[go: up one dir, main page]

RU119408U1 - Borehole PUMP PUMP FOR SMALL-DEVELOPING WELLS - Google Patents

Borehole PUMP PUMP FOR SMALL-DEVELOPING WELLS Download PDF

Info

Publication number
RU119408U1
RU119408U1 RU2012106071/06U RU2012106071U RU119408U1 RU 119408 U1 RU119408 U1 RU 119408U1 RU 2012106071/06 U RU2012106071/06 U RU 2012106071/06U RU 2012106071 U RU2012106071 U RU 2012106071U RU 119408 U1 RU119408 U1 RU 119408U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
plunger
cylinder
chamber
pump
valves
Prior art date
Application number
RU2012106071/06U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Владимир Васильевич Кунеевский
Дмитрий Витальевич Страхов
Владимир Борисович Оснос
Original Assignee
Владимир Васильевич Кунеевский
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Владимир Васильевич Кунеевский filed Critical Владимир Васильевич Кунеевский
Priority to RU2012106071/06U priority Critical patent/RU119408U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU119408U1 publication Critical patent/RU119408U1/en

Links

Landscapes

  • Details Of Reciprocating Pumps (AREA)
  • Reciprocating Pumps (AREA)

Abstract

1. Скважинный штанговый насос, содержащий цилиндр с всасывающим клапаном, соединенный с колонной труб, плунжер с нагнетательным клапаном, соединенный штангами с устьевым приводом, отличающийся тем, что нагнетательный клапан размещен сверху плунжера, который выполнен длиной, большей длины максимального рабочего хода устьевого привода, цилиндр оснащен герметичной камерой большего диаметра, в нижней части которой установлен всасывающий клапан, при этом клапаны изготовлены с пропускной способностью не менее пропускной способности плунжера. ! 2. Скважинный штанговый насос по п.1, отличающийся тем, что камера соединена с нижней частью цилиндра. ! 3. Скважинный штанговый насос по п.1, отличающийся тем, что камера соединена с верхней частью цилиндра. ! 4. Скважинный штанговый насос по п.1, отличающийся тем, что камера присоединена к цилиндру между его верхней и нижней частями. ! 5. Скважинный штанговый насос по одному из пп.1, 2, 3 или 4, отличающийся тем, что камера оснащена как минимум одним дополнительным всасывающим клапаном, установленным последовательно всасывающему клапану и отвечающему тем же условиям, что и другие клапаны. ! 6. Скважинный штанговый насос по одному из пп.1, 2, 3 или 4, отличающийся тем, что плунжер оснащен как минимум одним дополнительным нагнетательным клапаном, установленным последовательно нагнетательному клапану и отвечающему тем же условиям, что и другие клапаны. ! 7. Скважинный штанговый насос по п.5, отличающийся тем, что плунжер оснащен как минимум одним дополнительным нагнетательным клапаном, установленным последовательно нагнетательному клапану и отвечающему тем же условиям, что и другие кла� 1. A downhole sucker rod pump containing a cylinder with a suction valve connected to the pipe string, a plunger with a delivery valve connected by rods with a wellhead drive, characterized in that the delivery valve is located on top of the plunger, which is made with a length greater than the length of the maximum working stroke of the wellhead drive, the cylinder is equipped with a sealed chamber of a larger diameter, in the lower part of which a suction valve is installed, while the valves are made with a capacity not less than the capacity of the plunger. ! 2. The downhole sucker rod pump according to claim 1, wherein the chamber is connected to the bottom of the cylinder. ! 3. The downhole sucker rod pump according to claim 1, wherein the chamber is connected to the top of the cylinder. ! 4. The downhole sucker rod pump according to claim 1, characterized in that the chamber is connected to the cylinder between its upper and lower parts. ! 5. A downhole rod pump according to one of claims 1, 2, 3 or 4, characterized in that the chamber is equipped with at least one additional suction valve installed in series with the suction valve and meeting the same conditions as the other valves. ! 6. A downhole rod pump according to one of claims 1, 2, 3 or 4, characterized in that the plunger is equipped with at least one additional discharge valve installed in series with the discharge valve and meeting the same conditions as the other valves. ! 7. The downhole sucker rod pump according to claim 5, characterized in that the plunger is equipped with at least one additional discharge valve installed in series with the discharge valve and meeting the same conditions as the other valves.

