УСОВЕРШЕНСТВОВАННЫЙ СКВАЖИННЫЙ НАСОС К2

Заявляемое техническое решение относится к скважинным насосам для добычи нефти перекачки и, в частности, к глубинным штанговым насосам для добычи нефти из малодебитных скважин.
Заявляется глубинный штанговый насос для добычи нефти, преимущественно из малодебитных скважин.
Из уровня техники широко известны скважинные насосы (например, http://www.neftemash.ru/products/21/136 или http://www.elkam.ru/catalogue/pumps nsb.htm - для малодебитных скважин)). Насосы включают обычно следующие основные части - цилиндр, плунжер, обратные клапаны, преимущественно шарикового типа. Список возможных составляющих не ограничивается перечисленным и может быть расширен.
Недостатком некоторых конструкции является сложность изготовления, других - недостаточная производительность, третьих - незащищенность от засора.
Глубинные штанговые насосы (ГШН) (скважинные) являются наиболее распространенным видом насосов, предназначенных для подъема жидкости из нефтяных скважин. Глубинные штанговые насосы (ГШН) ОАО «Ижнефтемаш» (http://www.unpk.ru/oborud/nasos/nasos trub gshn) выбраны в качестве прототипа.
Технический результат полезной модели состоит в повышении производительности, улучшении вакуумного эффекта, улучшении самоочищаемости цилиндра от посторонних частиц.
Известные решения не позволяют достичь заявленного технического результата.
Целью полезной модели является возможность изготовления улучшенного устройства (ГШН) на базе производства известных широко применяемых насосов без применения сложного и высокоточного станочного оборудования.
Заявленный технический результат достигают изготовлением плунжера путем соединения двух плунжеров с помощью технологического переходника для плунжеров, изготовления цилиндра путем соединения двух цилиндров с помощью технологического переходника для цилиндров, установки заглушки на место установки нижнего обратного клапана цилиндра у прототипа, выполнения двух или более отверстий в стенках нижнего цилиндра для входа жидкости.
Описание графического материала.
Фиг.1. Схематическое изображение конструкции серийно выпускаемого ГШН (прототипа).
Фиг.2. Схематическое изображение деталей для сборки заявляемой конструкции.
Фиг.3. Схематическое изображение заявляемой конструкции в собранном виде.
Подробное описание устройства.
Сущность предложения иллюстрируется на фигурах 1-3.
Глубинный штанговый насос состоит из плунжера 1, имеющего внутреннюю сквозную полость (отверстие) 2, нагнетающий 3 и обратный 4 клапаны.
ГШН согласно предлагаемому решению состоит из цилиндра и плунжера, установленного в цилиндре с возможностью возвратно-поступательного движения.
Плунжер собран из двух плунжеров (может быть изготовлен из модернизированных плунжеров серийно выпускаемого ГШН), соединенных между собой с помощью переходника для плунжеров 5. На переходнике выполнена резьба соответствующая резьбе на плунжерах.
Цилиндр собран из двух цилиндров 6 (может быть изготовлен из модернизированных цилиндров серийно выпускаемого ГШН), соединенных между собой с помощью переходника для цилиндров 8, (при этом клапаны 10 не используют). На переходнике 8 выполнена резьба соответствующая резьбе на цилиндрах. Нижнее отверстие полученного цилиндра закрыто заглушкой 7 (на резьбе).
На расстоянии L=0.5-0.75 длины от нижнего края нижнего цилиндра выполнены несколько отверстий 9 для входа перекачиваемой жидкости. Лучшие результаты получены при L=2/3 (0.66) и при числе отверстий равном 4.
Для насоса диаметром 32 мм отверстия 9 выполняют диаметром 18 мм, для насоса ГШН диаметром 43 мм отверстия 9 выполняют диаметром 20 мм, а для насоса диаметром 55 мм отверстия 9 выполняют диаметром 22 мм. Расстояние от центра отверстий до заглушки (нижнего конца цилиндра) зависит от длины хода штока ГШН и в среднем составляет 2.2-2.3 метра.
Благодаря увеличенным размерам плунжера и цилиндра производительность насоса повышается.
Глубинный штанговый насос работает следующим образом.
Плунжер 1 находится в нижнем положении. При движении вверх все клапаны 3 и 4 закрыты. Под плунжером создается разрежение. Когда отверстия 9 открываются, разрежение создает депрессию на пласт - образуется импульс пониженного давления в потоке жидкости, под действием которого жидкость лучше заполняет цилиндр. Кроме того, в таком режиме, заполняющая жидкость смывает посторонние частицы, мусор, если таковой имеется, очищая цилиндр.
Находясь в верхнем положении, плунжер открывает отверстия 9. Затем при движении вниз до момента перекрытия отверстий 9, незначительная часть жидкости выходит наружу, что создает репрессию на призабойную зону пласта, очищает отверстия для входа жидкости. Далее отверстия 9 перекрываются, клапаны 3, 4 открываются, и жидкость заполняет плунжер 1 и пространство над плунжером.
После этого цикл повторяется.
Дополнительные рекомендации по выполнению работ.
Необходимо тщательно очистить отверстия 9 от заусенец и промыть внутреннюю полость цилиндра насоса после сверления отверстий 9 для того чтобы не повредить поверхность плунжера 1.
Только после тщательной очистки цилиндр насоса крепят в тисках и вставляют в него плунжер.
После того, как усовершенствованный скважинный насос собран его необходимо спрессовать водой, чтобы удостовериться в герметичности и отсутствии протечек жидкости из НКТ (Насосно-компрессорные трубы) во время работы.
Спуск усовершенствованного скважинного насоса в скважину ничем не отличается от спуска обычного глубинного штангового насоса.
Усовершенствованный скважинный насос спускают в НКТ эксплуатационной скважины в зону перфорации так, чтобы отверстия 9 цилиндра 6 насоса находились в середине участка с перфорацией, для этого перед спуском делают замер длины каждой НКТ.
После этого плунжер усовершенствованного скважинного насоса на штангах спускают до самой заглушки, т.е. до упора. Затем пускают скважину в работу.
Промышленная применимость.
Заявленная конструкция промышленно применима, поскольку обладает преемственностью с элементами серийно выпускаемых изделий с добавлением деталей (переходников) и операций (выполнение дополнительных отверстий), выполнение которых возможно в промышленном производстве.