SU1434082A1 - Глубинно-насосна установка - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к нефтедобывающей пром-ти. Цель изобретени  - повьшение надежности работы установки за счет предотвращени  отложений льда и гидратов в интервале много- летнемерзлых пород при Остановке насоса. Установка содержит колонну насосно-компрессорных труб 1 с насосом , под которым размещен сливной клапан. Последний установлен на трубах 1 и выполнен в виде полого цилиндра (Ц) 6. Внутри Ц 6 размещены 20 $ (Л 00 4 X)

Description

седло 7 с шариковым затвором 8 и поршень (п) со штоком 10. Поршень взаимодействует с затвором 8 после . остановки насоса. Полость Ц 6 над седлом 7 гидравлически св зана с полостью труб 1. Полость Ц 6 между П и седлом7 -с затрубным пространством., Подпоршнева  полость 17 Ц 6 выполнена герметичной и заполнена пресной водой. При работе насоса поднимающа с  по трубам 1 добываема  жидкость нагревает замерзшую пресную воду в полости 17. При этом лед оттаивает

,и П со штоком 10 движутс  BHH3j и

затвор 8 опускаетс  а седло 7 и перекрывает его отверсти . Этим устран етс  утечка жидкости в затрубноё пространство и обеспечиваетс  откачка жидкости в систему сбора. 3 ил., 1 табл.

Изобретение относитс  к нефтедобывающей промьшшенности, в частности к нефтепромысловому оборудованию, и предназначено дл  использовани  в районах Крайнего Севера

Цель изобретени  - повьтение надежности работы за счёт предотвращени  отложений льда и гидратов в интервале многолетнемерзлых пород при остановке насоса.

На фиг, 1 изображена глубинно-насосна  установка на фиг. 2 сливной клапан при работающем насосе; на фиг. 3 - то же, после остановки насоса.

Установка содержит колонну насос- но-компрессорных труб 1, сливной клапан 2 и насос 3, размещенные в обсадной колонне 4, окруженной многолетнемерзлыми породами 5. Сливной клапан 2 размещен над нижней границей многолетнемерзлых пород 5 и вьшолнен в виде полого цилиндра 6, внутри которого размещены седло 7 с шариковым затвором 8 и поршень 9 со штоком 10, установленным с возможностью взаимодействи  с шариковым затвором 8 после остановки насоса 3. Полость 11 цилиндра 6 над седлом 7 гидравлически св зана каналами 12 с полостью 13 на- сосно-компрессорных труб, а полость 14 цилиндра 6 между поршнем 10 и седлом 7 - каналом 15 с затрубным пространством . Зазор между поршнем 9 и цилиндром 6 герметизирован кольцами 16, изготовленными из нефтестойкой резины. Подпоршнева  полость 17 заполнена пресной водой 18. Шток 10 установлен на рассто нии 1, определ емом

из выражени  1 б KL, где К - коэффициент линейного расширени  воды при замерзании , L - длина подпоршневой полости. Цилиндр 6 сверху и снизу перекрыт пробками 19 и 20.

Установка работает следук цим образом .

После включени  насоса 3 жидкость откачиваетс  по колонне насосно-ком- прессорных труб 1 до выкидной линии и подаетс  в систему сбора нефти. При этом давление внутри насосных труб возрастает и превышает затрубноё давление. Шарик 8 под действием перепада давлени  перекрывает отверстие, предотвраща  утечку жидкости в затрубноё пространство. Нагрта  восход щей по колонне насосных труб добьшаемой жидкостью пресна  вода в полости 17 имеет минимальный объем, а поршень 9 со штоком 10 находитс  в крайнем нижнем положении.

После снижени  температуры, например , при остановке скважины, до (температуры замерзани  пресной воды 18 в цилиндрической полости 17) объем воды в цилиндрической полости 17 увеличиваетс  из-за образовани  льда (фиг. 3). При этом поршень 9 движетс  вверх и шток 10 поднимает из седла 7 шарик 8. Под действием разности давлений жидкость из колонны насосно-компрессорных труб перетекает и зйтрубное пространство.

После удалени  жидкости из расположенной в интервале многолетнемерзлых пород части колонны насосных труб образование льда и гидратов не

происходит. При необходимости пуска установки включают насос 3 (фиг. 1) при этом поднимающа с  по насосным трубам 1 добьшаема  жидкость нагрева ет замерзшую пресную воду в цилиндрической полости 17, лед оттаивает, поршень 9 со штоком 10 движутс  вниз под.действием давлени  в насосных трубах, шарик 8 опускаетс  в седло 7 и перекрывает отверстие седла. В результате устран етс  утечка жидкости в затрубное пространство и обеспечиваетс  откачка жидкости в систему сбора.

Рассто ние от шарика 8, установленого в седле 7, до верхней торцовой плоскости штока 10, определ етс  линейным расширением замерзающей пресной воды и длиной L подпоршневой час ти цилиндрической полости 17, что можно выразить формулой

1

рассто ние от верхней торцовой поверхности штока до установленного в седле шарика , м,

коэффициент расширени  воды при замерзании, К 0,09; длина подпоршневой части цилиндрической полости, м В таблице представлены результаты расчетов этого рассто ни .

где 1 К L

Рассто ние от верхней торцовой плоскости штока до шарика,- установленного в седле, м

0

5

д

5

Из таблицы видно, что дл  обеспечени  работоспособности установки длина цилиндрической полости должна находитьс  в пределах 0,1-0,5 м.

Срабатывание клапана происходит при - температуре замерзани  пресной воды в цилиндрической полости 6. Срабатывание клапана произойдет до замерзани  пластовой жидкости , лифтируемой в насосно-компрессор- ных трубах, так как пластова  жидкость  вл етс  минерализованной и точка ее замерзани  (-10) - (-15) С,

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Глубинно-насосна  установка, включающа  колонну насосно-компрессорных труб с насосом, размещенный над насосом сливной клапан, отличающа с  тем, что, с целью повьшге- ни  надежности ее работы за счет

   предотвращени  отложений льда и гид

   6

   ратов в интервале многолетнемерзлых пород при остановке насоса, сливной клапан размещен на колонне насосно- компрессорных труб и выполнен в ви- 0 де полого цилиндра, внутри которого размещены седло с шариковым затвором и поршень со штоком, установленный с возможностью взаимодействи  с шариковым затвором после остановки насоса , причем полость цилиндра над седлом гидравлически св зана с полостью насосно-компрессорных труб, а полость цилиндра между поршнем и седлом - с затрубньм пространством, подпоршне- ва  полость цилиндра выполнена герметичной и заполнена пресной водой, а шток установлен на рассто нии, определ емом из выражени  1 -ё К L,

   где 1 - рассто ние от торца штока до наход щегос  в седле шарика , м;

   К - коэффициент линейного расширени  пресной воды при замерзании; L - длина подпоршневой полости,м.

   0

   5

   0

   Фиъ.З