штанговых насосов. Поставленный технический результат достигается тем, что в известном устройстве для защиты скважинного штангового насоса от шлама, установленном в колонне насосно-компрессорных труб на штанге скважинного штангового насоса, содержащем цилиндрический корпус с конусным сужением и с отверстиями для прохода пластовой жидкости, согласно полезной модели, цилиндрический корпус состоит из двух частей, верхней и нижней, жестко связанных между собой и связанных с вкладышем, состоящем по меньшей мере из двух продольных частей, дополнительно установленном на штанге скважинного насоса, верхняя часть цилиндрического корпуса имеет наружный диаметр меньший диаметра насосно-компрессорных труб, и образует с ними кольцевой карман, а нижняя часть цилиндрического корпуса выполнена с внутренним диаметром большим диаметра штанги скважинного штангового насоса и образует с ней кольцевое пространство, при этом наружный диаметр нижней части цилиндрического корпуса имеет конусное сужение книзу, образующее, так называемый посадочный конус, установленный в патрубке, выполненным с внутренней с конической поверхностью, дополнительно установленным над скважинным штанговым насосом и связанным с последним и с колонной насосно - компрессорных труб, причем, упомянутое выше кольцевое |h|| fSjr.-:-:-. I mgsi №;Ь:.(:-. : ;|ё : № |;.: . 1№«5;:1- -. . : Ш, .у; .

корпуса. При этом верхняя часть корпуса, которая имеет наружный диаметр меньший диаметра насосно-компрессорных труб, и образует с ними кольцевой (щламовый) карман и нижняя часть корпуса, выполненная с внутренним диаметром большим диаметра насосной штанги, образующим с расположенных под углом «а к оси симметрии насосной штанги, равном 30-90°, патрубок связан с колонной насосно - компрессорных труб посредством муфты, а со скважинным штанговым насосом посредством /-1 дополнительного патрубка и дополнительных муфт, при этом наружный диаметр вкладыша больше диаметра головки штанги скважинного насоса. Между отличительными признаками и достигаемым техническим результатом сушествует следуюидая причинно-следственная связь. В отличие от известных аналогов и прототипа выполнение устройства ДЛЯ защиты скважинного штангового насоса от шлама в виде установленного в колонне насосно-компрессорных труб на штанге скважинного штангового насоса, цилиндрического корпуса, состоящего из двух частей, жестко связанных между собой и связанных с вкладышем, состоящем, по меньшей мере, из двух частей, дополнительно установленном на штанге скважинного штангового насоса, в целом снижает сложность изготовления устройства и установки его в скважину, поскольку вкладыш, имеющий внешний диаметр больше головки штанги скважинного штангового насоса охватывает последнюю своими двумя частями (половинками вкладыша) штангу и дает ВОЗМОЖНОСТЬ быстро, через головку штанги насаживать на себя обе части ГГ-Г. „

I (F%;--fi ;t-Sf.-r icHJfi. tfe-J-v

еНм-г::-.; |jg;:. м1Ш,: ...;-.-. .. :Hi . KS V , : f

s&omi:i ней кольцевое пространство, a повышает надежность работы и долговечность глубинного штангового насоса за счет исключения попадания в него шлама, поскольку шлам оседает в кольцевом кармане, а затем выносится на поверхность проходящей через кольцевое пространство жидкостью, откачиваемой глубинным штанговым насосом, которая по меньшей мере по двум проточным отверстиям, выполненным в верхней части корпуса. расположенных под углом «a к оси симметрии насосной штанги равным 30-90°, выходит в кольцевой (шламовый) карман и поднимается на поверхность, вынося за собой шлам. При этом связь устройства с колонной насосно - компрессорных труб посредством патрубка, соединенного с колонной насосно - компрессорных труб и с насосом посредством. соответственно, муфты, дополнительного патрубка и дополнительной муфты, увеличивает надежность и долговечность и при одновременном снижении себестоимости. По имеющимся у заявителя сведениям, совокупность существенных признаков заявляемой полезной модели не известна из уровня техники, что позволяет сделать вывод о соответствии заявляемого объекта «Устройство для защиты скважинного штангового насоса от шлама критерию новизны. Совокупность существенных признаков, характеризующих сущность полезной модели «Устройство для защиты скважинного штангового насоса от шлама, может быть многократно использована в производстве различных модификаций устройств для защиты скважинного штангового насоса от .-.i:Nr/ Hg|vj . Щ; : HifJ. I. 1-&г

