RU90146U1

RU90146U1 - Borehole Vacuum Pump

Info

Publication number: RU90146U1
Application number: RU2009123044/22U
Authority: RU
Inventors: Михаил Михайлович Большаков; Вячеслав Григорьевич Копченков; Сергей Александрович Сидоренко
Priority date: 2009-06-16
Filing date: 2009-06-16
Publication date: 2009-12-27

Abstract

Скважинный вакуумный насос, содержащий привод, колонну, отличающийся тем, что дополнительно содержит вакуумную установку, кран, отводную трубу; колонна скважины в верхней части соединена патрубком с вакуумной установкой, кроме этого, колонна имеет врезку отводной трубы с краном, а для поддержания давления на пласт предусмотрена как минимум одна дополнительная скважина, соединяющая нефтяной пласт с атмосферой.A downhole vacuum pump containing a drive, a column, characterized in that it further comprises a vacuum installation, a crane, an outlet pipe; the well string in the upper part is connected by a nozzle to a vacuum unit, in addition, the string has a tap of the outlet pipe with a tap, and at least one additional well is connected to maintain pressure on the formation, connecting the oil formation with the atmosphere.

Description

Полезная модель относится к нефтедобывающей промышленности, к технике добычи нефти из скважин и предназначена для откачивания из нефтяных скважин продукции пласта.The utility model relates to the oil industry, to the technique of oil production from wells and is intended for pumping formation products from oil wells.

Известен скважинный штанговый насос (патент РФ №2295651, опубл. 20.03.2007 г.). Скважинный штанговый насос содержит цилиндр и расположенный подвижно в нем плунжер, в котором лазерной установкой просверлено расчетное количество отверстий, сообщающих полость плунжера с зазором между цилиндром и плунжером. Площадь всех отверстий превышает площадь кольцевого зазора между стенками плунжера и цилиндра на 25-30%. Расположенный в полом плунжере винтообразный скребок очищает просверленные отверстия от крупных частиц.Well-known sucker rod pump (RF patent No. 2295651, publ. March 20, 2007). The borehole sucker rod pump contains a cylinder and a plunger located movably in it, in which the estimated number of holes drilled by the laser unit communicates the cavity of the plunger with a gap between the cylinder and the plunger. The area of all openings exceeds the area of the annular gap between the walls of the plunger and cylinder by 25-30%. A screw-shaped scraper located in the hollow plunger cleans the drilled holes of large particles.

Недостатком известной конструкции является относительно низкая пропускная способность, обусловленная сложностью обеспечения сообщения между полостью плунжера с зазором между цилиндром и плунжером; причем просверленные отверстия не защищены от мелких включений.A disadvantage of the known design is the relatively low throughput, due to the complexity of ensuring communication between the cavity of the plunger with a gap between the cylinder and the plunger; moreover, the drilled holes are not protected from small inclusions.

Известен скважинный штанговый насос (патент РФ №2321772, опубл. 20.02.2006 г.). Скважинный штанговый насос содержит неподвижный цилиндр, подвижный цилиндр и неподвижный плунжер. Неподвижный цилиндр связан с колонной насосно-компрессорных труб. В верхней части подвижного цилиндра установлен нагнетательный клапан, корпус которого соединен со штоком. На штоке смонтирован центратор и автосцепное устройство с возможностью соединения штока с колонной штанг. Внутри подвижного цилиндра установлен неподвижный полый плунжер, соединенный в нижней части с полым приемным патрубком, выполненным с внутренним диаметром, равным внутреннему диаметру плунжера, и наружным диаметром, меньшим наружного диаметра плунжера. Приемный полый патрубок и неподвижный цилиндр в нижней части соединены между собой с помощью корпуса разрядного клапана и образуют кольцевую разрядную камеру. Разрядный клапан периодически обеспечивает сообщение разрядной камеры с затрубным пространством. В верхней части полого плунжера установлен всасывающий клапан, расположенный соосно с нагнетательным клапаном.Known borehole sucker rod pump (patent of the Russian Federation No. 2321772, publ. 02.20.2006). The downhole sucker rod pump comprises a fixed cylinder, a movable cylinder and a fixed plunger. The fixed cylinder is connected to the tubing string. A discharge valve is installed in the upper part of the movable cylinder, the body of which is connected to the stem. A centralizer and an automatic coupler are mounted on the rod with the possibility of connecting the rod to the rod string. Inside the movable cylinder, a fixed hollow plunger is installed, connected in the lower part to a hollow receiving pipe made with an inner diameter equal to the inner diameter of the plunger and an outer diameter smaller than the outer diameter of the plunger. The receiving hollow pipe and the stationary cylinder in the lower part are interconnected by means of a discharge valve housing and form an annular discharge chamber. The discharge valve periodically provides communication between the discharge chamber and the annulus. In the upper part of the hollow plunger, a suction valve is installed coaxially with the discharge valve.