Description

Полезная модель относится к нефтедобывающей промышленности и может быть использовано для эксплуатации добывающих малодебитных скважин, в том числе с высоким газовым фактором, с обводнившейся и/или высоковязкой продукцией.The utility model relates to the oil industry and can be used for the operation of producing low-producing wells, including those with a high gas factor, with flooded and / or highly viscous products.

Известна глубинно-насосная установка (патент RU №2361115, F04B 47/02, опубл. 10.07.2009 г.), включающая штанговый насос, содержащий цилиндр, приемный клапан, плунжер с управляемым нагнетательным клапаном, присоединенный к колонне насосных штанг с центраторами, пакер и перепускное устройство, отличающаяся тем, что глубинно-насосная установка ниже перепускного устройства снабжена полым хвостовиком, состоящим из верхней и нижней частей, с дополнительным перепускным устройством, пакером, выполненным в виде самоуплотняющихся манжет с расстоянием между рядом расположенными самоуплотняющимися манжетами, превышающим расстояние между торцами труб в муфтовых соединениях эксплуатационной колонны, и упором, причем ниже пакера и выше упора хвостовик снабжен боковыми отверстиями, а дополнительное перепускное устройство выполнено в виде цилиндра, соединенного с нижней частью хвостовика, с боковыми каналами, сообщающимися с внутренней полостью хвостовика, и полого поршня, соединенного с верхней частью хвостовика, с возможностью ограниченного осевого перемещения вниз относительно цилиндра с герметичным перекрытием сообщения между боковыми каналами цилиндра и внутренней полостью хвостовика.A well-known deep-well pumping unit (patent RU No. 2361115, F04B 47/02, published July 10, 2009), comprising a sucker rod pump comprising a cylinder, a suction valve, a plunger with a controlled discharge valve, connected to a string of pump rods with centralizers, a packer and a bypass device, characterized in that the downhole pumping unit below the bypass device is equipped with a hollow shank consisting of upper and lower parts, with an additional bypass device, a packer made in the form of self-sealing cuffs with a distance between a number of located self-sealing cuffs that exceed the distance between the ends of the pipes in the coupling joints of the production string and the stop, and below the packer and above the stop, the shank is provided with side openings, and an additional bypass device is made in the form of a cylinder connected to the bottom of the shank with side channels communicating with the inner cavity of the shank, and a hollow piston connected to the upper part of the shank, with the possibility of limited axial movement downward relative to the cylinder with g rmetichnym overlap between the side posts of the cylinder channels and the interior cavity of the shank.

Недостатками данного насоса являются сложность изготовления, установки и обслуживания из-за наличия отсекающего пакера и необходимости спуска и подъема всей установки в сборе на колонне штанг, что делает невозможным использование установки в скважинах глубиной более 1500 м, при этом малые пропускные сечения в клапанах значительно, которые увеличивают сопротивление потока жидкости и, как следствие снижают коэффициент полезного действия (КПД) при добыче из малодебитных скважин, особенно с высоковязкой и/или обводнившейся (более 80%) продукцией, а также с высоким газовым фактором (вызывая большие перепады давлений и выделение газа), при этом высокая вероятность отказа работы одного из клапанов и, как следствие, работы всего насоса.The disadvantages of this pump are the complexity of manufacturing, installation and maintenance due to the presence of a shut-off packer and the need to lower and raise the entire assembly on the rod string, which makes it impossible to use the installation in wells with a depth of more than 1500 m, while the small cross-sections in the valves are significantly which increase the resistance of the fluid flow and, as a result, reduce the coefficient of performance (COP) when producing from low-production wells, especially with highly viscous and / or flooded (more than 80%) products it, as well as with a high gas factor (causing large pressure drops and gas evolution), with a high probability of failure of one of the valves and, as a consequence, the operation of the entire pump.

