СКВАЖИННЫЙ ШТАНГОВЫЙ НАСОС
OIL-WELL PUMP

Изобретение относится к технике добычи нефти, в частности к скважинным штанговым насосам.
Изобретение может быть использовано при откачке из скважин жидкостей, содержащих механические примеси.
Известен скважинный штанговый насос, содержащий рабочую пару плунжер-цилиндр с установленными в них соответственно нагнетательным и всасывающим клапанами и фильтр для сепарации газа, связанный с приемом насоса, фильтр выполнен в виде оребренного по наружной поверхности груза, а его связь с приемом насоса осуществляется при помощи гибкого шланга (авт. свидетельство СССР №1035282, 15.08.83. Бюл. №30).
Недостатком данного скважинного насоса является высокая вероятность загрязнения фильтра.
Известен скважинный штанговый насос, содержащий рабочую пару плунжер-цилиндр с установленными в них соответственно нагнетательным и всасывающим клапанами, фильтр выполнен в виде перфорированной цилиндрической емкости. Фильтр связан с приемом насоса. Фильтр перед приемом насоса снабжен установленной под ним герметичной цилиндрической емкостью. Емкость гибкой связью соединена с фильтром, фильтр связан гибким шлангом с приемом насоса (авт. свидетельство СССР №1439282, 23.11.88. Бюл. №43).
Недостатком данного скважинного насоса является недостаточная эффективность, обусловленная небольшим объемом емкости. При заполнении емкости механическими примесями отделение механических примесей в откачиваемой жидкости не происходит; насос изнашивается.
Решаемая задача и ожидаемый технический результат: повышение эффективности насоса в эксплуатации за счет обеспечения очистки откачиваемой жидкости от механических примесей, которые накапливаются на забое скважины и выносятся промывкой при подземном ремонте. Увеличится межремонтный период (МРП) скважины за счет отделения механических примесей в течение всего периода работы насоса и, соответственно, уменьшится износ рабочей пары плунжер-цилиндр и клапанных узлов насоса.
Поставленная задача решается тем, что предлагаемый скважинный штанговый насос, содержащий рабочую пару плунжер-цилиндр с установленными в них соответственно нагнетательным и всасывающим клапанами, фильтр механических примесей, связанный с приемом насоса и снабженный снизу емкостью предварительного накопления механических примесей, отличается тем, что фильтр механических примесей состоит из концентрически расположенных труб, верхняя часть наружной трубы и нижняя часть внутренней трубы гидравлически сообщают забой скважины с приемом насоса, а емкость предварительного накопления механических примесей выполнена в виде продолжения наружной трубы фильтра и снабжена подпружиненным клапаном, установленным в нижней части емкости, причем расстояние от насоса до подпружиненного клапана больше, чем расстояние от насоса до интервала перфорации.
На чертеже представлена схема скважинного штангового насоса. Здесь:
1 - плунжер
2 - цилиндр
3 - нагнетательный клапан
4 - всасывающий клапан
5 - отверстия в верхней части наружной трубы
6 - наружная труба
7 - внутренняя труба
8 - отверстия в нижней части внутренней трубы
9 - емкость предварительного накопления механических примесей
10 - подпружиненный клапан
11 - интервал перфорации
12 - механические примеси
13 - пружина.
Движение жидкости показано на чертеже сплошными стрелками; отделяемых механических примесей - штриховыми.
В рабочей паре плунжер 1 - цилиндр 2 установлены соответственно нагнетательный и всасывающий клапаны 3, 4. Фильтр механических примесей выполнен в виде двух концентрично расположенных труб: наружной 6 и внутренней 7. В верхней части наружной трубы 6 имеются отверстия 5, в нижней части внутренней трубы 7 имеются отверстия 8, через которые жидкость поступает на прием насоса. Емкость предварительного накопления механических примесей 9 представляет собой нижнюю часть продолжения наружной трубы 6, в нижнем торце оборудованной клапаном 10 с пружиной 13. Расстояние от скважинного штангового насоса до подпружиненного клапана 10 больше, чем расстояние от скважинного штангового насоса до интервала перфорации 11.
Предлагаемый скважинный насос работает следующим образом. Жидкость с забоя скважины через отверстия 5 поступает в перфорированную в верхней части наружную трубу 6, затем проходит во внутреннюю трубу 7 меньшего диаметра, перфорированную в нижней части, через отверстия 8 и поступает на прием скважинного штангового насоса. При прохождении жидкости по трубам 6 и 7 механические примеси 12, содержащиеся в жидкости, осаждаются в емкости предварительного накопления механических примесей 9 и накапливаются над клапаном 10. По мере накопления механических примесей 12 масса их над подпружиненным клапаном 10 увеличивается, и он под действием силы тяжести механических примесей 12 открывается, сообщая емкость предварительного накопления механических примесей 9 и забой скважины. Механические примеси 12 опускаются в зумпф ниже интервала перфорации 11. Расстояние от скважинного штангового насоса до клапана должно быть больше, чем расстояние от скважинного штангового насоса до интервала перфорации 11, для предотвращения смешивания восходящего к скважинному штанговому насосу потока скважинной жидкости и отделяемых из скважинной жидкости механических примесей 12, скапливающихся в емкости предварительного накопления 9. После сброса механических примесей 12 из емкости предварительного накопления механических примесей 9 подпружиненный клапан 10 освобождается от силы тяжести, обусловленной весом накопленных механических примесей 12, и под действием пружины 13 закрывается, тем самым перекрывая сообщение добываемой жидкости с приемом насоса через нижнюю часть наружной трубы 6.
Предлагаемый скважинный насос, таким образом, более эффективен в эксплуатации: его применение позволяет значительно увеличить МРП скважины благодаря отделению механических примесей от добываемой жидкости в течение всего периода работы насоса и уменьшению износа рабочей пары плунжер-цилиндр и клапанных узлов насоса.