УСТАНОВКА СТРУЙНОГО НАСОСА ДЛЯ ДОБЫЧИ НЕФТИ

Полезная модель относится к оборудованию для добычи жидкости из скважин струйными насосами и может быть применена для добычи нефти как из нефтяных наклонно-направленных скважин, так и нефтяных скважин с боковыми стволами.
Наиболее близким устройством, взятым авторами в качестве прототипа полезной модели является установка струйного насоса для добычи нефти, содержащая патрубок с отверстиями, и струйный насос, включающий сопло, диффузор, приемную камеру, связанную с забоем скважины, уплотнитель для возможности гидравлического спуска-подъема, ловильную головку, фильтр, установленный перед соплом (см. RU 2238443 С1, опуб. 20.10.2004 г.).
Недостатками данной установки являются:
- низкая эксплуатационная надежность работы установки, связанная с возможным засорением проточной части струйного насоса механическими примесями, содержащимися в пластовой продукции;
- низкая эффективность, обусловленная невозможностью оперативной смены сопла и диффузора в зависимости от скважинных условий и возможными осложнениями при гидравлическом подъеме струйного насоса.
Технический результат полезной модели заключается в повышении надежности работы струйного аппарата при эксплуатации скважин путем обеспечения очистки пластовой продукции, поступающей из скважины и увеличения эффективности за счет изменения конструкции струйного аппарата.
Технический результат достигается тем, что установка струйного насоса для добычи нефти, содержащая патрубок с отверстиями и внутренней и внешней резьбами для присоединения к колонне насосно-компрессорных труб, в который установлен струйный насос, включающий сопло, диффузор, приемную камеру, связанную с забоем скважины, уплотнитель для возможности гидравлического спуска-подъема, ловильную головку, фильтр, установленный перед соплом, при этом, согласно полезной модели, патрубок с отверстиями имеет в верхней и нижней части внутренние выступы для обеспечения герметичной посадки струйного насоса, при этом струйный насос выполнен в виде корпуса с каналами, связывающими приемную камеру с забоем скважины, а диффузор с отверстиями в патрубке, кроме того сопло и диффузор выполнены съемными, при этом приемная камера выполнена в виде сменной втулки с отверстиями и центрирует сопло относительно диффузора, кроме того в нижней части корпуса на входе в струйный насос, установлен фильтр, состоящий из заглушенного снизу патрубка с отверстиями и сменными фильтр-элементами, при этом уплотнитель для возможности гидравлического спуска-подъема выполнен в виде ребристой манжеты, а в верхней части корпуса на выходе из струйного насоса выше уплотнителя дополнительно установлен фильтр, состоящий из заглушенного сверху ловильной головкой патрубка с отверстиями и сменными фильтр-элементами.
На фиг. 1 представлена установка струйного насоса для добычи нефти. На фиг. 2 вид А-А с фиг.1, на фиг. 3 увеличение I с фиг. 2.
Установка струйного насоса для добычи нефти состоит из патрубка 1 с отверстиями 2 и внутренней и внешней резьбами для присоединения к колонне НКТ. В верхней и нижней части патрубка 1 имеются внутренние выступы 9 для обеспечения герметичной посадки струйного насоса 3. Струйный насос 3 имеет корпус 4, внутри которого установлены сменное сопло 5 и диффузор 6. Между соплом 5 и диффузором 6 установлена сменная втулка 7 с отверстиями, которая образует приемную камеру 8 и центрирует сопло 5 с диффузором 6. В корпусе струйного насоса 4 имеются каналы 10 и 11. Каналы 10 связывают приемную камеру 8 с забоем скважины и служат для поступления пластовой жидкости из скважины. Каналы 11 связывают диффузор 6 с отверстиями 2 в патрубке 1. В верхней и нижней части струйного насоса установлены фильтры 12, которые состоят из патрубка 13 с отверстиями 14, на который надеты сменные фильтр-элементы 15, удерживаемые заглушками 16 и 17. Верхняя заглушка 17 выполнена в виде ловильной головки. Ниже верхнего фильтра размещен уплотнитель 18, выполненный в виде гофрированной манжеты, который служит для обеспечения возможности гидравлического спуска-подъема. Уплотнения 19, расположенные в верхней и нижней части корпуса струйного насоса 4 взаимодействуют с внутренними выступами 9 в патрубке 1, обеспечивая герметичность посадки струйного насоса 3.
Установка струйного насоса для добычи нефти работает следующим образом.
