Главная страница  |  Описание сайта  |  Контакты
Патент на изобретение №2456475

(19)

RU

(11)

2456475

(13)

C1

(51) МПК F04B47/02 (2006.01)

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ Статус: по данным на 27.08.2012 - действует Пошлина:

(21), (22) Заявка: 2011124037/06, 15.06.2011

(24) Дата начала отсчета срока действия патента:

15.06.2011

Приоритет(ы):

(22) Дата подачи заявки: 15.06.2011

(45) Опубликовано: 20.07.2012

(56) Список документов, цитированных в отчете о

поиске: RU 2230891 C1, 20.06.2004. SU 1687868 A2, 30.10.1991. SU 403878 A1, 26.10.1973. RU 2353806 C1, 27.04.2009. RU 2382902 C1, 27.02.2010. FR 2564527 A, 22.11.1985. CN 201778984 U, 30.03.2011.

Адрес для переписки:

423930, Республика Татарстан, г. Бавлы, ул. Гоголя, 20, НГДУ "Бавлынефть", нач. тех. отд.

(72) Автор(ы):

Ибрагимов Наиль Габдулбариевич (RU),

Ахметшагиев Фанис Кашипович (RU),

Гильфанов Рустам Анисович (RU),

Гильфанов Руслан Анисович (RU),

Ахметшагиев Марат Фанисович (RU)

(73) Патентообладатель(и):

Открытое акционерное общество "Татнефть" им. В.Д. Шашина (RU)

(54) МНОГОСТУПЕНЧАТАЯ ШТАНГОВАЯ НАСОСНАЯ УСТАНОВКА

(57) Реферат:

Изобретение относится к нефтяной промышленности и может найти применение для добычи нефти из высокодебитных скважин или из скважин малого диаметра. Установка включает рабочий цилиндр с боковыми отверстиями, дифференциальный плунжер с плунжерами малого и большого диаметра, всасывающий и нагнетательный клапаны. Рабочий цилиндр закреплен и загерметизирован внутри кожуха с помощью башмака якорного и замка. Кожух снабжен всасывающим клапаном и фильтром в нижней части и прикреплен верхней частью через башмак якорный к колонне насосно-компрессорных труб. Дифференциальный плунжер снабжен внутренним каналом для протекания жидкости и состоит из более чем одного плунжеров малого диаметра и более чем одного плунжеров большого диаметра. Плунжера малого диаметра снабжены боковыми отверстиями, расположенными в верхней части, и контактируют с уплотнениями, расположенными внутри рабочего цилиндра под боковыми отверстиями. Плунжера большого диаметра снабжены нагнетательными клапанами. Рабочий цилиндр закреплен на колонне штанг. Соотношение диаметров малого и большого плунжеров составляет от 0,48 до 0,84, соотношение длин плунжеров составляет от (0,8-1) до (1-0,8). Повышается производительность установки, облегчается монтаж и демонтаж. 1 ил.

Изобретение относится к нефтяной промышленности и может найти применение для добычи нефти из высокодебитных скважин или из скважин малого диаметра.

Известно устройство для добычи нефти, включающее корпус насоса в виде соединенных двух цилиндров, верхнего большего диаметра с отверстиями и нижнего меньшего диаметра с клапаном внизу, установленный в корпусе с возможностью возвратно-поступательного движения плунжер в виде двух соединенных цилиндров, верхнего большего диаметра и нижнего меньшего диаметра, и клапаны [Патент РФ 2189440, опубл. 2002.09.20].

Устройство обладает малой производительностью, возможность увеличения производительности установки практически отсутствует.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является устройство для добычи нефти, включающее корпус насоса в виде соединенных двух цилиндров, верхнего большего диаметра с отверстиями и нижнего меньшего диаметра с всасывающим клапаном внизу, установленный в корпусе с возможностью возвратно-поступательного движения плунжер в виде двух соединенных цилиндров, верхнего большего диаметра и нижнего меньшего диаметра, и клапаны. Отверстия выполнены в нижней части верхнего цилиндра корпуса, в нижней части нижнего цилиндра корпуса размещен всасывающий клапан, в нижней части нижнего цилиндра плунжера размещен нагнетательный клапан, при этом верхний цилиндр плунжера выполнен длиной, большей длины верхнего цилиндра корпуса (Патент РФ 2230891, опубл. 20.06.2004 - прототип).

Известное устройство обладает малой производительностью, возможность увеличения производительности установки практически отсутствует, монтаж и демонтаж установки в скважине возможен только с подъемом всей компоновки на поверхность.

В предложенном изобретении решается задача повышения производительности установки и облегчения монтажа и демонтажа установки в скважине.

Задача решается тем, что в многоступенчатой штанговой насосной установке, включающей рабочий цилиндр с боковыми отверстиями, дифференциальный плунжер с плунжерами малого и большого диаметра, всасывающий и нагнетательный клапаны, согласно изобретению рабочий цилиндр закреплен и загерметизирован внутри кожуха с помощью башмака якорного и замка, кожух снабжен всасывающим клапаном и фильтром в нижней части и прикреплен верхней частью через башмак якорный к колонне насосно-компрессорных труб, дифференциальный плунжер снабжен внутренним каналом для протекания жидкости и состоит из более чем одного плунжеров малого диаметра и более чем одного плунжеров большого диаметра, плунжера малого диаметра снабжены боковыми отверстиями, расположенными в верхней части, и контактируют с уплотнениями, расположенными внутри рабочего цилиндра под боковыми отверстиями, плунжера большого диаметра снабжены нагнетательными клапанами, при этом рабочий цилиндр закреплен на колонне штанг, а соотношение диаметров малого и большого плунжеров составляет от 0,48 до 0,84, соотношение длин плунжеров составляет от (0,8-1) до (1-0,8).