Наиболее близким является скважинный штанговый насос (патент RU №2088805, F04B 47/00, опубл. 27.08.1997 г.), содержащий цилиндр с всасывающим клапаном, плунжер с нагнетательным клапаном, сцепляющее устройство и сливное устройство, отличающийся тем, что сцепляющее устройство снабжено корпусом-центратором с внутренней конической поверхностью, по окружности которой размещены поджатые пружиной и шайбой конические плашки, находящиеся в зацеплении с плашкодержателем, размещенным в сквозном отверстии специального переводника, соединенного с корпусом-центратором и штангами, а сливное устройство снабжено корпусом с внутренней конической поверхностью, в пределах которой по окружности выполнены радиальные отверстия и, размещенной внутри него конической втулкой, наружная поверхность которой выполнена цилиндрической с размещенными на ней радиальными отверстиями и конической с проточкой между ними, а внутри имеется сквозное ступенчатое отверстие с пазами на его малом диаметре.The closest is a borehole sucker rod pump (patent RU No. 2088805, F04B 47/00, publ. 08.27.1997), containing a cylinder with a suction valve, a plunger with a discharge valve, an coupling device and a drain device, characterized in that the coupling device is provided a centralizer case with an inner conical surface, the circumference of which contains conical dies pressed by a spring and a washer, meshed with a die holder, located in the through hole of a special sub connected to the center case a rotor and rods, and the drain device is provided with a housing with an inner conical surface, within which there are radial holes around the circumference and a conical sleeve placed inside it, the outer surface of which is cylindrical with radial holes placed on it and a conical groove between them, and inside there is a through step hole with grooves on its small diameter.

Недостатками данного насоса являются сложность изготовления большого количества мелких, сложных деталей и малые пропускные сечения в клапанах, которые значительно увеличивают сопротивление потока жидкости и, как следствие снижают КПД при добыче из малодебитных скважин, особенно с высоковязкой и/или обводнившейся (более 80%) продукцией, а также с высоким газовым фактором (вызывая большие перепады давлений и выделение газа), при этом высокая вероятность отказа работы одного из клапанов и, как следствие, работы всего насоса.The disadvantages of this pump are the difficulty in manufacturing a large number of small, complex parts and small throughput sections in the valves, which significantly increase the resistance of the fluid flow and, as a result, reduce the efficiency when producing from low-production wells, especially with highly viscous and / or flooded (over 80%) products , as well as with a high gas factor (causing large pressure drops and gas evolution), while there is a high probability of failure of one of the valves and, as a consequence, the operation of the entire pump.

Технической задачей предполагаемой полезной модели является создание скважинного штангового насоса с высоким КПД и низким сопротивлением для перетока жидкости во всей его конструкции, при этом снижение вероятности выхода из строя насоса за счет дублирования работы клапанов.The technical task of the proposed utility model is to create a borehole sucker rod pump with high efficiency and low resistance for fluid flow in its entire structure, while reducing the likelihood of pump failure due to duplication of valve operation.

Техническая задача решается скважинным штанговым насосом, содержащим цилиндр с всасывающим клапаном, соединенный с колонной труб, плунжер с нагнетательным клапаном, соединенный штангами с устьевым приводом.The technical problem is solved by a borehole sucker rod pump containing a cylinder with a suction valve connected to a pipe string, a plunger with a discharge valve connected by rods with a wellhead drive.

Новым является то, что нагнетательный клапан размещен сверху плунжера, который выполнен длиной большей длины максимального рабочего хода устьевого привода, цилиндр оснащен герметичной камерой большего диаметра, в нижней части которой установлен всасывающий клапан, при этом клапаны изготовлены с пропускной способностью не менее пропускной способности плунжера.What is new is that the discharge valve is placed on top of the plunger, which is made longer than the maximum working stroke of the wellhead drive, the cylinder is equipped with a larger diameter hermetic chamber, in the lower part of which a suction valve is installed, while the valves are made with a throughput of at least the plunger throughput.

Новым является то, что камера может быть соединена с нижней частью цилиндра.What is new is that the camera can be connected to the bottom of the cylinder.

Новым является то, что камера может быть соединена с верхней частью цилиндра.What is new is that the camera can be connected to the top of the cylinder.

Новым является то, что камера может быть присоединена к цилиндру между его верхней и нижней частями.What is new is that the camera can be attached to the cylinder between its upper and lower parts.