Недостатком известной конструкции является сложность конструкции и относительно невысокая производительность насоса, обусловленная необходимостью «подгонки» давления в разрядной камере до давления, соответствующего термодинамическим условиям среды.A disadvantage of the known design is the design complexity and relatively low pump performance due to the need to "adjust" the pressure in the discharge chamber to a pressure corresponding to the thermodynamic conditions of the environment.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому положительному эффекту является скважинный штанговый насос (патент РФ №2346183, опубл. 10.02.2009 г.). Скважинный штанговый насос содержит цилиндр, плунжер, соединенный со штангой, расположенной в полости насосной трубы, нагнетательный и всасывающий клапаны. Всасывающий клапан выполнен в виде шарика, расположенного в корпусе. Цилиндр выполнен с герметичным дном и снабжен гильзой, соосно и с зазором установленной в его полости. Плунжер выполнен в виде кольцевого поршня и установлен в кольцевой полости между напротив лежащими боковыми стенками цилиндра и гильзы. Кольцевой поршень соединен со штангой с помощью полого штока, установленного соосно кольцевому поршню и закрепленного к его нижнему торцу. На нижнем торце полого штока выполнено дно с центральным отверстием для установки и фиксации гайкой резьбовой части штанги. На боковой стенке полого штока выполнено сквозное отверстие.The closest in technical essence and the achieved positive effect is a borehole sucker rod pump (patent of the Russian Federation No. 2346183, publ. 02/10/2009). The downhole sucker rod pump includes a cylinder, a plunger connected to a rod located in the cavity of the pump pipe, discharge and suction valves. The suction valve is made in the form of a ball located in the housing. The cylinder is made with a sealed bottom and is equipped with a sleeve, coaxially and with a gap installed in its cavity. The plunger is made in the form of an annular piston and is installed in the annular cavity between opposite lying side walls of the cylinder and the liner. The annular piston is connected to the rod by means of a hollow rod mounted coaxially to the annular piston and fixed to its lower end. At the bottom end of the hollow rod, a bottom is made with a central hole for mounting and fixing the threaded part of the rod with a nut. A through hole is made on the side wall of the hollow rod.

Недостатком прототипа является сложность его конструкции, обусловленная сочетанием шести цилиндрических поверхностей, и относительно низкая производительность насоса, вследствие отсутствия защиты сквозных отверстий в цилиндре с кольцевым поршнем от попадания различных включений.The disadvantage of the prototype is the complexity of its design, due to the combination of six cylindrical surfaces, and the relatively low productivity of the pump, due to the lack of protection of through holes in the cylinder with an annular piston from various inclusions.

Технический результат - упрощение конструкции скважинного насоса, повышение его производительности.The technical result is a simplification of the design of the well pump, increasing its productivity.

