SU1717807A1 - Liquid lever inrlicator in well equipped with well plunger pump - Google Patents

Liquid lever inrlicator in well equipped with well plunger pump Download PDF

Info

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
Application number
SU843772559A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Владислав Владимирович Семенов
Геннадий Александрович Чазов
Original Assignee
Пермский государственный научно-исследовательский и проектный институт нефтяной промышленности
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Пермский государственный научно-исследовательский и проектный институт нефтяной промышленности filed Critical Пермский государственный научно-исследовательский и проектный институт нефтяной промышленности
Priority to SU843772559A priority Critical patent/SU1717807A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1717807A1 publication Critical patent/SU1717807A1/en

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)

(54X57) 1. ИНДИКАТОР УРОВНЯ ЖИДКОСТИ В СКВАЖИНЕ, ОБОРУДОВАННОЙ ГЛУБИННЫМ ПЛУНЖЕРНЫМ НАСОСОМ, содержащий корпус с входными отверстия2 ,ми и поплавок, отличающийся тем, что. с целью повышения надежности работы и повышения точности определения уровня жидкости, он снабжен переходником и кольцевой заслонкой с тягой, а поплавок выполнен в виде пустотелого тора, причем поплавок и кольцевая заслонка охватывают корпус индикатора и соединены между собой с помощью тяги, при этом заслонка расположена с возможностью перекрытия входных отверстий корпуса индикатора, а последний жестко соединен через переходник с корпусом насоса.(54X57) 1. LIQUID LEVEL INDICATOR IN A WELL EQUIPPED WITH A DEPTH PUMP PUMP, comprising a housing with inlet openings 2, mi and a float, characterized in that. in order to increase the reliability of operation and improve the accuracy of determining the liquid level, it is equipped with an adapter and an annular valve with a draft, and the float is made in the form of a hollow torus, and the float and annular valve cover the indicator housing and are interconnected by a rod, while the valve is located with the possibility of overlapping the inlet openings of the indicator housing, and the latter is rigidly connected through an adapter to the pump housing. 2. Индикатор по п.1, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что корпус индикатора и кольцевая заслонка выполнены в виде расширяющихся конусов.2. The indicator according to claim 1, with the fact that the indicator housing and the annular damper are made in the form of expanding cones.
SU843772559A 1984-07-17 1984-07-17 Liquid lever inrlicator in well equipped with well plunger pump SU1717807A1 (en)

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)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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