Сущность изобретения

Известные штанговые насосы обладают ограниченной и весьма малой производительностью, обусловленной соотношением диаметров рабочего цилиндра и плунжера. Возможность увеличения производительности штанговых насосов практически отсутствует. Увеличение хода и частоты качания станка-качалки не беспредельны. Кроме того, монтаж и демонтаж установки в скважине возможен только с подъемом всей компоновки на поверхность. Особенно остро эти недостатки проявляются в условиях скважин малого диаметра, когда невозможен переход к насосам большего диаметра.

В предложенном изобретении решается задача повышения производительности установки и облегчения монтажа и демонтажа установки в скважине.

Предложенная многоступенчатая штанговая насосная установка представлена на чертеже.

Установка состоит из рабочего цилиндра 1, имеющего боковые отверстия 2, уплотнения 3 внутри под отверстиями 2 и замок 4 снаружи в верхней части. Рабочий цилиндр 1 закреплен и загерметизирован внутри кожуха 5 с помощью башмака якорного 6 и замка 4. Кожух 5 имеет клапан 7 и фильтр 8 в нижней части и закреплен верхней частью через башмак якорный 6 к колонне насосно-компрессорных труб 9. Внутри рабочего цилиндра 1 расположен дифференциальный плунжер с внутренним каналом для протекания жидкости 10. Дифференциальный плунжер состоит из плунжеров малого диаметра 11 и плунжеров большого диаметра 12. Плунжера малого диаметра 11 снабжены боковыми отверстиями 13, расположенными в верхней части, и контактируют с уплотнениями 3 и уплотняются последними. Плунжера большого диаметра 12 имеют клапана 14. Кожух 5 с клапаном 7, фильтром 8 и башмаком якорным 6 спущен в скважину 15 с пластом 16 на колонне насосно-компрессорных труб 9, а цилиндр 1 с уплотнениями 3, плунжерами 11 и 12 и замком 4 спущен и закреплен в башмак якорный 6 на колонне штанг 17.

Соотношение диаметров малого и большого плунжеров составляет от 0,48 до 0,84. Так, например, диаметр плунжера малого диаметра может быть равен 27 мм, большого - 56 мм, или соответственно 27 мм и 32 мм.

Соотношение длин плунжеров составляет от (0,8-1) до (1-0,8). Например, длины плунжеров как малого, так и большого диаметров могут составлять 1333 и 1648 мм.

Один плунжер малого и один плунжер большого диаметра с их оборудованием составляют одну ступень установки. Многоступенчатость установки определяется множеством возможных ступеней.

Установка работает следующим образом

При ходе штанговой колонны 17, а вместе с ней и плунжеров малого диаметра 11 и большого диаметра 12, вверх клапана 14 закрываются, клапан 7 открывается и жидкость из пласта 16 через фильтр 8 и отверстия 2 поступает в полости под плунжерами большого диаметра 12 и заполняет их. При ходе колонны штанг 17, а вместе с ней и плунжеров малого диаметра 11 и большого диаметра 12, вниз клапан 7 закрывается, клапана 14 открываются и жидкость, накопленная в полостях под плунжерами большого диаметра 12, через отверстия 13 и полость 10 устремляется в колонну насосно-компрессорных труб 9. При этом обеспечивается герметичность в соединении между башмаком якорным 6 и замком 4, а также в соединениях между уплотнениями 3 и плунжерами малого диметра 11. Цикл повторяется.

По сравнению с установкой по прототипу производительность заявленной установки увеличена во столько раз, во сколько раз больше использовано плунжеров большого и малого диаметров. Возможность увеличения производительности установки обеспечивается увеличением количества плунжеров малого и большого диаметров. В предложенной установке заложена возможность подъема всей установки на поверхность на насосных штангах по типу вставного насоса, что облегчает монтаж и демонтаж установки в скважине без подъема всей компоновки.

Применение предложенной установки позволит решить задачу повышения производительности установки и облегчение монтажа и демонтажа установки в скважине.

Формула изобретения

Многоступенчатая штанговая насосная установка, включающая рабочий цилиндр с боковыми отверстиями, дифференциальный плунжер с плунжерами малого и большого диаметра, всасывающий и нагнетательный клапаны, отличающаяся тем, что рабочий цилиндр закреплен и загерметизирован внутри кожуха с помощью башмака якорного и замка, кожух снабжен всасывающим клапаном и фильтром в нижней части и прикреплен верхней частью через башмак якорный к колонне насосно-компрессорных труб, дифференциальный плунжер снабжен внутренним каналом для протекания жидкости и состоит из более чем одного плунжеров малого диаметра и более чем одного плунжеров большого диаметра, плунжеры малого диаметра снабжены боковыми отверстиями, расположенными в верхней части, и контактируют с уплотнениями, расположенными внутри рабочего цилиндра под боковыми отверстиями, плунжеры большого диаметра снабжены нагнетательными клапанами, при этом рабочий цилиндр закреплен на колонне штанг, а соотношение диаметров малого и большого плунжеров составляет от 0,48 до 0,84, соотношение длин плунжеров составляет от 0,8-1 до 1-0,8.

РИСУНКИ