SU536313A1

SU536313A1 - Deep oil pumping unit

Info

Publication number: SU536313A1
Application number: SU1873756A
Authority: SU
Inventors: Аврам Менделевич Рабинович
Original assignee: Предприятие П/Я М-5616
Priority date: 1973-01-22
Filing date: 1973-01-22
Publication date: 1976-11-25

Description

Изобретение относитс к добыче нефти и попутного нефт ного газа штанговым глубиннонасосным способом и может быть использовано .на скважинах, продукци которых собир1аетс по однотрубной системе.The invention relates to the extraction of oil and associated petroleum gas by sucker-rod deep well pumping method and can be used in wells whose products are assembled along a single pipe system.

Известна глубипнонасосна установка с глубинны-м насосОМ двухступенчатого сжати газосодерж1ащей смеси 1.A well-known deep-pumping installation with a deep-seated pump of a two-stage compression of the gas-containing mixture 1.

Така установка имеет недостаточную производительность :в, отборе нефт ного газа, поскольку объем камеры всасывани насоса и число его ходов в минуту приходитс выбирать в основ.ном исход из требуемого объема отбора нефт ного газа. И только- часть объема . всасывани заполн етс газообразной фазой. Кроме того, такие насосы значительно сложнее и соответственно мелее надежны, чем обычные.Such an installation has an insufficient capacity: in, the extraction of petroleum gas, since the volume of the pump suction chamber and the number of strokes per minute have to be chosen mainly based on the required volume of petroleum gas extraction. And only part of the volume. the suction is filled with a gaseous phase. In addition, such pumps are much more complicated and, accordingly, more reliable than conventional ones.

Наиболее близкиМ ,к описываемому изобретению по технической сущности и достигаемому .результату вл етс глубиннонасосна установка дл откачки продукции из нефт ных скважин, состо ща из обычного глубинного насоса, насосных штанг лифтовых труб, устьевого сальника, сальникового штока, обратных клапанов, вы.кидной линии однотрубной системы сбора продукции и привода 2.The closest to the described invention to the technical essence and achieved. The result is a deep-pumping unit for pumping products from oil wells, consisting of a conventional deep well pump, sucker rods of lift pipes, wellhead gland, stuffing rod, check valves, and return line single pipe collection system and drive 2.

При работе такой установки из-за недостаточности отбора нефт ного газа давление его в затрубном пространстве повыщаетс During the operation of such an installation, due to insufficient extraction of oil gas, its pressure in the annulus rises

особенно при однотрубной системе сбора продукции скважин, что ухуджает услови при-: тока жидкости из пласта. В результате снижаетс отбор ,не только иефт .ного газа, но и нефти.especially when a one-pipe system for collecting production of wells, which worsens the conditions for the flow of fluid from the reservoir. As a result, the extraction, not only oil ef. Gas, but also oil is reduced.

Целью .изобретени жвл етс обеспечен ие повышенного отбора .нефт ного газа со.вместно с .нефтью при минимальных энергозатратах .The aim of the invention is to ensure an increased extraction of petroleum gas with. Oil with minimal energy consumption.

Это достигаетс тем, что устьевой сальник снабжен щилиндром с полым лоршнем, причем надпоршнева полость цилиндра сверху сообщена через обратпый клапан с затрубныМ пространством, а снизу - через размещенный .в.нутр.и поршн обратный клапан, с ли.фтовыми трубами.This is achieved by the fact that the wellhead epiploon is equipped with a cylinder with a hollow mouth, with the piston cylinder cavity at the top communicated with the reciprocal valve with the annular space, and from the bottom through the internal valve and piston check valve, with hydraulic pipes.

Если выбрать диаметр цилиндра устьевого сальника больщим, чем диа-метр цилиндра глубинного насоса, то .в случа х, .когда буферное давление велико, что характерно дл однотрубной системы сбора продукции скважин, наибольща нагрузка в точке подвеса штанг уменьшаетс П.о сра.вненню с нагрузкой, имеющей место при обычной штанговой глубин5 понасосной установке.If the wellhead gland cylinder diameter is larger than the cylinder diamter of a submersible pump, then in cases where the buffer pressure is high, which is typical of a single pipe production well gathering system, the greatest load at the point of suspension of the rods is reduced P. med. with the load that occurs when a conventional rod depth 5 pumping installation.