Указанный технический результат достигается тем, что в известном скважинном насосе, содержащем привод и колонну согласно полезной модели насос дополнительно содержит вакуумную установку, кран, отводную трубу; колонна скважины в верхней части соединена патрубком с вакуумной установкой, кроме этого, колонна имеет врезку отводной трубы с краном, а для поддержания давления на пласт предусмотрена как минимум одна дополнительная скважина, соединяющая нефтяной пласт с атмосферой.The specified technical result is achieved by the fact that in a well-known well pump containing a drive and a column according to a utility model, the pump further comprises a vacuum unit, a crane, an outlet pipe; the well string in the upper part is connected by a nozzle to a vacuum unit, in addition, the string has a tap of the outlet pipe with a tap, and at least one additional well is connected to maintain pressure on the formation, connecting the oil formation with the atmosphere.

Скважинный вакуумный насос показан на фигуре; он состоит из следующих деталей и сборочных единиц: скважинная колонна 1, дополнительная скважина 2, патрубок 3, вакуумная установка 4, кран 5, отводная труба 6. На фигуре также показан нефтяной пласт 7.A downhole vacuum pump is shown in the figure; it consists of the following parts and assembly units: a well string 1, an additional well 2, a nozzle 3, a vacuum unit 4, a crane 5, an outlet pipe 6. The oil reservoir 7 is also shown in the figure.

Скважинная колонна 1 в верхней части соединена патрубком 3 с вакуумной установкой 4, кроме этого, колонна имеет врезку отводной трубы 6 с краном 5; дополнительная скважина 2 соединяет нефтяной пласт 7 с атмосферой или в ней создается искусственное давление.The downhole column 1 in the upper part is connected by a pipe 3 to a vacuum unit 4, in addition, the column has an insert of a branch pipe 6 with a tap 5; an additional well 2 connects the oil reservoir 7 with the atmosphere or creates artificial pressure in it.

Скважинный вакуумный насос работает следующим образом. Вакуумная установка 4 после ее включения откачивает воздух из колонны 1, кран 5 отводной трубы 6 в это время закрыт; в скважинной колонне 1 образуется разряжение; нефтяной пласт 7 находится через дополнительную скважину 2 под атмосферным давлением или искусственно созданным давлением. Появляется результирующая сила, равная разности атмосферного давления и остаточного давления в колонне (разряжение).Well vacuum pump operates as follows. Vacuum installation 4 after its inclusion pumps air from the column 1, the valve 5 of the exhaust pipe 6 is closed at this time; in the well string 1, a vacuum is formed; the oil reservoir 7 is located through an additional well 2 under atmospheric pressure or artificially created pressure. A resulting force appears, equal to the difference in atmospheric pressure and residual pressure in the column (vacuum).

Под действием этой силы нефть поднимается вверх по скважинной колонне 1; после того как она перекроет отводную трубу 6 открывают кран 5: нефть выливается из нее в емкость (на чертеже не показано).Under the action of this force, oil rises up the borehole string 1; after it closes the outlet pipe 6, the tap 5 is opened: oil is poured from it into the tank (not shown in the drawing).

Во время работы вакуумной установки 4 столб нефти в скважинной колонне 1 находится постоянно.During operation of the vacuum unit 4, the column of oil in the well string 1 is constantly located.

Возле рабочей скважины могут быть размещены несколько дополнительных скважин 2 для передачи атмосферного давления на нефтяной пласт 7.Near the working well can be placed several additional wells 2 for transmitting atmospheric pressure to the oil reservoir 7.

Применение скважинного вакуумного насоса позволяет повысить во много раз производительность скважин, сократить затраты на их обслуживание.The use of a downhole vacuum pump allows to increase the productivity of wells many times, reduce the cost of their maintenance.

Claims

A downhole vacuum pump containing a drive, a column, characterized in that it further comprises a vacuum installation, a crane, an outlet pipe; the well string in the upper part is connected by a nozzle to a vacuum unit, in addition, the string has an insert of a branch pipe with a tap, and at least one additional well is connected to maintain pressure on the formation, connecting the oil formation to the atmosphere.