SU1779779A1

SU1779779A1 - Well sucker-rod pump

Info

Publication number: SU1779779A1
Application number: SU904890442A
Authority: SU
Inventors: Lyutfali S Melik-Aslanov; Vitalij F Lesnichnyj; Oktaj Kh Gusejnov; Ibragim Yu Efendiev; Shakhbala S Movlamov; Shukrali P Kyazymov
Original assignee: Azerb Gni Pi Neftyanoj Promy
Priority date: 1990-10-17
Filing date: 1990-10-17
Publication date: 1992-12-07

Description

Изобретение относится к гидромашиностроению, в частности к скважинным штанговым насосам для эксплуатации скважин с низким динамическим уровнем.The invention relates to hydraulic engineering, in particular to downhole sucker rod pumps for operating wells with a low dynamic level.

Известны скважинные штанговые насосы, содержащие цилиндр, плунжер, нагнетательный и всасывающие клапанные узлы и шток.Well-known sucker rod pumps containing a cylinder, plunger, injection and suction valve assemblies and rod.

Недостатком этих насосов является низкая эффективность их работы при откачке жидкости, содержащей мехпримеси из скважин, эксплуатирующих пласты с гравитационным режимом работы, т.е. с низким динамическим уровнем жидкости.The disadvantage of these pumps is the low efficiency of their operation when pumping liquid containing mechanical impurities from wells operating formations with a gravitational mode of operation, i.e. low dynamic fluid level.

Известен глубинный штанговый насос для откачки газожидкостной смеси, включа ющий всасывающий клапан, установленный на корпусе выше нижнего торца цилиндра на величину мертвого пространства. Недостатком этого насоса является низкая эффективность при откачке жидкости из скважин с низким динамическим уровнем, увеличение , диаметра корпуса на месте установки всасывающего клапана и дополнительная опера- | ция, связанная со сбрасыванием стержня для : сбивания сливного устройства, что может * привести к обрыву НКТ или корпуса насоса. В случает накопления песка в камере и прикрытия сливного устройства сбивать его невозможно.A deep-well sucker-rod pump for pumping a gas-liquid mixture is known, including a suction valve mounted on the housing above the lower end of the cylinder by the amount of dead space. The disadvantage of this pump is its low efficiency when pumping fluid from wells with a low dynamic level, an increase in the diameter of the casing at the installation site of the suction valve and an additional | The action associated with dropping the rod for: knocking down the drain device, which may * lead to a break in the tubing or pump casing. In the event of accumulation of sand in the chamber and covering the drainage device, it is impossible to knock it down.

Наиболее близким к предложенному изобретению является поршневой насос,Closest to the proposed invention is a piston pump,

1779779 А1 содержащий цилиндр, плунжер, нагнетательный и всасывающий клапанные узлы, содержащий эластичную втулку с продольными надрезами, закрепленную в цилиндре с окнами.1779779 A1 comprising a cylinder, a plunger, a discharge and a suction valve assembly, comprising an elastic sleeve with longitudinal cuts fixed in a cylinder with windows.

Недостатком поршневого насоса является низкая эффективность при откачке жидкости из скважин с низким динамическим уровнем, особенно содержащих мехпримеси, из-за попадания песка под эластичную втулку.The disadvantage of a piston pump is its low efficiency when pumping fluid from wells with a low dynamic level, especially containing mechanical impurities, due to the ingress of sand under the elastic sleeve.

Целью изобретения является повышение эффективности работы насоса в скважинах с низким динамическим уровнем жидкости путем увеличения коэффициента заполнения цилиндра на такте всасывания.The aim of the invention is to increase the efficiency of the pump in wells with low dynamic fluid levels by increasing the fill factor of the cylinder at the suction stroke.

Поставленная цель достигается тем, что в известном насосе, содержащем цилиндр, полый плунжер с нагнетательным клапаном, связанный с приводным штоком, всасывающий клапан, включающий седло в виде по меньшей мере одного радиального отверстия в стенке цилиндра и затвор,, установленный с возможностью периодического перекрытия указанного радиального отверстия, плунжер в зоне расположения нагнетательного клапана снабжен участком торцевой поверхности, а на стороне, обращенной к всасывающему клапану, снабжен внутренним кольцевым буртом, затвор всасывающего клапана выполнен в виде полого поршня с полым хвостовиком, размещенным в полости плунжера с возможностью попеременного взаимодействия при возвратно-поступательном движении последнего с его торцевой поверхностью и кольцевым буртом, при этом затвор всасывающего клапана снабжен фиксатором в виде упругого элемента, закрепленного на торце поршня со стороны, противоположной хвостовику.This goal is achieved by the fact that in a known pump containing a cylinder, a hollow plunger with a discharge valve connected to the actuator rod, a suction valve comprising a seat in the form of at least one radial hole in the cylinder wall and a valve installed with the possibility of periodic overlapping of the specified radial hole, the plunger in the area of the discharge valve is equipped with a portion of the end surface, and on the side facing the suction valve, is equipped with an inner annular collar, shutter p of the suction valve is made in the form of a hollow piston with a hollow shaft placed in the cavity of the plunger with the possibility of alternating interaction with the reciprocating movement of the latter with its end surface and annular collar, while the shutter of the suction valve is equipped with a latch in the form of an elastic element fixed to the end of the piston from the side opposite the shank.

На чертеже изображен скважинный штанговый насос.The drawing shows a downhole sucker rod pump.