Таким образом, выбрав диа.метр цили: iра сальника -максимально большим, насколько это позвол ет диаметр скважины, можно этим не только увеличить отбор .нефт ного газа , но и облегчить услов,1 работы насс:ных штанг |И станка-качалки.Thus, choosing the diameter of the cylinder: the packing gland is as large as possible, as far as the diameter of the well permits, this can not only increase the extraction of the petroleum gas, but also ease the condition of the operation of the pump rods and the pumping unit.

На чартеже показана глубнн о.насосна установка дл добычи нефти.The chart shows the depth pump unit for oil production.

Глубинный иасос 1 подвеше:г( на лифтовых трубах 2. Его плунжер соединен с насосными штангами 3. В верхней части лифтовых труб внутри кожуха 4 установлен прикрепленный к устьевому сальнику 5 цилиндр 6, диаметр .которо ,го больше диаметра цилиндра глубинного Еасоса.Deep well pump 1: g (on lift pipes 2. Its plunger is connected to sucker rods 3. In the upper part of the lift pipes inside casing 4 there is a cylinder 6 attached to the wellhead gland 5, diameter of which is larger than the diameter of the deep well Eosos.

Внутри цилиндра 6 номеш,ен полый порmeiHb 7, котарый снизу соединен с насосны-ми штангами, а сверху - с сальниковым штоком 8. Внутри поршн 7 размещен подпружиненный обратный клацан 9, сообщающий надпоршневую лолость с лифтовьгми трубами.Inside the cylinder 6, the nomesh, en hollow pormeiHb 7, which is connected to the bottom with the pump rods, and above - with the stuffing rod 8. Inside the piston 7 is placed a spring-loaded return valve 9, which communicates the piston hollow with lift pipes.

Через обратный клапан 10 затрубное пространство сообщено с надпоршневой полостью цилиндра 6. Цилиндр 6 в нижней части имеет боковое отверстие, через которое полость лифтовых труб 2 сообщаетс с кольцевой полостью // между кожухо,м 4 и цилиндром 6. Кольцева полость 1,1 между кожухом 4 и цилиндром 6 через обратный клапан 12 сообщена с выкидной линией 13.Through the check valve 10, the annular space communicates with the over piston cavity of the cylinder 6. The cylinder 6 in the lower part has a side opening through which the cavity of the lift pipes 2 communicates with the annular cavity // between the casing, m 4 and the cylinder 6. The annular cavity 1.1 between the casing 4 and the cylinder 6 through the check valve 12 is in communication with the discharge line 13.

Кольцева полость под набивкой устьевого сальника через регулировоЧНый вентиль 14 сообщена С выкидной линией. Сальниковый щток 5 соединен с приводом 15 станком-качалкой. У€тано,в,ка работает следующим образом:The annular cavity under the gasket of the wellhead gland through the regulating valve 14 is communicated With discharge line. The gland brush 5 is connected to the drive 15 by a pumping unit. U € tano, in, ka works as follows:

Станок-1качалма приводит к возвратно-поступателыному движению сальниковый шток с прикреплевнььми к нему поршнем 7, насосными штангами 3 и плунжером глубинного насоса /. -Последний -всасывает жидкость из полости эксплуатационной колонны и нагнетает ее ,в лифтовые трубы. При этом вместе с жидкостью Поступает некотора часть газа, идущего вместе с ней «з пласта. Друга часть газа сепарируетс у прие-ма глубинного насоса и .поступает в затрубное пространство, повыша в 1нем давление.The machine-pump leads to reciprocating movement of the stuffing rod with a piston 7 attached to it, sucker rods 3 and a plunger of a deep pump /. -Last-sucks liquid from the cavity of the production string and pumps it into the lift tubes. At the same time, along with the liquid, some part of the gas comes along with it from the reservoir. Another part of the gas is separated at the inlet of the submersible pump and enters the annulus, increasing the pressure in the first.

При ходе вниз объем цилиндра 6 над поршнем 7 увеличиваетс и в него через обратный «лапан 10 поступает нефт ной газ из затрубного пространства. При ходе вверх обратный клацан .10 за,крываетс н указанна (порци таэа выталкиваетс вниз через подпружиненный обратный клапан 9 в полость насосных труб.As it moves downward, the volume of the cylinder 6 above the piston 7 increases and oil gas from the annulus enters it through the return valve 10. When the upward stroke of the clamp is .10 behind, it closes on the indicated one (the taea portion is pushed down through the spring-loaded non-return valve 9 into the cavity of the pump tubes.

