SU943435A1

SU943435A1 - Hydraulically-driven well sucker-rod pump installation

Info

Publication number: SU943435A1
Application number: SU803226423A
Authority: SU
Inventors: Сергей Арутюнович Будагян; Александр Георгиевич Молчанов; Георгий Васильевич Молчанов
Priority date: 1980-12-30
Filing date: 1980-12-30
Publication date: 1982-07-15

Description

1one

Изобретение относитс к технике добычи нефти, в частности к гидроприводным скважинным штанговым насосным установкам , и может быть использовано в нефт ной промышленности дл подъема пластовой жидкости из скважины на поверхность.The invention relates to a technique for oil production, in particular, to hydraulically driven borehole sucker-rod pumping units, and can be used in the petroleum industry to lift reservoir fluid from a well to the surface.

Известна гидроприводна скважинна штангова насосна установка, содержаща штанговый гидроцилиндр с поршнем, соединенным через шток и колонну насосных штанг с плунжером скважинного насоса , трудный гидроцилиндр, поршень которого через шток, траверсу, т ги и трубную подвеску св зан с контргрузом, выполненным в виде подвижной колонны насосных труб, установленной на участке вертикального ствола скважины, трубопровод, сообщенный со штоковыми полост ми гидроцилиндров , а также золотниковый распределитель , св занный с поршневыми полост ми гидроцилиндров и выкидной линией маслонасоса 1.The known hydraulically driven well sucker-rod pumping unit comprises a sucker-rod hydraulic cylinder with a piston connected through a rod and a column of sucker rods to a plunger of a well pump, a difficult hydraulic cylinder whose piston through a rod, yoke, rod and tubular suspension is associated with a counterweight made in the form of a movable column pump tubes installed in the vertical borehole section, a pipeline in communication with the rod end of the hydraulic cylinders, as well as a spool valve connected to piston cavities t E cylinders and oil pump flowline line 1.

Недостаток этой установки состоит в невозможности эксплуатировать ею искривленные скважины из-за по влени значительных сил трени между подвижной колонной насосных труб и обсадной колоннойThe disadvantage of this installation is the inability to operate the curved wells due to the appearance of significant frictional forces between the movable column of pumping pipes and the casing.

в местах скривлени ствола скважины, которые привод т к резкому снижению КПД, установки, а иногда к заклиниванию колонны насосных труб и прекращению работы установки.in areas of wellbore curvature, which lead to a sharp decrease in efficiency, installation, and sometimes jamming of the tubing string and termination of the installation.

5Целью изобретени вл етс обеспечение возможности эксплуатации установки в искривленных скважинах.5 The purpose of the invention is to enable the operation of the installation in deviated wells.

Указанна цель достигаетс тем, что установка снабжена неподвижной колон ,Q ной насосных труб, расположенной в зоне искривленного участка ствола скважины, а скваЖинный насос установлен в нижней части неподвижной колонны насосных труб, верхн часть которой соединена с подвижной колонной насосных труб через уплотнитель, причем нижн и верхн части соответственно подвижной и неподвижной колонн насосных труб снабжены упорами, установленными с возможностью взаимодействи между собой.This goal is achieved in that the installation is equipped with a fixed column, Q Noah pipe located in the zone of the curved section of the wellbore, and a well pump installed in the lower part of the fixed column of pump tubes, the upper part of which is connected to the movable column of pump tubes through the seal and the upper part of the movable and fixed columns of pumping pipes, respectively, are provided with stops installed with the possibility of interaction with each other.

20 На чертеже схематически представлена гидроприводна штангова насосна установка , общий вид.20 The drawing shows schematically a hydraulic boom pump installation, a general view.