Патрубок 1 с установленным в нем струйным насосом 3 соединяется с насосно-компрессорными трубами (на фиг. не показаны) и спускается в скважину. Ниже струйного аппарата устанавливают герметизирующий узел или пакер (на фиг. не показаны). Силовая жидкость подается в сопло 5, из которого выходит с высокой скоростью, создавая при этом низкое давление в приемной камере 8. При этом происходит подсос пластовой жидкости, которая начинает поступать по каналам 10 в приемную камеру и далее под действием выходящей из сопла рабочей жидкости в диффузор 6. В диффузоре 6 происходит смешение рабочей и пластовой жидкостей, скорость потока снижается и увеличивается его давление. Под действием увеличившегося давления смесь рабочей и пластовой жидкости через каналы 11 и отверстия 2 в патрубке 1 выбрасывается в межтрубное или затрубное пространство и далее смесь рабочей и пластовой жидкости поступает на устье скважины. Сменная втулка 7 с отверстиями, образующая приемную камеру 8 центрирует сопло относительно диффузора, что обеспечивает осевую симметрию потока жидкости и увеличивает КПД струйного насоса. Благодаря выступам 9 в корпусе струйного аппарата 1 и уплотнениям 19 обеспечивается герметичность струйного насоса 3 в патрубке 1. Фильтры 12, установленные в верхней и нижней части струйного насоса 3, служат для очистки силовой и пластовой жидкости. Использование сменных фильтр-элементов 15 обеспечивает необходимую тонкость фильтрации и их быструю замену в случае необходимости. Подъем и спуск струйного насоса 3 для смены сопла 5, диффузора 6 и втулки 8 в результате их износа или изменившихся скважинных условий осуществляется путем обратной гидравлической промывки, при этом уплотнитель 18, выполненный в виде ребристой манжеты обеспечивает необходимый для подъема струйного насоса 3 перепад давления в насосно-компрессорных трубах при прохождении стыков труб в муфтовых соединениях. Заглушка 17, выполненная в виде ловильной головки, обеспечивает захват и удержание струйного насоса в лубрикаторе на устье скважины при гидравлическом подъеме.
Основными элементами струйного насоса, является сопло и диффузор, у которых диаметры проточных каналов могут составлять от 1,5-5,0 мм и более, засорение этих каналов механическими примесями, содержащимися в силовой жидкости и пластовой продукции скважины приводит к преждевременному выходу из стоя струйного насоса. При добыче жидкости из скважины предлагаемый струйный аппарат позволяет очищать не только силовую жидкость, но и пластовую жидкость, поступающую из скважины, обеспечивая при этом повышение надежности работы установки струйного насоса для добычи нефти.
Применение в предлагаемой установке сменных сопла, диффузора и втулки, образующей приемную камеру, позволяет производить их оперативную замену в случае износа или изменившихся скважинных условий (дебит скважины, динамический уровень и т.д.). Использование уплотнителя в виде ребристой манжеты обеспечивает гарантированный подъем и спуск струйного насоса с помощью гидравлической промывки. Все вышеизложенное повышает эффективность работы установки струйного насоса для добычи нефти.
Рассмотрим каждый конструктивный элемент установки отдельно, раскрыв его существенность в достижении поставленного технического результата.
Патрубок с отверстиями и выступами в верхней и нижней части обеспечивает герметичную посадку струйного насоса и выброс смеси пластовой и рабочей жидкости в межтрубное или затрубное пространство. Струйный насос обеспечивает подъем пластовой жидкости из скважины. Корпус струйного насоса с каналами служит для установки в нем сопла, диффузора и приемной втулки и связывает приемную камеру с забоем скважины, а диффузор с отверстиями в патрубке создают канал для поступления смеси рабочей и пластовой жидкости в межтрубное или затрубное пространство. Сменные сопло, диффузор и втулка с отверстиями, центрирующая сопло относительно диффузора и образующая приемную камеру, позволяют производить их оперативную замену и обеспечивают эффективную работу струйного насоса. Фильтры, состоящие из заглушенного патрубка с отверстиями и сменными фильтр-элементами обеспечивают необходимую тонкость очистки силовой и пластовой жидкостей. Уплотнитель, выполненный в виде ребристой манжеты обеспечивает гидравлический подъем струйного насоса. Ловильная головка служит для захвата и удержания струйного насоса при его спуско-подъеме.
Таким образом, все существенные признаки, включенные в формулу полезной модели, представляют собой единую установку струйного насоса для добычи нефти, при этом каждый элемент, входящий в установку, неразрывно связан с предложенным устройством и непосредственно влияет на поставленный технический результат. В случае исключения хотя бы одного конструктивного элемента установки из формулы полезной модели, заявленное устройство будет либо неработоспособно (не будет соответствовать промышленной применимости), либо не будет достигаться поставленный технический результат.
Следует понимать, что после рассмотрения специалистом приведенного описания с примером осуществления установки струйного насоса для добычи нефти, а также сопроводительных чертежей для него станут очевидными другие изменения, модификации и варианты реализации заявленной полезной модели. Таким образом, все подобные изменения, модификации и варианты реализации, а также другие области применения, не имеющие расхождений с сущностью настоящей полезной модели, следует считать защищенными настоящей полезной моделью.