НАСОС ДЛЯ ДОБЫЧИ НЕФТИ

Полезная модель относится к области нефтяной промышленности и может быть использовано для эксплуатации нефтяных и газоконденсатных месторождений.
В состав известных устройств для добычи нефти, входят, как правило, колонна обсадных труб с размещенной в ней колонной лифтовых труб и насос для откачки нефти и воды, снабженный при необходимости клапаном (Осипов М.Г. Добыча безводной нефти из залежей с подошвенной водой, НТС «Нефтяное хозяйство», 1957, №12, с.49-50; пат. США №3195633, кл. 166-42, 1965; авт. св. СССР №1340264, 1996, кл. Е 21 В 43/14).
Недостатком данных устройств является невысокая эффективность при эксплуатации на выработанных нефтяных пластах.
Наиболее близким по технической сущности к заявляемому устройству является устройство для добычи нефти (пат. СССР №1794312, 1990, кл. Е 21 В 43/25), предназначенное для периодического воздействия на пласт импульсами повышенного и пониженного давления.
Устройство представляет собой насос, цилиндрический корпус которого заглушен в нижней части и имеет отверстия в стенках. В корпусе насоса установлен с возможностью возвратно-поступательного движения плунжер. Насос закреплен на насоснокомпрессорных
трубах (НКТ) и располагается в лифтовых трубах, помещенных в колонне обсадных.
Недостатками устройства является недостаточная эффективность при эксплуатации на выработанных нефтяных пластах.
Задачей, решаемой авторами являлось создание более безопасной и эффективной установки.
Указанная задача решается установлением на корпусе насоса внешнего кожуха (ВК) с отверстиями, обеспечивающими поступление в насос нефтесодержащей смеси.
-1
-1
При этом, диаметр ВК подбирается таким образом, чтобы свободно располагаясь в трубе, максимально сократить величину зазора между ВК и трубой. Как показали проведенные исследования, оптимальным является площадь поперечного сечения ВК составляющая 80-90% от площади сечения трубы. При этом скорость линейного потока жидкости возрастает с 0.3-0.4 м до 0.7-0.8 м, что не только увеличивает эффективность работы насоса, но и создает разрежение в призабойной зоне, увеличивая поступление нефти в скважину.
Для оптимизации работы насоса целесообразно установление в пространстве между корпусом насоса и внутренними стенками КЖ фильтрующего элемента (ФЭ), например, в виде сетки с диаметром ячеек 2-4 мм, что обеспечит дополнительную защиту насоса от попадания песка и тому подобных частиц.
Общий вид заявляемого технического решения изображен на фиг.1, где изображены:
- колонна обсадных труб 1 с отверстиями перфорации 2,
- насос 3, закрепленный на колонне насосно-компрессорных труб 4,
- штанги 5, соединяющие плунжер 6 насоса 3 со станком-качалкой установки (на чертеже не обозначен),
- внешний кожух 7, закрепленный на поверхности насоса.
Насос 3 состоит из корпуса 8 с заглушкой 9 в его нижней части и отверстиями 10 в боковых стенках корпуса, плунжера 6 с всасывающим клапаном 11 и нагнетающим клапаном 12.
В свободной зоне между ВК 7 и корпусом насоса 8 в зоне отверстий 10 размещен фильтрующий элемент 13, причем зона расположения ФЭ 13 связана с внутритрубным пространством через отверстия 14, выполненные в стенках кожуха 7.
Устройство работает следующим образом. Насос 3 устанавливается таким образом, чтобы отверстия 10 находились в районе зоны перфорации труб 1 (оптимально несколько ниже данной зоны). При ходе колонны штанг 5 и связанного с ними плунжера 6 вниз открываются клапаны 12 и 13 плунжера, отверстия 10 перекрываются плунжером 6, и нефть под забойным давлением поступает через отверстия 14 и ФЭ 13 в пространство над плунжером 6. При ходе колонны штанг 5 и связанного с ними плунжера 6 вверх клапаны 12 и 13 закрываются и нефть подается в колонну 4. Отверстия 10 перекрыты плунжером 6, подачи нефти под плунжер не происходит и в зоне под плунжером создается зона разряжения. По мере движения плунжера 6 вверх отверстия 10 открываются и импульс разряжения передается через отверстия 2 в призабойную зону, вызывая приток нефти.
Проведенные испытания установки с модифицированным насосом по сравнению с традиционным оборудованием показали, что она позволяет на выработанных нефтяных пластах более чем вдвое увеличить добычу нефти.