штангового насоса от шлама содержит цилиндрический корпус 4, состоящий lilt Т: . - j;:;:;:: jjb . IS : iii... . шлама с получением технического результата, заключающегося в повышении Эффекта самоочистки и надежности, что позволяет сделать вывод о соответствии заявляемого объекта критерию «промышленная применимость. Сущность заявляемой полезной модели «Устройство для защиты скважинного штангового насоса от шлама поясняется примером конкретного выполнения с иллюстрацией, где на фиг. 1 изображен общий вид устройства для защиты скважинного штангового насоса от шлама; - на фиг. 2 то же, разрез по А-А: Устройство для защиты скважинного штангового насоса от шлама, устанавливается в колонне насосно-компрессорных труб 1 на штанге 2 скважинного штангового насоса 3. Устройство для защиты скважинного из верхней части 5 и нижней части 6 жестко связанных между собой и закрепленных на состоящем из двух половин вкладыще 7, который устанавливается на штанге 2 скважинного штангового насоса 3. Верхняя часть 5 имеет наружный диаметр «D меньший диаметра «Db насоснокомпрессорных труб 1. В результате разницы диаметров «D и «Db образуется кольцевой карман 8, так называемый «шламовый карман. Нижняя часть 6 цилиндрического корпуса 4 выполнена с внутренним диаметром «d большим диаметра «dh насосной штанги 2, поскольку она W|/13 „ 7 еШРishJlSV В верхней части 14 с внутренней конической поверхностью 15, имеющей конусное сужение сверху вниз, как и наружная нижняя часть 10 цилиндрического корпуса 4. Наружная нижняя часть 10 цилиндрического fe i-;.: iftH . : .г. .: ::; il . разницы диаметров «d и «db образуется кольцевое пространство 9. Снаружи нижняя часть 10 цилиндрического корпуса 4 имеет конусное сужение 11 сверху вниз. Колонна насосно-компрессорных труб 1 оснащена патрубком 12, связанным с ней с помощью муфты 13. Патрубок 12 выполнен корпуса 4, имеющая конусное сужение 11 сверху вниз установлена в патрубке 12, выполненным с внутренней конической поверхностью 15 и связанным с верхней стороны 14 с колонной насосно - компрессорных труб 2 посредством муфты 13. С нижней стороны 16 патрубок 12 связан с помощью дополнительной муфты 17 с дополнительным патрубком 18, который, в свою очередь, связан с глубинным щтанговым насосом 3 с помощью муфты 19. Кольцевое пространство 9, связано со щламовым карманом 8 двумя проточными отверстиями 20, выполненными в виде цилиндрических сквозных каналов в верхней части цилиндрического корпуса 4. Проточные отверстия 20 в виде цилиндрических сквозных каналов расположены под углом «а к оси симметрии насосной щтанги равным 45° - таким образом. что нижняя часть цилиндрического сквозного канала 21 выходит к основанию 22 кольцевого кармана (щламового кармана) 8, а верхняя часть цилиндрического сквозного канала 23 выходит к верхнему основанию 24 Ш1

В процессе спуска насоса в скважину и его эксплуатации, шламоуловитель защищает скважинный штанговый насос от попадания в него шлама. Шлам оседает в шламовом кармане 8, то есть в кольцевом канале 8 между корпусом 4 и насосно-компрессорными трубами 1. В процессе работы насоса, откачиваемая скважинным штанговым насосом жидкость проходит сначала по кольцевому пространству 9, затем - по проточными отверстиями 20, выполненными в виде цилиндрических сквозных каналов, и далее попадает в шламовый карман 8, в котором создается гидромониторный эффект, то есть размыв шлама. После этого по колонне насосно - компрессорных труб 1 жидкость вместе с размытым шламом поступает на поверхность.

Применение предложенной полезной модели «Устройство для защиты скважинного штангового насоса от шлама позволяет снизить сложность изготовления устройства его себестоимость и себестоимость установки его в скважину при одновременном повышении надежности и долговечности работы, как самого устройства, так и глубинных штанговых насосов.

Claims (6)

1. Устройство для защиты скважинного штангового насоса от шлама, установленное в колонне насосно-компрессорных труб на штанге скважинного штангового насоса, содержащее цилиндрический корпус с конусным сужением и с отверстиями для прохода пластовой жидкости, отличающееся тем, что цилиндрический корпус состоит из двух частей, верхней и нижней, жестко связанных между собой и связанных с вкладышем, дополнительно установленным на штанге скважинного насоса, верхняя часть цилиндрического корпуса имеет наружный диаметр меньший диаметра насосно-компрессорных труб, и образует с ними кольцевой (шламовый) карман, а нижняя часть цилиндрического корпуса выполнена с внутренним диаметром большим диаметра штанги скважинного штангового насоса и образует с ней кольцевое пространство, при этом наружный диаметр нижней части цилиндрического корпуса имеет конусное сужение книзу, образующее, так называемый, посадочный конус, установленный в патрубке, выполненным с внутренней с конической поверхностью, дополнительно установленным над скважинным штанговым насосом и связанным с последним и с колонной насосно-компрессорных труб, причем, упомянутое выше кольцевое пространство связано с кольцевым (шламовым) карманом посредством, по меньшей мере, двух радиальных отверстий для прохода пластовой жидкости, расположенных под углом “α” к оси симметрии насосной штанги.

2. Устройство для защиты скважинного штангового насоса от шлама по п.1, отличающееся тем, что отверстия для прохода пластовой жидкости расположены под углом “α” к оси симметрии насосной штанги равном 30-90°.

3. Устройство для защиты скважинного штангового насоса от шлама по п.1, отличающееся тем, что патрубок связан с колонной насосно-компрессорных труб посредством муфты.

4. Устройство для защиты скважинного штангового насоса от шлама по п.1, отличающееся тем, что патрубок связан со скважинным штанговым насосом посредством дополнительного патрубка и дополнительных муфт.

5. Устройство для защиты скважинного штангового насоса от шлама по п.1, отличающееся тем, что вкладыш, дополнительно закрепленный на штанге скважинного насоса состоит, по меньшей мере, из двух продольных частей.

6. Устройство для защиты скважинного штангового насоса от шлама по любому из пп.1 или 5, отличающееся тем, что наружный диаметр вкладыша больше диаметра головки штанги скважинного насоса.