Установка содержит штанговый гидроцилиндр 1 с поршнем 2, соединенным через шток 3 и колонну насосных штанг 4 с плунжсром 5 скважи ного насоса 6 и трубный гидронилиндр 7, норшень 8 которого, через шток 9, траверсу 10, т ги 11 и трубную подвеску 12 св зан с контргрузом 13, вынолненшлм в виде подвижной 14 колонны насосных труб, установленной на участке 15 вертикального ствола скважины 16. Кроме того, установка содержит трубопровод 17, сообщенный со штоковыми полос .т ми 18 и 19, соответственно гидроцилиндров I и 7, а также золотниковый распределитель 20, св занный с поршневыми полост ми 21 и 22 упом нутых цилиндров 1 и 7 и выкидной линией 23 маслонасоса 24. Маслонасос приводитс в действие двигателем 25. Запас рабочей жидкости (масла) находитс в масл ном баке 26. Установка также снабжена неподвижной 27 колонной насосных труб, расположенной в зоне искривленного участка 28 ствола скважины 16 и закрепленной посредством трубного кор 29 за колонну обсадных труб (не показано ) скважины. Скважннный насос 6 установлен в нижней части неподвижной 27 колонны насосных труб, верхн часть которой соединена с подвижной 14 колонной насосных труб через уплотнитель 30, причем нижн и верхн части (не оГ означены ) соответственно подвижной 1 ; и неподвижной 27 колони насосных труб снабжены упорами 31 и 32, установленными с возможностью взаимодействи между собой и позвол ющими тем самым осуществл ть извлечение неподвижной 27 колонны труб из скважины при подземном ремонте. Элементы гидропривода монтируютс на раме 33, котора устанавливаетс на фланце 34 обсадной колонны скважины 16. Дл подачи откачиваемой из скважины пластовой жидкости на поверхность служит труба 35.The installation comprises a sucker-type hydraulic cylinder 1 with a piston 2 connected via a rod 3 and a column of pump rods 4 with a plunger 5 of a bilge pump 6 and a pipe hydraulic cylinder 7, the hole 8 of which, through rod 9, yoke 10, coupling 11 and pipe suspension 12 are connected with counterweight 13, in the form of a movable 14 column of pumping pipes installed in section 15 of the vertical borehole 16. In addition, the installation includes a pipeline 17 communicated with rod strips 18 and 19, respectively, hydraulic cylinders I and 7, and spool dispenser 20 The piston cavities 21 and 22 of the cylinders 1 and 7 and the discharge line 23 of the oil pump 24 are driven. The oil pump is driven by the engine 25. The working fluid (oil) is stored in the oil tank 26. The installation is also equipped with a fixed 27 column of pump tubes, located in the zone of the curved section 28 of the wellbore 16 and secured by tubing 29 for the casing string (not shown) of the well. The borehole pump 6 is installed in the lower part of the fixed 27 column of pump tubes, the upper part of which is connected to the movable 14 column of pump tubes through the seal 30, with the lower and upper parts (not designated G) respectively the movable 1; and stationary 27 columns of pumping pipes are provided with stops 31 and 32 installed with the possibility of interaction with each other and thereby allowing the fixed 27 column of pipe to be removed from the well during underground repair. The hydraulic drive elements are mounted on the frame 33, which is mounted on the flange 34 of the casing of the well 16. A pipe 35 serves to supply the pumped out formation fluid from the well to the surface.

Установка работает следуюншм образом .The installation works in the following way.

При ходе колонны насосных нгганг 4 вниз, маслонасос 24 под действием двигател 25 нагнетает рабочую жидкость из масл ного бака 26 в поршневую полость 21 штангового гидроцилиндра 1. Под действием давлени рабочей жидкости и силы т жести колонны насосных штанг 4 пор , шень 2 штангового гидроцнлиндра вместе со штоком 3, колонной насосных штанг 4 и плунжером 5 скважинного насоса 6 начинают движение вниз. При этом рабоча жидкость из штоковой полости 18 штангового гидроцилиндра 1 по трубопроводу 17 поступает в штоковую полость 19 трубного гндроцилиндра 7, поршень 8 которого вместе со штоком 9, траверсой 10, т гами 11, трубной подвеской 12 и колонной насосных труб 14 на1инает движение вверх. Происходит подача пластовой жидкости из подплунжерной полости цилиндра скважинного насоса 6 в его надплунжерную полость.During the course of the pumping column nggang 4 down, the oil pump 24 pumps the working fluid from the oil tank 26 into the piston cavity 21 of the hydraulic cylinder 1. Under the action of the pressure of the working fluid and the gravity of the string of the hydraulic rod 4, the hydraulic rod of the hydraulic cylinder is together with the rod 3, the column of the pump rods 4 and the plunger 5 of the downhole pump 6 begin to move down. At the same time, the working fluid from the rod end 18 of the rod cylinder 1 flows through the pipe 17 into the rod cavity 19 of the pipe hydraulic cylinder 7, the piston 8 of which, together with the rod 9, the cross member 10, the pipes 11, the pipe suspension 12 and the column of pump pipes 14, moves upward. There is a flow of reservoir fluid from the sub-plunger cavity of the cylinder of the borehole pump 6 into its above-plunger cavity.

