SU1717807A1 - Liquid lever inrlicator in well equipped with well plunger pump - Google Patents
Liquid lever inrlicator in well equipped with well plunger pump Download PDFInfo
- Publication number
- SU1717807A1 SU1717807A1 SU843772559A SU3772559A SU1717807A1 SU 1717807 A1 SU1717807 A1 SU 1717807A1 SU 843772559 A SU843772559 A SU 843772559A SU 3772559 A SU3772559 A SU 3772559A SU 1717807 A1 SU1717807 A1 SU 1717807A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- pump
- well
- indicator
- housing
- level
- Prior art date
Links
Landscapes
- Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
Description
слcl
СWITH
Изобретение относитс к области нефтедобычи , в частности к устройствам дл определени уровн жидкости, преимущественно в малодебитных нефт ных скважинах , оборудованных глубинными плунжерными насосами,The invention relates to the field of oil production, in particular, devices for determining the level of a liquid, mainly in low-production oil wells equipped with submersible plunger pumps.
Целью изобретени вл етс повыше: ние надежности работы и повышение точности определени уровн жидкости в скважине.The aim of the invention is to increase the reliability of operation and improve the accuracy of determining the level of fluid in the well.
Нафиг.1 представлен индикатор уровн жидкости в скважине, оборудованной глубинным плунжерным насосом, уровень жидкости выше приемной части насоса, поперечный разрез; на фиг.2 - то же, уровень жидкости ниже приемной части насоса .Fig. 1 shows a level indicator of a fluid in a well equipped with a submersible plunger pump, the level of the fluid above the receiving part of the pump, a cross section; figure 2 - the same, the liquid level below the receiving part of the pump.
Индикатор уровн жидкости в скважине , оборудованной глубинным плунжернымLiquid level indicator in a well equipped with a deep plunger
насосом, содержит корпус 1 с входными отверсти ми 2, выполненными на боковой поверхности корпуса 1 индикатора. Снаружи корпус 1 индикатора охвачен кольцевой заслонкой 3, котора установлена напротив входных отверстий 2. Заслонка 3 прикреплена посредством т ги 4 к поплавку 5. который также установлен снаружи корпуса 1 индикатора с возможностью его перемещени вместе с заслонкой 3 вдоль корпуса 1 индикатора. Поплавок 5 выполнен пустотелым в виде тора.the pump comprises a housing 1 with inlets 2 formed on the side surface of the housing 1 of the indicator. Outside, the indicator housing 1 is enclosed by an annular damper 3, which is installed opposite the inlet openings 2. The damper 3 is attached by means of a pull 4 to the float 5. Which is also mounted outside the indicator housing 1 with its ability to move along with the damper 3 along the indicator housing 1. The float 5 is made hollow in the form of a torus.
Корпус 1 и заслонка 3 индикатора уровн жидкости могут быть выполнены в виде расшир ющегос конуса дл более надежного перекрыти входных отверстий 2. Корпус 1 индикатора соединен с корпусом б глубинного плунжерного насоса, например. с помощью переходника 7. При этом загрубVJ 00The housing 1 and the flap 3 of the liquid level indicator can be made in the form of an expanding cone to more reliably block the inlets 2. The indicator housing 1 is connected to the housing b of a submersible plunger pump, for example. using adapter 7. At the same time, VJ 00
О vjAbout vj
ное пространство 8 скважины через входные отверсти 2 в корпусе 1 индикатора, внутреннюю полость 9 индикатора, всасывающий клапан 10 глубинного насоса св зано с нагнетательной полостью 11 глубинного насоса. Объем нагнетательной полости 11 определ етс величиной хода плунжера 12 насоса,A borehole space 8 through the inlets 2 in the indicator housing 1, the inner cavity 9 of the indicator, the suction valve 10 of the submersible pump is connected to the injection cavity 11 of the submersible pump. The volume of the discharge cavity 11 is determined by the stroke of the pump plunger 12,
На погруженные в жидкость поплавокБ, т гу 4 и заслонку 3 действует выталкивающа сила, направленна вверх, Причем выталкивающа сила РЬ дл поплавка 5, т ги 4 и заслонки 3 определ етс выражениемA buoyant force directed upward acts on the submerged floatB, tu 4 and the flap 3, the buoyancy force Pb for the float 5, the pull 4 and the flap 3 are determined by the expression
FB (Vi + V2 + V3)p g,FB (Vi + V2 + V3) p g,
где Vi - объем вытесненной поплавком жидкости , м3;where Vi is the volume of liquid displaced by the float, m3;
V2 - объем вытесненной т гой жидкости , м3;V2 — volume of the displaced by a throat fluid, m3;
УЗ- объем вытесненной заслонкой жидкости , м3;UZ- volume of the fluid displaced by the valve, m3;
р- плотность жидкости, кг/м ;p is the density of the liquid, kg / m;
q - ускорение свободного падени , . .. .q is the acceleration of free fall,. ..