Новым является то, что камера может быть оснащена как минимум одним дополнительным всасывающим клапаном, установленным последовательно всасывающему клапану и отвечающему тем же условиям, что и другие клапаны.What's new is that the chamber can be equipped with at least one additional suction valve installed in series with the suction valve and meeting the same conditions as other valves.

Новым является то, что плунжер может быть оснащен как минимум одним дополнительным нагнетательным клапаном, установленным последовательно нагнетательному клапану и отвечающему тем же условиям, что и другие клапаны.What's new is that the plunger can be equipped with at least one additional discharge valve installed in series with the discharge valve and meeting the same conditions as other valves.

На фиг.1 изображена принципиальная схема насоса с камерой, присоединенной к нижней части цилиндра.Figure 1 shows a schematic diagram of a pump with a camera attached to the bottom of the cylinder.

На фиг.2 изображена принципиальная схема насоса с камерой, присоединенной к верхней части цилиндра.Figure 2 shows a schematic diagram of a pump with a camera attached to the top of the cylinder.

На фиг.3 изображена принципиальная схема насоса с камерой, присоединенной к цилиндру между его верхней и нижней частями.Figure 3 shows a schematic diagram of a pump with a camera attached to the cylinder between its upper and lower parts.

На фиг.4 изображена схема камеры с дополнительным всасывающим клапаном.Figure 4 shows a diagram of a chamber with an additional suction valve.

На фиг.5 схема плунжера с дополнительным нагнетательным клапаном.Figure 5 diagram of the plunger with an additional discharge valve.

Скважинный штанговый насос содержит цилиндр 1(фиг.1) с всасывающим клапаном 2, соединенный с колонной труб 3, плунжер 4 с нагнетательным клапаном 5, соединенный штангами 6 с устьевым приводом (на фиг. не показан). Нагнетательный клапан 5 размещен сверху плунжера 4, который выполнен длиной L1 длины L (на фиг.1 не показана) - максимального рабочего хода устьевого привода. Цилиндр 1 оснащен герметичной камерой 7 большего диаметра, в нижней части которой установлен всасывающий клапан 2. Клапаны 2 и 5 изготовлены с пропускной способностью не менее пропускной способности плунжера 4 для снижения сопротивления потоку перекачиваемой жидкости.The downhole sucker rod pump comprises a cylinder 1 (FIG. 1) with a suction valve 2 connected to a pipe string 3, a plunger 4 with a discharge valve 5 connected by a sucker rod 6 to a wellhead drive (not shown in FIG.). The discharge valve 5 is placed on top of the plunger 4, which is made of length L1 of length L (not shown in FIG. 1) —the maximum working stroke of the wellhead drive. The cylinder 1 is equipped with a sealed chamber 7 of a larger diameter, in the lower part of which a suction valve 2 is installed. Valves 2 and 5 are made with a capacity of at least the capacity of the plunger 4 to reduce the resistance to the flow of the pumped liquid.