При достижении поршнем 8 трубного гидроцилиндра 7 верхнего положени золотниковый распределитель 20 производит переключение потоков рабочей жидкости, после чего поршнева полость 22 трубного гидроцилиндра 7 сообщаетс с выкидной линией 23 маслонасоса 24, а поршнева полость 21 ц тангового гидроцилиндра ва полость 21 щтангового гидроцилиндра 1 -- с масл ным баком 26. При этомWhen the piston 8 reaches the tubular hydraulic cylinder 7 of the upper position, the spool valve 20 switches the flow of the working fluid, after which the piston cavity 22 of the tubular hydraulic cylinder 7 communicates with the discharge line 23 of the oil pump 24 and the piston cavity 21 centner of the hydraulic cylinder cylinder 21 of the hydraulic cylinder 1 - oil tank 26. At the same time

поршень 8 трубного гидроцилиндра 7 под действием давлени рабочей жидкости и силы т жести подвижной колонны 14 насосных труб начинает движение вниз вместе со штоком 9, траверсой 10, т гами II, трубной подвеской 12 и колонной труб 14.The piston 8 of the tubular hydraulic cylinder 7, under the action of the pressure of the working fluid and the force of gravity of the movable column 14 of the pumping tubes, begins to move downward along with the rod 9, the cross member 10, the rods II, the tubular suspension 12 and the column tubes 14.

Рабоча жидкость из щтоковой полости 19 трубного гидроцилиндра 7 по трубопроводу 17 поступает в штоковую полость 18 щтангового гидроцилиндра 1, поршень 2 которого вместе со штоком 3, колонной насосных штанг 4 и плунжером 5 скважинного насоса 6 начинает движение вверх. Происходит всасывание пластовой жидкости в плунжерную полость цилиндра скважинного насоса и подъем пластовой жидкости из надплунжерной его полости в колонныThe working fluid from the shtick cavity 19 of the tubular hydraulic cylinder 7 via pipeline 17 enters the rod cavity 18 of the hydraulic cylinder 1, the piston 2 of which, together with the rod 3, the column of pumping rods 4 and the plunger 5 of the borehole pump 6 starts to move upwards. The formation fluid is sucked into the plunger cavity of the borehole pump cylinder and the formation fluid rises from its pre-plunger cavity into the columns.

5 насосных труб 27 и 14 и далее на поверхность через трубу 35. При достижении поршнем 8 трубного гидроцилиндра 7 нижнего положени , золотниковый распределитель 20 производит переключение потоков рабочей жидкости, после чего поршнева полость 21 щтангового гидроцилиндра 1 сообщаетс с выкидной линией 23 маслонасоса 24, а порщне а полость 22 трубного гидроцилиндра 7 -- с масл ны.м бако .м 26 и начинаетс ход колонны насосных штанг 4 вниз, г. е. цикл работы установки повтор етс . Во врем работы становки усилие от веса столба пластовой жидкости в зоне искривленного участка 28 ствола скважины 16, где расположена .нс1();;,ви:-: 1;а 27 колонна насосных труб,5 pump tubes 27 and 14 and further to the surface through tube 35. When the piston 8 reaches the tubular hydraulic cylinder 7 lower position, the spool valve 20 switches the flow of working fluid, after which the piston cavity 21 of the hydraulic cylinder 1 is connected to the discharge line 23 of the oil pump 24, and The cavity 22 of the tubular hydraulic cylinder 7 is from the oil tank 6 and the pump rod string 4 begins to move downwards, i.e., the unit operation cycle is repeated. During the installation, the force is based on the weight of the column of reservoir fluid in the zone of the curved section 28 of the wellbore 16, where .с1 () ;;, vi: -: 1; and 27 the column of pumping tubes,

передаетс на стенки обсадной колонны скважины посредством трубного кор 29. it is transmitted to the walls of the casing of the well by means of a pipe shell 29

Применение предложенной установки позвол ет эксплуатировать искривленные скважины без возникновени дополнительных усилий и заклинивани колонны насосных труб.The application of the proposed installation allows exploitation of the bent wells without additional effort and jamming of the tubing string.

Claims

Invention Formula

Hydraulic well bore ujTaHroBaH pumping unit containing a sucker cylinder with a piston connected through a rod and a column of sucker rods with a plunger of a well pump, a pipe hydraulic cylinder whose piston through a rod, a yoke, drawbars and tubular suspension are connected with a counter load, made in the form of a slide, in the form of a movement, in the form of a movement, in the form of a movement, in the form of a rod, a yoke, a yoke, a yoke, a yoke, a yoke and a pipe hanger. pipes.