Благодар откачке газа из затрубного пространства в нем устанавливаетс давление, меньшее буферного давлени в выкидной лииии .By pumping gas out of the annulus, a pressure is established in it that is less than the buffer pressure in the discharge line.

Так как диаметр поршн 7 больше диаметра плунжера глубинного насоса /, и так как последний в начале хода вверх неподвижен по отношению к трубам (происходит удлинение штанг при воспри тии плунжером насоса жидкостной нагрузки), то объем полостиSince the diameter of the piston 7 is larger than the diameter of the plunger of the submersible pump /, and since the latter is stationary at the beginning of the stroke relative to the pipes (the rods are elongated when the pump plunger perceives a liquid load), the volume of the cavity

лифтовых труб между нагнетательным клапаiiOM глубинного насоса и обратными клапанами 9 н 12 прИ ходе вверх увеличиваетс и давление газожид1костной смеси под поршнем 7 становитс меньше буферного давлени . Это обуславливает снижение нагрузки на штанги И станок-качал-ку при ходе вверх по сравнению с обычной установкой, в которой при ходе вверх давление газожидкостной смеси вThe lift pipes between the injection valve of the submersible pump and the non-return valves 9 to 12 increase upward and the pressure of the gas-liquid mixture under the piston 7 becomes less than the buffer pressure. This causes a decrease in the load on the rods And the machine-pump-ku during the course of upward compared to a conventional installation, in which during the course of the upward pressure of the gas-liquid mixture in

верхней части лифтовых труб равно буферному давлению .в нагнетательной линии.the top of the tubing is equal to the buffer pressure in the discharge line.

При ходе вн.из объем полости лифтовых труб уменьшаетс , а давление в ней увеличиваетс . В некоторый момент давленне внутри полости труб становитс равным буферному , после -чего происходит через обратный клапан 12 вытеснение газожидкостной смеси в вы.кидную линию. При этом давление газа в надпоршневой полости равно затрубнаму,During the passage of the cavity, the volume of the cavity of the lift pipes decreases and the pressure in it increases. At some point, the pressure inside the cavity of the pipe becomes equal to the buffer one, after which the gas-liquid mixture flows through the return valve 12 into the flow line. The gas pressure in the piston cavity is equal to the annulus,

т. е. Меньше буферного.i.e. Less buffer.

Так как и при ходе вверх и прн ходе вниз давление, ;действуюш,ее на устьевой сальник, меньше буферного, то из этого следует, что в предлагаемой установке давление, действующее на устьевой сальник, меньще, чем прн обычной. Дл обеспечени гидравлического уплотнени и смазки сальникового штока 8, сальнидовой набивки, поршн 7 и цилиндра 6 приоткрьрв-ают регулировочный вентиль 14.As with the upward stroke and the downward pressure, the pressure on the mouth gland is lower than the buffer pressure, it follows from this that in the proposed installation the pressure acting on the mouth seal is less than the normal pressure. In order to provide hydraulic sealing and lubrication of the stuffing rod 8, the stuffing box, the piston 7 and the cylinder 6, adjust the valve 14 a little.

При этом часть продукции скважины поступает в кольцевую полость, расположенную под набивкой устьевого сальника и затем стекает вдоль штока 8 к поршню 7.In this case, part of the production of the well enters the annular cavity located under the packing of the wellhead gland and then flows along the rod 8 to the piston 7.

Основным преимуществом изобретени вл етс увеличение отбора нефт ного газа, а также улучшение условий работы насосных штанг и сташ а-качалкп.The main advantage of the invention is an increase in the extraction of petroleum gas, as well as an improvement in the conditions of operation of the sucker rods and stash-and-pump.

Claims

Invention Formula

Deep oil pumping unit for oil production, including a submersible pump, pump rods, lift pipes, wellhead gland, stuffing rod, check valves,

discharge line and drive, characterized in that, in order to ensure increased extraction of petroleum gas together with oil. At minimum power consumption, the mouth gland is provided with a cylinder with a hollow

the piston, and the piston overhead. The cavity of the cylinder is at the top communicated through the non-return valve with the annulus, and from the bottom through the non-return valve located inside the piston with the lift pipes.

Sources of information taken into account during the examination:

.one. Dragotesku P.D., Deep Pumping Oil Production, M., “Nedra, 1966, p. 264, fig. 187.

2. Muravev I.M., Nasosna operation abroad, M., Nedra, 1967, pp. 61-62, fig. 45.