УСТРОЙСТВО ГЛУБИННОГО ДОЗИРОВАНИЯ РЕАГЕНТА В СКВАЖИНУ

Полезная модель относится к нефтедобывающей промышленности, в частности, к устройствам для добычи и внутрискважинной обработки нефти путем дозированной подачи в нее жидких химических реагентов, и может быть использована при глубиннонасосной эксплуатации скважин в нефтедобывающих предприятиях отрасли для предотвращения коррозии оборудования, отложения парафина и солей, образования стойких эмульсий, снижения вязкости продукции скважины.
Известна глубиннонасосная установка для добычи и внутрискважинной обработки нефти, включающая штанговый насос, размещенный под насосом, и жестко связанный с ним контейнер для химреагента и дозатор, выполненный в виде соединенного с контейнером цилиндра с плунжером, имеющим дозировочные канавки на боковой поверхности, и свободный конец которого размещен в нижней части контейнера химреагента. При этом система контейнер-цилиндр выполнены с возможностью возвратно-поступательного перемещения относительно стенок скважины, а плунжер жестко связан с фрикционным фонарем, выполняющим функцию средства жесткой фиксации плунжера в скважине (авт. св-во СССР №894178, Кл. Е21В 43/00, от 1979 г.).
Недостатком этой установки является недостаточная надежность работы при дозировании реагента, особенно вязкого, что приводит к снижению эффективности обработки.
Известно устройство для дозированной подачи реагента в скважину, оборудованную штанговым насосом, включающее размещенный под штанговым насосом и жестко связанный с ним контейнер для реагента, и дозатор, состоящий из полого цилиндра, с подпружиненными колодками для фиксации его в скважине, из жестко связанного с контейнером корпуса
с образованием системы контейнер-корпус, выполненной возможностью возвратно-поступательного перемещения, при этом внутри корпуса размещен плунжер со штоком и ряд каналов с клапанами, и из ограничителя хода возвратно-поступательного перемещения системы контейнер-корпус (авт. св-во СССР №1055859, Кл. Е21В 43/00, от 1980 г.).
Недостатком данного известного устройства является сложность и, следовательно, низкая точность дозировки реагента, особенно с повышенной вязкостью, а также недостаточная надежность конструкции, вследствие большого числа сложных в изготовлении узлов (особенно корпуса) Все это приводит к низкой эффективности дозирования.
Наиболее близким по технической сущности к предполагаемой полезной модели является известное устройство глубинного дозирования реагента в скважину с приводом от станка-качалки, включающее размещенный под насосом и жестко связанный с ним контейнер для реагента, и дозатор, состоящий из полого цилиндра, торцевая часть которого соединена со средством фиксации его в скважине, из жестко связанного с контейнером корпуса с образованием системы контейнер-корпус, выполненной возможностью возвратно-поступательного перемещения, при этом внутри корпуса размещен плунжер со штоком, и из ограничителя хода возвратно-поступательного перемещения системы контейнер-корпус, при этом корпус выполнен с внутренней полостью, заполняемой в процессе работы скважинной жидкостью и газом, ограниченной двумя перегородками, причем со стороны средства для фиксации- нижней поперечной перегородкой с каналами для прохождения скважинной жидкости и газа и со сквозным осевым отверстием для пропускания штока и обеспечения жесткого соединения его со средством для фиксации, а со стороны контейнера - верхней поперечной перегородкой со сквозным осевым отверстием для пропускания плунжера, при этом часть корпуса с нижней поперечной перегородкой соосно размещена в цилиндре, в котором выполнены радиальные и вертикальные каналы для
обеспечения сообщения как его, так и полости корпуса через каналы в нижней поперечной перегородке со скважиной, в качестве ограничителя возвратно-поступательного перемещения перемещения системы контейнер-корпус, устройство содержит размещенные на штоке на расстоянии друг от друга ограничительные элементы, выполняющие роль ограничителей поочередно, в зависимости от хода указанной системы вверх или вниз при ее возвратно-поступательном перемещении, и каждый из них выполнен с возможностью контактирования с одной из поперечных перегородок корпуса при таком перемещении, при этом свободный конец плунжера, имеющий на боковой поверхности по меньшей мере одну дозировочную канавку, размещен в нижней части контейнера и снабжен установленным с зазором к плунжеру кожухом, жестко соединенным с верхней поперечной перегородкой корпуса и гидравлически связанным с контейнером через радиальные каналы в стенке кожуха (патент RU №45455 И1, Е21В 43/00 от 2004 г.).
Недостатками известного устройства являются: низкая точность дозирования, сложность изготовления, сложность регулирования расхода реагента.
Задачей, на решение которой направлено данная полезная модель, является создание глубинного дозатора реагента, позволяющего точно дозировать реагент за счет более надежного и простого изготовления мерного узла дозатора с пониженной материалоемкостью, исключить потери реагента при ремонтных работах (спуске и подъеме) оборудования скважины, исключить перекос и заедание сборного плунжера в корпусе дозатора и, следовательно, возможность использования дозатора в наклонных и горизонтальных скважинах, использовать их многократно без ремонта.
