АВТОМАТИЧЕСКОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПЕРЕПУСКА ЗАТРУБНОГО ГАЗА В КОЛОННУ НАСОСНО-КОМПРЕССОРНЫХ ТРУБ
AUTOMATIC DEVICE FOR BYPASSING ANNULAR GAS INTO THE COLUMN OF PUMP AND COMPRESSOR PIPES

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности и может быть применено для снижения избыточного давления газа в затрубном пространстве добывающих скважин эксплуатируемых установками винтовых насосов.
Известен способ сброса газа из затрубного пространства, который предусматривает расположение обратного клапана в затрубном пространстве. (Патент РФ №2079636, Е21В 43/00, опубл. 20.05.1997.)
Способ применим только на скважинах, эксплуатируемых установками электроцентробежных насосов, применение его на скважинах, эксплуатируемых установками винтовых насосов невозможно.
Наиболее близким к предлагаемому изобретению является автоматическое устройство для перепуска затрубного газа в колонну НКТ, содержащее корпус, обратный шаровой клапан, гидравлический канал с центральным сужением, колонну насосных штанг, оснащенную отклонителем потока, расположенного в затрубном пространстве над уровнем скважинной жидкости, в осевой линии гидравлического канала расположен патрубок, соединяющий полость насосно-компрессорных труб перед отклонителем потока и обратный шаровой клапан. (Патент РФ №2496971, Е21В 34/06, опубл. 27.10.2013).
Недостатком данной установки является ограниченный ход отклонителя потока в виде цилиндрического утолщения, имеющего ходовую посадку к стенкам корпуса, с упирающимся на него радиально-упорным подшипником, что приводит к снижению эффективности работы.
Задачей предлагаемого изобретения является повышение эффективности автоматического устройства для перепуска затрубного газа в целях снижения затрубного давления в скважинах, эксплуатируемых установками винтовых насосов с поверхностным приводом.
Поставленная задача решается предлагаемым автоматическим устройством для перепуска затрубного газа в колонну НКТ.
Автоматическое устройство для перепуска затрубного газа в колонну насосно-компрессорных труб содержит корпус, закрепленный на колонне НКТ, обратный шаровой клапан, гидравлический канал с центральным сужением, колонну насосных штанг, оснащенную отклонителем потока в виде цилиндрического утолщения, имеющего ходовую посадку к стенкам корпуса, обратный шаровой клапан расположен с противоположный стороны гидравлического канала с центральным сужением по диаметру и его выкид соединен с гидравлическим каналом с центральным сужением кольцевой проточкой, а отклонитель потока в виде цилиндрического утолщения имеет длину, значительно превышающую длину корпуса, причем внутренний диаметр корпуса больше диаметра винта насоса.
На фиг. 1 конструкция винтового насоса в скважине с автоматическим устройством для перепуска затрубного газа в колонну НКТ.
На фиг. 2 представлено автоматическое устройство для перепуска затрубного газа в колонну НКТ
На фиг. 3 представлен разрез А-А.
Внутри корпуса 1 (см. фиг. 2) имеется гидравлический канал 2, выполненный с центральным сужением, соединяющий полость насосно-компрессорных труб 3 через расположенный в осевой линии патрубок 4 с затрубным пространством через обратный шаровой клапан 5. Штанговая колонна 6 выполнена с отклонителем 7 потока 8 в виде цилиндрического утолщения, причем длина отклонителя 7 значительно превышает длину корпуса 1, имеющего ходовую посадку к стенкам корпуса 1, причем внутренний диаметр корпуса больше диаметра винта насоса 9 (см. фиг. 1).
Автоматическое устройство для перепуска затрубного газа в колонну НКТ работает следующим образом.
В процессе работы винтового насоса 9 за счет изменения направления течения газожидкостной смеси отклонителем 7 потока 8, смесь через патрубок 4 поступает в гидравлический канал 2 с центральным сужением. В области сужения давление газожидкостной смеси понижается вследствие ускорения ее движения, в результате чего высокое давление затрубного газа открывает обратный шаровой клапан 5 и через кольцевой канал в камеру смешения происходит перепуск газа. Смешиваясь, затрубный газ и газожидкостная смесь по гидравлическому каналу 2 попадают в полость НКТ над отклонителем 7 потока.
После того, как произошел перепуск газа в полость НКТ, происходит облегчение газожидкостной смеси в полости НКТ и, как следствие, снижается потребляемая установкой энергия на подъем продукции скважины. Поскольку произошел перепуск газа из затрубного пространства, давление газа снижается, и обратный шаровой клапан 5 вновь закрывается до увеличения затрубного давления газа, затем цикл повторяется.
Использование автоматического устройства для перепуска затрубного газа в колонну НКТ снизит давление газа в затрубном пространстве скважин, эксплуатируемых установками винтовых насосов с поверхностным приводом, а также повысит уровень жидкости над насосом и увеличит дебит скважины, исключит образования гидратных пробок в затрубном пространстве.