Благодар тому, что вес поплавка 5, т ги 4 и заслонки 3 меньше выталкивающей силы РЬ, то поплавок 5 с т гой 4 и заслонкой 3, полностью погруженные в жидкость, наход тс в ней во взвешенном состо нии.Due to the fact that the weight of the float 5, the weight 4 and the damper 3 is less than the buoyancy force Pb, the float 5 with thrust 4 and the damper 3, completely immersed in the liquid, are suspended in it.
Индикатор уровн работает следующим образом.The level indicator works as follows.
Глубинный плунжерный насос и индикатор уровн жидкости на насосно-комп- рессорных трубах 13 опускают в скважину под динамический уровень жидкости. При нормальной подаче насоса, когда уровень жидкости в затрубном пространстве 8 скважины значительно выше приема глубинного насоса, поплавок 5 индикатора всплывает и увлекает за собой заслонку 3. При этом входные отверсти 2 в корпусе 1 индикатора открыты дл прохода добываемой жидкости (фиг.1). При ходе плунжера 12 глубинного насоса вверх открываетс всасывающий клапан 10, жидкость из. затрубного пространства 8 поступает в нагнетательную полость 11 глубинного насоса. При ходе плунжера 12 вниз перекачиваема жидкость вытесн етс их нагнетательной полости 11 через нагнетательный клапан 14 и по колонне насосно-компрессорных труб 13 выводитс на поверхность при следующем ходе вверх плунжера 12. The submersible plunger pump and the liquid level indicator on the pump-compressor pipes 13 are lowered into the well under the dynamic fluid level. During normal pump flow, when the level of fluid in the annulus 8 of the well is significantly higher than the intake of a submersible pump, the indicator float 5 pops up and carries the valve 3 with it. At the same time, the inlets 2 in the indicator housing 1 are open to allow the produced fluid to pass (figure 1). As the plunger 12 of the submersible pump moves upward, the suction valve 10 opens, the fluid out. annulus 8 enters the injection cavity 11 of the submersible pump. As the plunger 12 moves downward, the pumped liquid is forced out of the injection cavity 11 through the discharge valve 14 and is brought to the surface through the tubing string 13 at the next upward stroke of the plunger 12.
При падении уровн жидкости в затрубном пространстве 8 скважины до приемной части насоса и ниже вес поплавка 5, т ги 4 и заслонки 3 будет больше выталкивающей силы Рб. Заслонка 3 опускаетс вниз и перекрывает входные отверсти 2 индикатора уровн (фиг.2). Тем самым внутренн полость 9 индикатора и нагнетательна полость 11 глубинного насоса будут отделены от затрубного пространства 8 скважины. При уровне жидкости, превышающемWhen the level of fluid in the annulus 8 of the well drops to the receiving part of the pump and below, the weight of the float 5, tons of 4 and valve 3 will be greater than the buoyancy force RB. The valve 3 goes down and overlaps the inlets 2 of the level indicator (Fig. 2). Thus, the internal cavity 9 of the indicator and the injection cavity 11 of the submersible pump will be separated from the annulus 8 of the well. When the fluid level exceeds
приемную часть насоса.и при открытом всасывающем клапане нагрузка на полированный шток глубиннонасосной установки равна весу насосных штанг в жидкости, весу столба жидкости в насосно-компрессорныхthe receiving part of the pump. and with the suction valve open, the load on the polished rod of the deep-pumping installation is equal to the weight of the pump rods in the liquid, the weight of the liquid column in the pump-compressor
трубах и силе трени при ходе плунжера вверх относительно цилиндра насоса. При закрытом всасывающем клапане и открытом нагнетательном клапане нагрузка на полированный шток равна весу насосныхpipes and frictional force when the plunger moves upwards relative to the pump cylinder. With the suction valve closed and the discharge valve open, the load on the polished rod is equal to the weight of the pumping
штанг в жидкости за вычетом силы трени при ходе плунжера вниз относительно цилиндра насоса, При этом процесс воспри ти нагрузок и сн ти нагрузок регистрируетс , например, динамометрическим датчиком. Причем зависимость нагрузки на полированном штоке от хода плунжера, воспринимаема датчиком , при нормальной подаче насоса имеет форму неправильного параллелограмма, две противоположные стороны которого смещены на величину веса столба жидкости.rods in the fluid minus the friction force when the plunger moves down relative to the pump cylinder. The process of receiving loads and unloading loads is recorded, for example, by a torque sensor. Moreover, the dependence of the load on the polished rod on the stroke of the plunger, perceived by the sensor, during normal pump flow has the form of an incorrect parallelogram, two opposite sides of which are shifted by the amount of weight of the liquid column.