Скважинный штанговый насос содержит цилиндр 1, плунжер 2, снабженный торцевой поверхностью 3 и кольцевым буртиком 4, нагнетательный клапан 5. всасывающий клапан 6, затвор 7 всасывающего клапана, состоящий из полого поршня 8, полого хвостовика 9 и фиксатора 10, заглушку 11 всасывающего клапана.The downhole sucker rod pump comprises a cylinder 1, a plunger 2 provided with an end face 3 and an annular shoulder 4, a discharge valve 5. a suction valve 6, a shutter 7 of the suction valve, consisting of a hollow piston 8, a hollow shank 9 and a retainer 10, a plug 11 of the suction valve.

Скважинный штанговый насос работает следующим образом.Downhole sucker rod pump operates as follows.

Скважинный штанговый насос на трубах 12 опускается в скважину и колонной штанг 13 соединяется с качалкой, установленной на устье скважины. Перед пуском скважины в работу полый плунжер 2 и затвор 7 всасывающего клапана 6 находится в нижнем положении. При этом отверстие на корпусе всасывающего клапана 6 остается в открытом положении и верхний торец полого поршня 8 находится на уровне отверстий 14. Цилиндр 1 насоса заполняется пластовой жидкостью, находящейся в стволе скважины.The downhole sucker rod pump on the pipes 12 is lowered into the well and the rod string 13 is connected to a rocker installed at the wellhead. Before starting the well into operation, the hollow plunger 2 and the shutter 7 of the suction valve 6 is in the lower position. In this case, the hole on the body of the suction valve 6 remains in the open position and the upper end of the hollow piston 8 is at the level of the holes 14. The cylinder 1 of the pump is filled with formation fluid located in the wellbore.

При ходе полого плунжера 2 вверх жидкость, находящаяся в стволе скважины, под давлением столба жидкости через отверстие 14 почти без сопротивления поступает в цилиндр 1 насоса. При этом кольцевой буртик 4 на нижнем конце плунжера 1 зацепляет головку 15 на верхнем конце полого хвостовика 9 и продолжает двигаться вверх совместно с полым поршнем 8 затвора 7 и закрываетокна 14 всасывающего клапана 6.During the course of the hollow plunger 2 upward, the liquid in the wellbore, under the pressure of the liquid column through the hole 14, almost without resistance enters the cylinder 1 of the pump. In this case, the annular collar 4 at the lower end of the plunger 1 engages the head 15 at the upper end of the hollow shank 9 and continues to move upward together with the hollow piston 8 of the shutter 7 and closes the windows 14 of the suction valve 6.

При ходе полого плунжера 2 вниз полый поршень, фиксированный при помощи фиксатора 10, остается на месте и, когда давление в цилиндре под нагнетательным клапаном 5 превышает давление над клапаном, открывается шарик 16 и жидкость из нижней части цилиндра переходит в верхнюю над плунжером. Продолжая движение вниз, плунжер 2 с торцевой поверхностью 3 упирается в головку 15 полого хвостовика 9 и совместно с полым поршнем 8 и фиксатором 10 движется до нижнего положения. При этом открывается окно 14 всасывающего клапана и давление в цилиндре сравнивается с давлением в стволе скважины и сразу шарик 16 садится на седло, закрывает клапан.During the course of the hollow plunger 2 downward, the hollow piston fixed with the latch 10 remains in place and when the pressure in the cylinder under the discharge valve 5 exceeds the pressure above the valve, the ball 16 opens and the liquid from the lower part of the cylinder passes to the upper one above the plunger. Continuing downward movement, the plunger 2 with the end surface 3 abuts against the head 15 of the hollow shank 9 and together with the hollow piston 8 and the retainer 10 moves to the lower position. This opens the window 14 of the suction valve and the pressure in the cylinder is compared with the pressure in the wellbore and immediately the ball 16 sits on the seat, closes the valve.

В дальнейшей работе насоса процесс повторяется.In further operation of the pump, the process is repeated.

Всасывающий клапан насоса открывается принудительно, независимо от давления столба жидкости в скважине, и заполнение цилиндра происходит без потери напора.The suction valve of the pump opens forcibly, regardless of the pressure of the liquid column in the well, and the cylinder is filled without loss of pressure.

Выполнение затвора насоса с полым поршнем и полым хвостовиком обеспечивает свободное движение затвора в цилиндре и повышение эффективности его работы при откачке жидкости с механическими примесями из скважин с низким динамическим уровнем.The execution of the shutter of the pump with a hollow piston and a hollow shank provides free movement of the shutter in the cylinder and increase its efficiency when pumping fluid with mechanical impurities from wells with low dynamic level.

Claims

Claim

A downhole sucker rod pump comprising a cylinder, a hollow plunger with a discharge valve, connected to a drive rod, a suction valve including a seat in the form of at least one radial hole in the cylinder wall and a shutter installed with the possibility of periodically blocking the specified radial hole, characterized in that . in order to increase the efficiency of the pump in wells with a low dynamic fluid level by increasing the fill factor of the cylinder at the suction stroke, the plunger in the zone of the discharge valve is equipped with a portion of the end surface, and on the side facing the suction valve, 5 is equipped with an inner annular collar, the shutter of the suction valve is made in the form of a hollow piston with a hollow shank placed in the cavity of the plunger with the possibility of alternating interaction with a reciprocating engine zhenii latter with its end face and the annular shoulder, wherein the shutter is provided with a suction valve retainer in the form of a resilient element fixed to the end of the piston on the side opposite the shank.