Камера 7 может быть соединена с нижней или верхней (фиг.2) частью цилиндра 1, а так же между (фиг.3) его верхней и нижней частями цилиндра 1. Причем присоединение камеры 7 (фиг.2) к верхней части цилиндра 2, которой он соединен с колонной труб 3 (фиг.1), используют для снижения дополнительной нагрузки на цилиндр 1 (фиг.2), вызванной весом камеры 7, при добыче сложной для работы насоса продукции: высоковязких нефтей и/или продукции с высокими сернистостью и/или склонностью к образованию асфальтопарафиновых отложений и эмульсий. Присоединение камеры 7 (фиг.1) к нижней части цилиндра 1 используют при высоком содержании газа в добываемой продукции для исключения его сбора в верхней части камеры 7. Если же сложная для добычи насосом продукция имеет также высокое содержание газа, используют соединение камеры 7 (фиг.2) к верхней части цилиндра 1, но в нижней части цилиндра 1 производят герметизацию пространства между цилиндром и камерой 7 (например: уплотнительной манжетой - на фиг.2 не показана) для исключения дополнительной нагрузки на цилиндр 1 и исключения сбора выделяющегося газа в верхней части камеры 7. Присоединение камеры 7 (фиг.3) между нижней и верхней частями цилиндра 1 используют во всех других случаях, если это необходимо для упрощения изготовления, сборки и обслуживания насоса и связанно с технологическими особенностями конструкции цилиндра 1.The chamber 7 can be connected with the lower or upper (figure 2) part of the cylinder 1, as well as between (figure 3) its upper and lower parts of the cylinder 1. Moreover, the connection of the chamber 7 (figure 2) to the upper part of the cylinder 2, which it is connected to the pipe string 3 (FIG. 1), is used to reduce the additional load on the cylinder 1 (FIG. 2), caused by the weight of the chamber 7, during production of products difficult for the pump to operate: high-viscosity oils and / or products with high sulfur content and / or a tendency to form asphalt-paraffin deposits and emulsions. The connection of the chamber 7 (FIG. 1) to the lower part of the cylinder 1 is used at a high gas content in the produced product to prevent its collection in the upper part of the chamber 7. If the product difficult for the pump to produce also has a high gas content, use the connection of the chamber 7 (FIG. .2) to the upper part of the cylinder 1, but in the lower part of the cylinder 1, the space between the cylinder and the chamber 7 is sealed (for example: a sealing sleeve - not shown in Fig. 2) to eliminate additional load on the cylinder 1 and exclude collection Osya gas in the upper part of the chamber 7. The chamber 7 fitting (3) between the upper and lower portions of the cylinder 1 is used in all other cases, if it is necessary to simplify the manufacturing, assembly and maintenance of the pump and connected with the technological features of the design of the cylinder 1.

При добыче сложной продукции, тем более при наличии в ней газа, для более надежной работы насоса необходимо дублирование клапанов 2 (фиг.1) и/или 5 одним или несколькими соответствующими дополнительными клапанами 8 (фиг.4) и 9 (фиг.5) - это определяется эмпирическим путем при стендовых испытаниях насоса с аналогичной продукцией, с которой предстоит работать насосу. Для дублирования всасывающего клапана 2 (фиг.4) камера 7 оснащают как минимум одним дополнительным всасывающим клапаном 8 с пропускной способностью не менее пропускной способности плунжера 4 (фиг.1), причем дополнительный всасывающий клапан 8 (фиг.4) устанавливают последовательно всасывающему клапану 2. Для дублирования нагнетательного клапана 5 (фиг.5) плунжер 4 оснащают как минимум одним дополнительным нагнетательным клапаном 9 с пропускной способностью не менее пропускной способности плунжера 4, причем дополнительный нагнетательный клапан 9 устанавливают последовательно нагнетательному клапану 5. Дополнительные клапаны 8 (фиг.4) и 9 (фиг.5) работают синхронно с соответствующими им клапанами 2 (фиг.4) и 5 (фиг.5), поэтому при описании принципа работы насоса работа клапанов 8 (фиг.4) и 9 (фиг.5) не будет оговариваться.When mining complex products, especially if there is gas in it, for more reliable operation of the pump, it is necessary to duplicate valves 2 (Fig. 1) and / or 5 with one or more corresponding additional valves 8 (Fig. 4) and 9 (Fig. 5) - this is determined empirically during bench tests of a pump with similar products with which the pump will work. To duplicate the suction valve 2 (Fig. 4), the chamber 7 is equipped with at least one additional suction valve 8 with a throughput of at least the throughput of the plunger 4 (Fig. 1), and an additional suction valve 8 (Fig. 4) is installed in series with the suction valve 2 To duplicate the discharge valve 5 (Fig. 5), the plunger 4 is equipped with at least one additional discharge valve 9 with a throughput of at least the throughput of the plunger 4, with an additional discharge valve 9 are installed in series with discharge valve 5. Additional valves 8 (Fig. 4) and 9 (Fig. 5) operate synchronously with their corresponding valves 2 (Fig. 4) and 5 (Fig. 5), therefore, when describing the principle of pump operation, the valves 8 (FIG. 4) and 9 (FIG. 5) will not be negotiated.

Скважинный штанговый насос работает следующим образом.Downhole sucker rod pump operates as follows.