Когда уровень жидкости в скважине будет на приемной части насоса ниже, при закрытых входных отверсти х 2 нагрузка наWhen the fluid level in the well is lower at the pump inlet, with the inlets 2 closed, the load on
полированный шток будет равна весу насосных штанг за вычетом усили на разрежение в нагнетательной полости 11 и силе трени при выходе плунжера 12 вниз относительно цилиндра насоса. При ходе плунжера насоса вверх при закрытом приеме глубинного насоса нагрузка на полированный шток будет равна весу столба жидкости в насосно- компрессорных трубах, весу насосных штанг в жидкости плюс дополнительноеthe polished rod will be equal to the weight of the pump rods minus the pressure on the vacuum in the discharge cavity 11 and the force of friction at the output of the plunger 12 down relative to the pump cylinder. When the pump plunger travels upwards with the intake of a deep pump injected, the load on the polished rod will be equal to the weight of the liquid column in the tubing, the weight of the pump rods in the liquid plus additional
усилие, определ емое величиной разрежени в нагнетательной полости 11 глубинного насоса и внутренней полости 9 индикатора.уровн жидкости.the force determined by the magnitude of the vacuum in the discharge cavity 11 of the submersible pump and the internal cavity 9 of the indicator liquid level.
Так как добываема жидкость вл етс Since the produced fluid is
газосодержащей (плотность нефти в пластовых услови х составл ет 0,640 г/см3; плотность в поверхностных услови х 0,810 г/см3, газонасыщенность нефти в промысловых услови х 325 м /т, объемный коэффициентgas-containing (density of oil in reservoir conditions is 0.640 g / cm3; density in surface conditions is 0.810 g / cm3; oil gas saturation in field conditions is 325 m / t; volume coefficient
1,720; давление насыщени нефти газом 182 кгс/см2), то дл нее справедлив закон Бойл -Мариотта1,720; oil saturation pressure of gas 182 kgf / cm2), then Boyle-Mariott’s law
Pi Vi P2 V2, где Pi - давление газожидкостной смеси вPi Vi P2 V2, where Pi is the pressure of the gas-liquid mixture in
цилиндре насоса при нижнем положении Плунжера;pump cylinder at the lower position of the plunger;
Vi - объем нагнетательной полости глубинного насоса под плунжером при его нижнем положении;Vi is the volume of the injection cavity of the submersible pump under the plunger at its lower position;
V2 - объем нагнетательной полости глубинного насоса при верхнем положении плунжера глубинного насоса:V2 is the volume of the injection cavity of the deep pump with the upper position of the plunger of the deep pump:
Р2 - давление газожидкостной смеси в нагнетательной полости глубинного насоса при верхнем положении плунжера глубинного насоса.P2 is the pressure of the gas-liquid mixture in the discharge cavity of the submersible pump when the plunger of the submersible pump is in the upper position.
Следовательно, давление в нагнетательной полости 11 глубинного насоса и во внутренней полости 9 индикатора при долу- щенйи, что утечки отсутствуют, равно Pi ViConsequently, the pressure in the injection cavity 11 of the submersible pump and in the internal cavity 9 of the indicator, upon the fact that there are no leaks, is equal to Pi Vi
Р2 P2
V2V2
Дополнительное усилие, вызванное разрежением в нагнетательной полости 11 глубинного насоса, равноThe additional force caused by the vacuum in the discharge cavity 11 of the submersible pump is equal to
с Р1 (V2-Vi ) Рдоп- -S V2 with Р1 (V2-Vi) Рдоп--S V2
Таким образом, по вление в цикле ра- боты глубинно-насосной установки дополнительной нагрузки в зависимости от величины разрежени в нагнетательной полости позволит судить достоверно об уровThus, the appearance of an additional load in the cycle of the downhole pump installation, depending on the magnitude of the vacuum in the discharge cavity, will make it possible to judge reliably the level
не жидкости по отношению к приему глубинного насоса. Причем зависимость нагрузки от хода полированного штока, имеюща форму узкой щели, указывает на снижение уровн жидкости ниже приема насоса .no fluid relative to the intake pump. Moreover, the dependence of the load on the stroke of the polished rod, having the shape of a narrow slot, indicates a decrease in the level of the liquid below the pump intake.
Уровень линии воспри ти нагрузки и уровень сн ти нагрузки в полученной петле (т.е. в полученном графике зависимости нагрузки от хода полированного штока) за счет дополнительного усили , получаемого разрежением в нагнетательной полости 11, позвол ет однозначно определ ть уровень жидкости по отношению к приемной части насоса.The level of the load sensing line and the level of the load shedding in the resulting loop (i.e., in the resulting plot of load versus polished rod stroke), due to the additional force produced by the vacuum in the discharge cavity 11, makes it possible to unambiguously determine the fluid level relative to receiving part of the pump.
