ПОГРУЖНОЙ СТРУЙНЫЙ НАСОС

Полезная модель относится к нефтедобывающей промышленности и может быть использована при механизированной добыче нефти в условиях повышенного газосодержания или выноса механических примесей.
Известен струйный насос, содержащий сопло, приемную камеру, камеру смешения и диффузор. Такой насос работает в составе скважинной насосной установки и устанавливается после напорной линии основного насоса [авторское свидетельство №954623, F04D 13/08, 30.08.82].
Недостатком указанного струйного насоса является возможность перетекания добываемой жидкости из нагнетательной линии насоса в затрубное пространство через отверстия приемной камеры струйного насоса, вследствие чего невозможно осуществить вывод погружной установки на рабочий режим.
Наиболее близким к заявляемому по технической сущности является погружной струйный насос, спущенный в скважину на насосно-компрессорных трубах и устанавливаемый на выходе погружной насосной установки для добычи нефти, который содержит сопло, приемную камеру, камеру смешения, диффузор и обратный клапан, установленным ниже сопла, при этом через направляющие каналы пространство под обратным клапаном сообщено с затрубным пространством скважины, а пространство над обратным клапаном сообщено с приемной камерой [патент РФ №2295631, E21B 43/00, F04F 5/54, 20.03.2010]. Струйный насос входит в состав погружной насосной установки и выполнен в виде модуля, спускаемого и извлекаемого из скважины посредством канатной техники.
Недостатком известного устройства является увеличение его длины из-за дополнительной установки клапана ниже сопла, что приводит к повышению металлоемкости.
Техническим преимуществом предлагаемой полезной модели является уменьшение габаритной длины и металлоемкости погружного струйного насоса.
Указанный результат достигается тем, что в погружном струйном насосе, устанавливаемом в насосно-компрессорных трубах после погружной насосной установки для добычи нефти, содержащем сопло, приемную камеру, камеру смешения, диффузор, обратный клапан, гидравлически связанный с приемной камерой и направляющий канал между затрубным пространством и клапаном, согласно полезной модели, обратный клапан установлен выше сопла на входе приемной камеры, а направляющий канал снабжен полостью для сбора механических примесей.
Для обеспечения необходимого расхода жидкости может быть установлено несколько (два и более) обратных клапанов меньшего диаметра, размещенных на одном уровне.
Погружной струйный насос может быть спущен в скважину на насосно-компрессорных трубах, либо спускаться и извлекаться из скважины посредством канатной техники.
Сущность заявленного устройства поясняется чертежами, где на фиг. 1 схематично представлен струйный насос с одним клапаном; на фиг. 2 - насос с двумя клапанами.
Погружной струйный насос содержит сопло 1, приемную камеру 2, камеру смешения 3, диффузор 5 и снабжен обратным клапаном 4, расположенным выше сопла 1 на входе приемной камеры 2 (фиг. 1, 2). С одной стороны пространство под обратным клапаном 4 гидравлически сообщается с затрубным пространством через направляющий канал 8 и отверстие 7, а с другой - с приемной камерой 2 струйного насоса. Для предотвращения засорения клапана 4 направляющий канал 8 снабжен полостью 6, предназначенной для сбора и накопления твердых частиц, отделяющихся от поступающей из затрубного пространства жидкости после ее разворота на 90 градусов. Полость 6 размещена под восходящим участком направляющего канала 8 и может быть выполнена, например, кольцевой.
Возможны варианты исполнения струйного насоса с числом клапанов два и более. Если обратных клапанов два, они устанавливаются на одном уровне в диаметральной плоскости симметрично относительно оси струйного насоса (фиг. 2).
Погружной струйный насос работает следующим образом.
В процессе вывода скважины на режим в приемной камере 2 струйного насоса не создается разрежения ввиду низкой скорости потока. В это время обратный клапан 4 закрыт и препятствует перетеканию рабочей жидкости через отверстия приемной камеры 2 в затрубное пространство. После вывода скважины на режим скорость потока возрастает, из-за перепада давления создается разрежение в приемной камере 2, клапан 4 открывается и начинается процесс эжектирования. Эжектируемая смесь из затрубного пространства через отверстие 7 и направляющий канал 8 поступает в приемную камеру 2 струйного насоса и поднимается вместе с рабочей жидкостью в камеру смешения 3. При прохождении через направляющий канал 8 эжектируемая смесь разворачивается на 90 градусов, при этом содержащиеся в ней твердые частицы под действием силы тяжести оседают в полости 6, что препятствует засорению клапана 4.
Использование заявляемой конструкции позволяет за счет размещения обратного клапана выше сопла уменьшить габаритную длину и металлоемкость струйного насоса, а также повышает надежность его работы в условиях содержания твердых частиц в эжектируемой жидкости.