Claims (3)
20 ми штуцерами с калиброванными отверст, ти ми, а каждый перепускной клапан подпружинен со стороны газоотвод щего трубопровода. .; 39 Газоотвод щий трубопровод рыполнен в кольцевом пространстве. Кроме того Газоотвод щий канал мо жет быть выполнен в колонне только штанг. На фиг. 1 схематично представлен скважинный штанговый насос с газоотвод щим трубопроводом, выполненны в кольцевом пространстве, общий вид на фиг. 2 - то же, при цикле всасывани ; на фиг. 3 насос по фиг. 1 при цикле нагнетани ; на фиг. k схематично представлен скважинный штанговый насос с газоотвод щим тру бопроводом, выполненным в колонне пЬлых ш.танг, общий вид; на фиг. 5узел 1 на фиг. k; на фиг. 6 - сечение А-А на фиг. 5Скважинный штанговый насос .содер жит цилиндр 1 с всасывающим клапан 2, соединенный с колонной полых шта 3 плунжер k с нагнетательным клапаном 5 и обводными каналами 6, по ме шей мере один подпружиненный перепускной клапан 7, сообщенный с подплунжерной полостью 8 и установленный в газоотвод щем трубопроводе 9 и кольцевое пространство 10, образованное колоннами насосных труб 11 и полых штанг 3. Обводные каналы 6 снабжены сменными штуцерами 1 с ка либрованными отверсти ми, а каждый перепускной клапан подпружинен пруж ной 13 со стороны газоотвод щего тр бопровода 9 При этом Газоотвод щий трубопровод 9 выполнен EI кольцевом пространстве 10 (фиг. 1, 2 и 3) или в колонне полых штанг 3 (фиг. k, 5 и 6). Затрубное пространство скважины 1 образовано эксплуатационно колонной труб 15 и колонной насосных труб. Принцип действи скважинного шта гового насоса (фиг. 1, 2 и З) основан на следующих неравенствах, характеризующих его работу: при ходе плунжера k вверх (цикл всасывани ) РН РТР(1) РТР+ РПР РН, (2) при ходе плунжера k вниз (цикл нагнетани ) РН РТР РПР где РН - давление в подплунжерной полости 8 насоса; РТР давление в кольцевом пространстве 10; РПР давление пружины 13. Скважинный штангойый насос работает следующим образом. При ходе плунжера Ц вверх (фиг.2) нагнетательный клапан 5 закрываетс под весом столба жидкости в колонне полых штанг 3. Одновременно под воздействием столбу жидкости в затрубном пространстве скважины 14 открываетс всасывающий клапан 2. В это врем подпрух иненна полость 8 заполн етс пластовой жидкостью и газом , причем газ стремитс зан ть положение непосредственно под плунжером Ц. С началом цикла всасывани , давление в подплунжерной полости 8 уменьшаетс по сравнению с давлением, существовавшим в ней при цикле нагнетани , однако остаетс большим, чем в кольцевом пространстве 10 (неравенство 1). В то же врем , поскольку суммарное давление газа в кольцевом пространстве 10 и пружины 13 больше, чем давление в подплунжерной полости 8 (неравенство 2), перепускные клапаны 7 открываютс и, газ, наход щийс под плунжером насоса, устремл етс в кольцевое пространство . Объем подплунжерной полости, освобождающейс на счет перетока газа из насоса в кольцевое пространство через перепускные клапаны 7, запол- н етс пластовой жидкостью через всасывающий клапан 2. Дл того, чтобы при цикле всасывани через перепускные клапаны 7 из подплунжерной полости 8 в кольце-, вое пространство 10 перетекал только газ, а не жидкость, необходимо, чтобы суммарна площадь калиброванных отверстий сменных штуцеров 12 обеспечивало истечение через них газа в течение всего,цикла всасывани . К тому моменту, когда истечение всего объема газа из подплунжерной полости 8 заканчиваетс и Жидкость готова устремитьс вслед за ним в кольцевое прострарство 10, цикл всасывани заканчиваетс и начинаетс цикл нагнетани (фиг. 3). При этом давление в подплунжерной полости 8 резко увеличиваетс (неравенство З) и перепускные клапаны 7 закрываютс . Одновременно закрываетс всасывающий клапан 2, а нагнетательный клапан 5 открываетс и жидкость из подплунжерной полости 8 вытесн етс в колонну погых штанг 3. Дл случа , когда Газоотвод щий трубопровод 9 выполнен в колонне по: . 5 лых штанг 3 (фиг. Ц, 5 и 6), принци действи скваженного штангового нас са основываетс на нерав нствах, от сасывающих его работу: при ходе плунжера ,вверх (цикл всасывани ) РН РПШ РПШ РПР РН вниз (цикл напри ходе плунжера 4 гнеТани ) Рпр где РН давление в подплунжернои полости 8 насоса; давление в колонне полых штанг 3; давление пружины 13. При цикле всасывани (ход плунже ра if вверх) нагнетательный клапан закрываетс под весом столба жидкос ти -В насосных трубах 11. Всасывающи клапан 2 открываетс под воздействием столба жидкости в затрубном пространстве скважины 1 и подплунж на полость 8 насоса наполн етс жи костью и газом. За счет гравитацион ного разделени газ стремитс зан т верхнюю часть внутреннего объема на coca, т.