ШТАНГОВАЯ НАСОСНАЯ УСТАНОВКА

Разработка относится к технике для добычи нефти при эксплуатации скважин, продуцирующих пластовые жидкости с мехпримесями и высоким газосодержанием и может быть использована в нефтяной и газовой промышленности.
Известна штанговая насосная установка (аналог- а.с. 1756626, СССР,кл. F 04 В 47/02, 22.04.92) содержащая колонны штанг и насосных труб,связанный с колонной насосных труб посредством разделителя перфорированный отверстиями кожух.в котором с зазором размещен штанговый насос с цилиндром, плунжером, всасывающим клапаном, гидравлически сообщенным с полостью кожуха, нагнетательным клапаном, и обратный клапан, установленный в кожухе.
Недостатками этой конструкции являются сложность и ненадежность конструкции, обусловленные необходимостью попарной подгонки рабочего положения плунжерных пар разделителя и штангового насоса, а также необходимостью применения полых штанг.
Известна штанговая насосная установка (прототип- патент РФ №2125663, кл. F 04 В 47/02, 27.01.99., бюл. №3) содержащая колонны штанг и насосных труб, контейнер для механических примесей, связанный с колонной насосных труб посредством разделителя перфорированный отверстиями кожух, в котором с зазором размещен цилиндр штангового насоса с всасывающим клапаном, гидравлически сообщенным с полостью кожуха, и плунжером с нагнетательным клапаном.
Недостатком этой конструкции является слабая работоспособность при откачке жидкостей с мехпримесями.
Технический результат, который обеспечивается предложением - повышение долговечности и надежности установки при откачке жидкостей с мехпримесями.
Указанная цель достигается тем. что в предложенной штанговой насосной установке (фиг.1), содержащей колонны штанг и насосных труб, контейнер для механических примесей, связанный с колонной насосных труб посредством разделителя перфорированный отверстиями кожух, в котором с зазором размещен цилиндр штангового насоса с всасывающим клапаном, гидравлически сообщенным с полостью кожуха, и плунжером с нагнетательным клапаном, отверстия в кожухе выполнены тангенциально. Наличие в кожухе, в зоне размещения всасывающего клапана, отбойника для направления механических примесей в контейнер способствует улучшению очистки жидкости до ее поступления в полость насоса через всасывающий клапан.
На фиг.1 изображена штанговая насосная установка, содержащая колонны штанг 1 и насосных труб 2, контейнер для механических примесей 3, связанный с колонной насосных труб 2 посредством разделителя 4 перфорированный отверстиями 5 кожух 6, в котором с зазором размещен цилиндр 7 штангового насоса с всасывающим клапаном 8, гидравлически сообщенным с полостью кожуха 6, и плунжером 9 с нагнетательным клапаном 10. Отверстия 5 в кожухе 6 выполнены тангенциально, благодаря чему кожух 6 и цилиндр 7 образуют центробежно-гравитационный сепаратор, жидкость при движении через его полость к всасывающему клапану раскручивается, и центробежные силы отбрасывают мехпримеси к стенкам кожуха, по которым последние опускаются в контейнер 3. В зоне размещения всасывающего клапана 8 может быть установлен отбойник 11.
Штанговая насосная установка работает следующим образом.
После спуска установки в скважину колонне штанг 1 придают возвратно-поступательное движение. При ходе плунжера 9 вверх добываемая жидкость без свободного газа (свободный газ, как наиболее легкий, не опускается вниз вместе с жидкостью) поступает через тангенциальные отверстия 5 в кожухе 6 по
кольцевому пространству между кожухом 6 и цилиндром 7 к всасывающему клапану 8. Благодаря тангенциальному исполнению отверстий 5 жидкость, двигаясь к всасывающему клапану 8, раскручивается, центробежные силы отбрасывают мехпримеси к стенкам кожуха 6, по которым последние опускаются в контейнер 3, а очищенная от мехпримесей жидкость поступает через всасывающий клапан 8 в полость цилиндра 7 и откачивается на поверхность. Этот эффект усиливается, т.е. жидкость лучше очищается от мехпримесей, при наличии в зоне размещения всасывающего клапана 8 отбойника 11, при динамическом контакте с которым мехпримесям придается дополнительное ускорение в направлении контейнера 3. При ходе плунжера вниз жидкость в кожухе не двигается. Растворенный газ при этом, как наиболее легкий, освобождается и, через отверстия 5, вытесняется за пределы установки. Таким образом, в насос поступает жидкость без мехпримесей и без газа. На день подачи заявки проведены успешные испытания установки в пяти скважинах.
Максимальная потребность в таких установках для нефтяной отрасли России составляет около 20 тысяч штук, средний экономический эффект от применения единицы предложенного оборудования около 40 тыс. руб. в год. Таким образом, максимальный годовой экономический эффект составляет 800 млн. рублей.