Перед спуском определяют параметры насоса: внутренний диаметр Dц цилиндра 1 (фиг.1), обеспечивающего площадь поперечного сечения Sц цилиндра 1 (для малодебетных скважин, тем более со сложной продукцией пласта или пластов для снижений нагрузки на штанги 6 выбирают цилиндры 1 с минимальным Sц и длиной L2, рекомендуется не менее 1 м), под который подбирают плунжер 4 с внутренним диаметром, обеспечивающим площадь поперечного сечения S, производительность, из производительности скважины подбирают длину рабочего хода L устьевого привода и количество его возвратно поступательных перемещений в период времени. Производительность насоса Q определяют по следующей формуле:Before the descent, the pump parameters are determined: the inner diameter D c of the cylinder 1 (Fig. 1), which provides a cross-sectional area S c of the cylinder 1 (for small wells, especially with complex production of the formation or layers, to reduce the load on the rods 6 choose cylinders 1 with a minimum S c and a length L2, it is recommended that at least 1 m), under which a plunger 4 with an inner diameter that provides a cross-sectional area S is selected, productivity, from the well productivity, the working stroke length L of the wellhead drive and the number its reciprocating movements in a period of time. The performance of the pump Q is determined by the following formula:

где Q - производительность насоса в час, м3/час;where Q is the pump capacity per hour, m 3 / hour;

n - частота работы устьевого привода, 1/час;n is the frequency of operation of the wellhead drive, 1 / hour;

η - КПД насоса;η is the efficiency of the pump;

Qx - производительность насоса за одно возвратно-поступательное перемещение плунжера 4, м3/n.Q x - pump capacity for one reciprocating movement of the plunger 4, m 3 / n.

Производительность насоса за одно возвратно-поступательное перемещение Qx плунжера 4 определяют по формуле:The performance of the pump for one reciprocating movement Q x of the plunger 4 is determined by the formula:

где Qx - производительность насоса за одно возвратно-поступательное перемещение плунжера 4, м3/n;where Q x - pump capacity for one reciprocating movement of the plunger 4, m 3 / n;

n - частота работы устьевого привода, 1/час;n is the frequency of operation of the wellhead drive, 1 / hour;

Sц - внутренняя площадь поперечного сечения цилиндра 1, м2;S c - the internal cross-sectional area of the cylinder 1, m 2 ;

L - длина рабочего хода устьевого привода, м;L is the length of the stroke of the wellhead drive, m;

Dц - внутренний диаметр цилиндра 1, м. N D - internal diameter of the cylinder 1, m.

Поле чего подбирают длину L1 плунжера 4, которая для сохранения работоспособности насоса должна быть не менее максимальной длины рабочего хода L устьевого привода (L1>L). Для сохранения герметичности соединения плунжера 4 с цилиндром 1 и исключения избыточной металлоемкости конструкции длину L1 плунжера 4 рекомендуется брать из формулы:The field of which is selected by the length L1 of the plunger 4, which must be at least the maximum stroke length L of the wellhead drive (L1> L) in order to maintain the pump operability. To maintain the tightness of the connection of the plunger 4 with the cylinder 1 and to eliminate excessive metal consumption of the structure, the length L1 of the plunger 4 is recommended to be taken from the formula:

где L1 - рекомендованная длина плунжера 4, м;where L1 is the recommended length of the plunger 4, m;

Lmax - максимальная длина рабочего устьевого привода, м.L max - the maximum length of the working wellhead drive, m

При длине L1 плунжера 4 более длины L2 цилиндра 1 (L1>L2) длину L1 плунжера 4 можно рассчитывать по формуле:When the length L1 of the plunger 4 is longer than the length L2 of the cylinder 1 (L1> L2), the length L1 of the plunger 4 can be calculated by the formula:

где L1 - рекомендованная длина плунжера 4, м;where L1 is the recommended length of the plunger 4, m;

Lmax - максимальная длина рабочего устьевого привода, м;L max - the maximum length of the working wellhead drive, m;

L2 - длина цилиндра 1, м.L2 - cylinder length 1, m.