е. пространство непосредственно под плунжером . При цикле всасывани давление в подплунжернои полости насоса резко уменьшаетс по сравнению с существовавшим в нем до этого при цикле нагнетани , но оста етс большим, чем в колонне полых штанг 3 (неравенство 4). f . Под воздействием суммарного давлени газа в колонне полых штанг 3 И пружины 13 (неравенство 5) перепускной клапан 7 открываетс . Газ, наход щийс под плунжером М насоса, устремл етс через обводные каналы 6 плунжера k в колонну полых штанг 3. Суммарна площадь калиброванных отверстий сменных штуцеров 12 обводных каналов 6 должна быть такой, чтобы наход ща с в подплунжернои полости 8 насоса жидкость не успевала перетечь по ним вслед за газом а колонну полых штанг 3 до окончани цикла всасывани . 1 При цикле нагнетани (ход плунжера вниз) давление в подплунжернои полости 8 насоса резко увеличиваетс (неравенство 8). Всасывающий клапан 2 и перепускной клапан 7 закрьваютс и жидкость устремл етс через нагнетательный клапан 5 в насосные тру- . бы 11. Регулировка суммарной площади калиброванных отверстий обводных канаг лов 7 в обоих случа х производитс при помощи сменных штуцеров 12 перед спуском насоса в скважину в зависимости от газового фактора и технологических параметров глубиннонасосной установки. Формула изобретени 1.Скважинный штанговый насос, содержащий цилиндр с всасывающим клапаном , соединенный с колонной полых штанг плунжер с нагнетательным клапаном и обводными каналами, по меньшей мере один подпружиненный перепускной клапан, сообщенный с подплунжернои .полостью и установленный а газоотвод щем трубопроводе, и кольцевое пространство, образованное колоннами насосных труб и полых штанг, отличающийс тем, что, с целью повышени коэффициента подачи и КПД при откачке газированных пластовых жидкостей обводные каналы снабжены сменными штуцерами с калиброванными отверсти ми, а каждый, перепускной клапан подпружинен со стороны газоотвод щего трубопровода. . There are 20 unions with calibrated orifices, such as, and each bypass valve is spring-loaded from the side of the gas outlet pipe. ; 39 The gas exhaust pipe is filled in the annular space. In addition, the exhaust duct can be made in a column of booms only. FIG. 1 is a schematic representation of a borehole sucker-rod pump with a gas exhaust pipe, made in an annular space, the general view in FIG. 2 - the same, during the suction cycle; in fig. 3, the pump of FIG. 1 during the injection cycle; in fig. k schematically shows a downhole sucker-rod pump with a gas exhaust duct, made in the column of drilled wells, a general view; in fig. 5 node 1 in FIG. k; in fig. 6 is a section A-A in FIG. 5 Borehole sucker-rod pump. Supports cylinder 1 with suction valve 2, connected to column hollow head 3 plunger k with discharge valve 5 and bypass channels 6, at least one spring-loaded bypass valve 7 communicated with sub-plunger cavity 8 and installed in the gas outlet with a cable the pipe 9 and the annular space 10 formed by columns of pump tubes 11 and hollow rods 3. The bypass channels 6 are equipped with interchangeable nipples 1 with calibrated orifices, and each bypass valve is spring-loaded with a spring 13 on the side of the gas outlet mp its boprovoda 9 This Gas vent conduit 9 is made EI annular space 10 (FIGS. 1, 2 and 3) or a column of hollow rod 3 (FIG. k, 5 and 6). The annular space of well 1 is formed by the production of a column of pipes 15 and a column of pumping pipes. The principle of the downhole pumping pump (Figs. 1, 2 and 3) is based on the following inequalities characterizing its operation: with the plunger running k up (suction cycle) PH RTR (1) PTP + RPD PH, (2) during plunger k down (pumping cycle) PH RTR RPR where PH is the pressure in the sub-plunger cavity 8 of the pump; RTR pressure in the annular space 10; RPR spring pressure 13. Downhole sucker-rod pump works as follows. As the plunger Q moves up (FIG. 2), the discharge valve 5 closes under the weight of the liquid column in the column of hollow rods 3. At the same time, the suction valve 2 opens in the annulus of the well 14, and the inlet cavity 8 is filled with formation fluid and gas, the gas tending to occupy a position directly under the plunger C. With the beginning of the suction cycle, the pressure in the sub-plunger cavity 8 decreases compared to the pressure that existed in it during the injection cycle, but remains mc is larger than in annular space 10 (inequality 1). At the same time, since the total gas pressure in the annular space 10 and the spring 13 is greater than the pressure in the sub plunger cavity 8 (inequality 