Поставленная полезной моделью задача решается тем, что в устройстве глубинного дозирования реагента в скважину с приводом от
станка-качалки, включающем размещенный под насосом и жестко с ним связанный контейнер для реагента и дозатор, состоящий из полого цилиндра с вертикальным каналом в днище, который соединен со средством фиксации его в скважине, из жестко связанного с контейнером корпуса дозатора, выполненного с внутренней полостью, заполняемой в процессе работы скважинной жидкостью и газом, с образованием системы контейнер-корпус внутри корпуса размещен плунжер, и ограничители хода, при этом система контейнер-корпус выполнена с возможностью возвратно-поступательного перемещения относительно полого цилиндра, в верхней полости корпуса дозатора размещен фильтр, жестко с ним связанный и имеющий поперечный и продольный каналы для прохождения реагента, скважинной жидкости и газа, нижняя часть корпуса дозатора имеет сквозное поперечное отверстие, в котором размещен мерный узел, состоящий из плунжера с мерной канавкой, на одном конце которого имеется пружина с упором в виде крышки с отверстием, а на другом конце шарик, для упора которого в полом цилиндре имеется проточка (выемка), причем в нижней части корпуса имеется два продольных отверстия, которые связаны с поперечной мерной канавкой плунжера, а ограничителями хода системы контейнер-корпус являются упорное кольцо, которое жестко крепится к полому цилиндру, и днище полого цилиндра.
В варианте исполнения:
- в устройстве по п.1 размер мерной канавки на плунжере задает объем реагента за один цикл возвратно-поступательного перемещения системы контейнер-корпус;
- в устройстве по п.1 в качестве средства для фиксации полого цилиндра в скважине оно содержит пружины упорные;
- в устройстве по п.1 контейнер для реагента снабжен герметичной крышкой с клапаном.
Предлагаемое устройство содержит контейнер 1 с крышкой 2 для
реагента, размещенный под насосной частью станка-качалки 14, и жестко с ним связанный дозатор, состоящий из жестко связанного с контейнером 1 корпуса дозатора 4 с образованием системы контейнер-корпус с возможностью возвратно-поступательного перемещения, из ограничителей хода, одним из которых является упорное кольцо 9, жестко закрепленное в полом цилиндре 3, вторым является днище полого цилиндра с вертикальным отверстием для прохождения скважинной жидкости и газа, из мерного узла, состоящего из шарика 5, плунжера 6, пружины 7 с упором 12 и размещенных в поперечном сквозном отверстии с каналом загрузки 16 и каналом выгрузки 13 корпуса дозатора 4, и фильтра 8 с поперечным и продольным каналами для прохождения реагента, газа и скважинной жидкости, размещенного в верхней части корпуса дозатора 4.
Полый цилиндр 3 может быть закреплен в скважине посредством пружин упорных 10 или иного стопорного устройства.
В нижней части корпуса дозатора 4 в поперечном отверстии размещен плунжер 6, поджатый пружиной 7. С другой стороны плунжера 6 находится шарик 5. Пружина 7 закреплена в корпусе дозатора 4 упором 12.
Устройство работает следующим образом.
При ходе станка-качалки вверх происходит перемещение вверх системы контейнер-корпус до верхнего упорного кольца 9. Шарик 5 занимает крайнее правое положение, система шарик - плунжер -пружина перемещается вправо, при этом мерная канавка 11 в плунжере 6 совмещается с каналом загрузки 16 в корпусе дозатора 4. Открывается доступ реагента из контейнера 1 через фильтр 8 и канал загрузки 16 в полость мерной канавки 11 плунжера 6 и закрывается канал выгрузки 13 корпуса дозатора 4 поверхностью плунжера 6.
При ходе станка-качалки вниз происходит перемещение вниз системы контейнер-корпус до днища полого цилиндра 3. Шарик 5 занимает крайнее левое положение, система шарик-плунжер-пружина смещается влево, при этом мерная канавка 11 в плунжере 6 совмещается с каналом
выгрузки 13 в корпусе дозатора 4. Реагент поступает в нижнюю полость корпуса дозатора 4, а оттуда через фильтр 8, канал загрузки 16, мерную канавку 11 на плунжере 6 и вертикальное отверстие в полом цилиндре 3 - в скважину.
Дозирование происходит за счет горизонтального перемещения системы плунжер-шарик-пружина при возвратно-поступательном перемещении системы контейнер-корпус. Цикл повторяется, происходит замещение реагента из контейнера 1 газами из скважины.
Заявленное устройство глубинного дозирования реагента в скважину с приводом от станка-качалки позволит достичь точного дозирования реагента за счет более надежного и простого изготовления мерного узла с пониженной материалоемкостью, исключить потери реагента при ремонтных работах в скважине, исключить перекос и заедание плунжера в корпусе дозатора вследствие небольших его размеров, возможности использовать устройство многократно, а также использовать его в наклонных и горизонтальных скважинах.