Сигнал об уровне жидкости по отношению к приемной части насоса с выхода динамометрического датчика передаетс на диспетчерский пункт дл прин ти решени о работе скважины. При падении уровн жидкости ниже приемной части глубинного насоса электродвигатель глубинно-насосной установки отключаетс от сети на врем накоплени жидкости в скважине.The signal on the level of the fluid in relation to the receiving part of the pump from the output of the load cell is transmitted to the control room to make a decision on the well operation. When the fluid level falls below the inlet part of the submersible pump, the motor of the downhole pump unit is disconnected from the network for the time of accumulation of fluid in the well.
Фиг.11
Редактор А. МотыльEditor A. Motyl
Техред М.МоргенталTehred M. Morgenthal
Заказ 862Тираж- ПодписноеOrder 862Tirage- Subscription
ВНИИПИ Государственного комитета по изобретени м и открыти м при ГКНТ СССР 113035, Москва. Ж-35, Раушска наб., 4/5VNIIPI State Committee for Inventions and Discoveries at the State Committee on Science and Technology of the USSR 113035, Moscow. Zh-35, Raushska nab., 4/5
Производственно-издательский комбинат Патент, г. Ужгород, ул.Гагарина, 101Production and Publishing Combine Patent, Uzhgorod, Gagarin st., 101
Фиг.22
Корректор М.ДемчикProofreader M. Demchik
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU843772559A SU1717807A1 (en) | 1984-07-17 | 1984-07-17 | Liquid lever inrlicator in well equipped with well plunger pump |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU843772559A SU1717807A1 (en) | 1984-07-17 | 1984-07-17 | Liquid lever inrlicator in well equipped with well plunger pump |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU1717807A1 true SU1717807A1 (en) | 1992-03-07 |
Family
ID=21131468
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU843772559A SU1717807A1 (en) | 1984-07-17 | 1984-07-17 | Liquid lever inrlicator in well equipped with well plunger pump |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU1717807A1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US9453394B2 (en) | 2008-08-15 | 2016-09-27 | Cnx Gas Company Llc | Down-hole liquid level control for hydrocarbon wells |
-
1984
- 1984-07-17 SU SU843772559A patent/SU1717807A1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Васильевский В.Н. и Петров А.И. Оператор по исследованию скважин. - М.: Недра. 1983.С.199-201, Авторское свидетельство СССР №859615, кл. Е 21-В 47/04, 1979. * |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US9453394B2 (en) | 2008-08-15 | 2016-09-27 | Cnx Gas Company Llc | Down-hole liquid level control for hydrocarbon wells |
RU2693063C2 (en) * | 2008-08-15 | 2019-07-01 | СиЭнИкс ГЭС КОМПАНИ ЭлЭлСи | Borehole monitoring of liquid level in wells for production of hydrocarbons |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CA2330243C (en) | Gas separator with automatic level control | |
US4490095A (en) | Oilwell pump system and method | |
CA2328115C (en) | Well-bottom gas separator | |
US4241788A (en) | Multiple cup downwell gas separator | |
US6182751B1 (en) | Borehole sucker-rod pumping plant for pumping out gas liquid mixtures | |
SU1717807A1 (en) | Liquid lever inrlicator in well equipped with well plunger pump | |
US4565496A (en) | Oil well pump system and method | |
RU2107188C1 (en) | Well hydropump unit | |
RU2812377C1 (en) | Sucker rod pumping unit for high-yield wells under conditions of high gas factor | |
RU216466U1 (en) | Installation of a borehole rod pump | |
SU1035282A1 (en) | Borehole sucker-rod pump | |
SU603742A1 (en) | Device for periodocal pulping out of liquid | |
SU1168702A1 (en) | Method of testing deep gas well | |
US2398527A (en) | Means for flowing wells | |
SU779636A1 (en) | Well sucker-rod detachable pump | |
SU804818A1 (en) | Down-hole gas separator | |
SU1451343A1 (en) | Deep-well sucker-rod diaphragm-type pump | |
RU34629U1 (en) | DEVICE FOR MAINTAINING DYNAMIC LEVEL IN A WELL | |
SU1479625A1 (en) | Arrangement for deep-well pumping production of water-saturated oil | |
SU983310A1 (en) | Well sucker rod pump | |
SU700642A1 (en) | Method of starting a well | |
SU976128A1 (en) | Well pump installation | |
RU1783161C (en) | Well sucker-rod pump plant | |
RU2232260C2 (en) | Process of fluid lifting from well | |
US1890720A (en) | Pneumatic pumping apparatus |