2), the bypass valves 7 open and the gas under the pump plunger rushes into the annular space. The volume of the sub-plunger cavity, released by the flow of gas from the pump into the annular space through the relief valves 7, is filled with reservoir fluid through the suction valve 2. In order for the suction cycle through the relief valves 7 from the sub-plunger cavity 8 to space 10 flowed only gas, not liquid, it is necessary that the total area of the calibrated orifices of replaceable fittings 12 ensure the outflow of gas through them during the entire suction cycle. By the time the outflow of the entire volume of gas from the sub-plunger cavity 8 is over and the Liquid is ready to rush after it into the annular space 10, the suction cycle ends and the injection cycle begins (Fig. 3). At the same time, the pressure in the sub-plunger cavity 8 sharply increases (inequality 3) and the relief valves 7 close. At the same time, the suction valve 2 is closed, and the discharge valve 5 is opened and the liquid from the sub plunger 8 is displaced into the column of hot rods 3. For the case when the Venting pipe 9 is made in the column along:. 5 bore rods 3 (Figs. C, 5, and 6), the principle of the borehole sucker rod is based on inequalities from sucking its operation: during the plunger stroke, up (suction cycle) of the PH RPSH RPSH RPR PH down (the cycle for example during the plunger 4 gNeTani) Rpr where PH is the pressure in the pumping cavity 8; pressure in the column of hollow rods 3; spring pressure 13. During the suction cycle (the plunger stroke if up) the discharge valve closes under the weight of the liquid column in pump tubes 11. The suction valve 2 opens under the influence of the liquid column in the annulus of the well 1 and the subplug to the cavity 8 of the pump fills bone and gas. Due to gravitational separation, the gas tends to occupy the upper part of the internal volume of coca, i.e. space directly under the plunger. During the suction cycle, the pressure in the pumping cavity of the pump is sharply reduced compared to the pressure level that existed in it before, but remains larger than in the column of hollow rods 3 (inequality 4). f. Under the influence of the total gas pressure in the column of hollow rods 3 and springs 13 (inequality 5), the bypass valve 7 opens. The gas under the plunger M of the pump rushes through the bypass channels 6 of the plunger k into the column of hollow rods 3. The total area of the calibrated orifices of the replaceable fittings 12 bypass channels 6 must be such that the liquid in the sub plunger 8 of the pump does not have time to flow they follow the gas to the column of hollow rods 3 until the end of the suction cycle. 1 With the pumping cycle (the stroke of the plunger down), the pressure in the sub-plunger cavity 8 of the pump increases sharply (inequality 8). The suction valve 2 and the relief valve 7 close and fluid flows through the discharge valve 5 into the pump tubes. 11. The adjustment of the total area of the calibrated orifices of the bypass channels 7 in both cases is carried out with the help of interchangeable nozzles 12 before the pump is lowered into the well, depending on the gas factor and the technological parameters of the downhole pump unit. Claim 1. Borehole sucker-rod pump comprising a cylinder with a suction valve, a plunger with a discharge valve and bypass channels connected to a column of hollow rods, at least one spring-loaded bypass valve communicating with the sub-plunger cavity and installed in the gas pipe and annular space formed by columns of pumping tubes and hollow rods, characterized in that, in order to increase the feed rate and efficiency when pumping aerated formation fluids, the bypass channels provide They are replaceable with calibrated orifices, and each bypass valve is spring-loaded from the side of the gas exhaust pipe. .
2.Насос по п. 1,отлича.|6щ и и с тем, что газоотвод щий трубопровод выполнен в кольцевом пространстве . 2. The pump according to claim 1, wherein | 6 and with the fact that the gas discharge pipe is made in an annular space.
3.Насос по п. 1,отличающий с тем, что газоотвод щий трубопровод выполнен в колонне полых штанг. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизу 1. Авторское свидетельство СССР № 36170, кл. F О В 47/00, 1973. .3. Pump according to Claim 1, characterized in that the gas exhaust pipe is made in a column of hollow rods. Sources of information taken into account during the examination 1. USSR Author's Certificate No. 36170, cl. F O B 47/00, 1973..
фиг. fFIG. f
Фиг. гFIG. g