Скважинная насосная установка

Скважинная насосная установка
Предложенная полезная модель относится к технике и технологии добычи нефти и может быть использована при добыче обводненной нефти с высоким содержанием газа.
Известна скважинная штанговая насосная установка, содержащая колонну насосно-компрессорных труб с хвостовиком, связанный с ней цилиндр с основным и дополнительным всасывающими клапанами и установленный в цилиндре плунжер (SU 1323743 А2, F04B47/02, 15.07.87).
Недостатком данной конструкции является низкая эффективность при откачке нефти с высоким содержанием свободного газа, низкая наработка до отказа при высоком содержании парафина и механических примесей.
Задачей полезной модели является создание эффективного и энергосберегающего режима работы для откачки газожидкостных смесей.
Технический результат полезной модели - обеспечение создания пробкового режима за счет компрессии газа в цилиндре насоса на его выходе в подвеске НКТ и выкидной линии скважины, что позволит более эффективно использовать энергию попутного газа для подъема жидкости на поверхность.
Технический результат достигается тем, что в скважинной щтанговой насосной установке, содержащей колонну насосно-компрессорных труб с хвостовиком, связанный с ней цилиндр с основным и дополнительным боковым всасывающими клапанами и установленный в цилиндре плунжер с выпускным клапаном, на цилиндрической поверхности плунжера установлен, по меньшей мере, один компрессионный кольцевой уплотнительный элемент.
Кроме того, могут бьггь установлены два компрессионных кольцевых уплотнительных элемента, соответственно в верхней и нижней частях плунжера.
На чертеже представлена схема скважинной щтанговой насосной установки.
Установка содержит колонну 1 НКТ с хвостовиком 2, на которой установлен цилиндр 3 с плунжером 4. Цилиндр 3 имеет в нижней части основной всасывающий клапан 5 и в средней части - дополнительный боковой всасывающий клапан 6. На боковой поверхности плунжера 4 установлены компрессионные кольцевые уплотнительные элементы 7 - компрессионные кольца или манжеты в верхней и нижней части плунжера 4. В плунжере 2 установлен выпускной клапан 8.
м с дополнительный всасьшающий клапан 6 - выше основного и эксцентрично оси цилиндра 3. Выпускной клапан 8 - соосно с основным всасывающим клапаном 3. Установка работает следующим образом. При ходе плунжера 4 вверх после открытия бокового всасывающего клапана б всасывающий клапан 5 закрывается, и в образовавщийся вакуум цилиндра 3 устремляется нефтегазовая смесь из затрубного пространства. Причем верхняя часть цилиндра 3 (разреженная камера) в первую очередь заполняется газом, выделивщимся из нефти, образуя газовую пробку. При ходе плунжера 4 вниз газовая пробка сжимается давлением, образуемым разницей давления между столбом жидкости в НКТ и динамическим уровнем на приеме насоса в затрубном пространстве, а также глубиной его спуска в скважину. В этом случае компремирование газовой пробки может достигать от 3-х до 6-ти ступеней сжатия благодаря наличию компрессионных колец. При таком компремировании температура газовой пробки достигает от 80 до 170 по Цельсию. За счет теплоотдачи от газовой пробки в цилиндре насоса и в НКТ при ее подъеме к устью скважины происходит нагревание окружающей среды (нефти, части попутной воды, НКТ и щтанг), обеспечивается снижение отложений парафина и смол в НКТ и щтангах и, как следствие, увеличение межочистного периода, долговечности работы насоса. Одновременно газовая пробка, вырвавщаяся из цилиндра в НКТ, при своем подъеме вверх и снижении давления на нее выщерасположенными перемежающимися слоями нефти с водой увеличивается в объеме, скорость движения ее возрастает и она работает как порщень в НКТ, образуя пробковый режим, который при благоприятных .условиях (высокий газовый фактор, малая обводненность продукции и т.д.) может перейти в режим фонтанирования скважины с отключением от работы станка-качалки. Количество компрессионных колец и материал для их изготовления зависит от глубины спуска насоса, развиваемого насосом напора, температуры пластовой жидкости, газового фактора и Других параметров. Копремированная газовая пробка повыщает температуру окружающей среды (нефть, вода, НКТ, штанги) при ее подъеме по НКТ к устью скважины и не происходит отложения парафина и смол. Высокая скорость подъема газовой пробки обеспечивает максимальный вынос ханических примесей (окалина с труб, песок, продукты коррозии) на поверхность и ижение отказов оборудования, повьппая долговечность работы насоса.