Длину L3 камеры 7 от нижней кромки цилиндра 1 до всасывающего клапана 2 при длине L2 цилиндра 1 больше длины L1 плунжера 4 (L2>L1) для экономии материалов выбирают равной:The length L3 of the chamber 7 from the lower edge of the cylinder 1 to the suction valve 2 when the length L2 of the cylinder 1 is greater than the length L1 of the plunger 4 (L2> L1) is chosen equal to save materials:

где L3 - рекомендованная длина камеры 7 от нижней кромки цилиндра 1 до всасывающего клапана 2, м.where L3 is the recommended length of the chamber 7 from the lower edge of the cylinder 1 to the suction valve 2, m

При длине L1 плунжера 4 более длины L2 цилиндра 1 (L1>L2) длину L3 камеры 7 выбирают не менее длины L1 плунжера 4 без длины L2 цилиндра 1 (L3≥L1-L2). Длину L3 камеры 7 при этом рассчитывают по формуле:When the length L1 of the plunger 4 is longer than the length L2 of the cylinder 1 (L1> L2), the length L3 of the chamber 7 is chosen not less than the length L1 of the plunger 4 without the length L2 of the cylinder 1 (L3≥L1-L2). The length L3 of the chamber 7 is calculated by the formula:

где L3 - рекомендованная длина камеры 7 от нижней кромки цилиндра 1 до всасывающего клапана 2, м;where L3 is the recommended length of the chamber 7 from the lower edge of the cylinder 1 to the suction valve 2, m;

L1 - длина плунжера 4, м;L1 - the length of the plunger 4, m;

L2 - длина цилиндра 1, м.L2 - cylinder length 1, m.

Что бы обеспечить минимальное сопротивление потоку жидкости, перекачиваемой через насос необходимо, чтобы сопротивление потоку во всех точках насоса было не меньше сопротивления потоку в плунжере 4. Главным показателем сопротивления потока является площадь поперечного сечения продуктопровода.To ensure minimal resistance to the flow of fluid pumped through the pump, it is necessary that the flow resistance at all points of the pump be no less than the flow resistance in plunger 4. The main indicator of flow resistance is the cross-sectional area of the product pipeline.

За базу принимаем площадь S поперечного сечения плунжера 4, определяемую по формуле:For the base, we take the cross-sectional area S of the plunger 4, determined by the formula:

где S - площадь поперечного сечения внутренней полости плунжера 4, мм2;where S is the cross-sectional area of the inner cavity of the plunger 4, mm 2 ;

Dпл - диаметр внутренней полости плунжера 4, мм.D PL - the diameter of the inner cavity of the plunger 4, mm

Исходя из площади S поперечного сечения плунжера 4 подбираем нагнетательный клапан 5. Для чего определяют площадь поперечного сечения S2 седла клапана 5, которая должна быть не менее площади S поперечного сечения плунжера 4:Based on the cross-sectional area S of the plunger 4, we select the discharge valve 5. For this, the cross-sectional area S2 of the valve seat 5 is determined, which should be at least the cross-sectional area S of the plunger 4:

где S - площадь поперечного сечения внутренней полости плунжера 4, мм2;where S is the cross-sectional area of the inner cavity of the plunger 4, mm 2 ;

S2 - площадь поперечного сечения седла клапана 5, мм2;S2 is the cross-sectional area of the valve seat 5, mm 2 ;

Dснк - диаметр седла нагнетательного клапана 5, мм.D SNK - diameter of the seat of the discharge valve 5, mm

Исходя из формул (7 и 8) видно, что внутренний диаметр Dпл плунжера 4 и диаметр седла Dснк клапана 5 соответствуют следующему параметру:Based on formulas (7 and 8) that the inner diameter D of the plunger 4 pl and the diameter of the seat D SNK valve 5 correspond to the following parameter:

Исходя из этих параметров, подбирают нагнетательный клапан 5, корпус 10 которого через переводник (на фиг. не показан) сверху фиксируют на плунжере 4, причем суммарная площадь S3 выходных каналов 11 должна быть не менее площади поперечного сечения S внутренней полости плунжера 4:Based on these parameters, a pressure valve 5 is selected, the housing 10 of which through the sub (not shown in Fig.) Is fixed on top to the plunger 4, and the total area S3 of the output channels 11 must be not less than the cross-sectional area S of the inner cavity of the plunger 4:

где S3 - суммарная площадь S3 выходных каналов 11, мм2;where S3 is the total area S3 of the output channels 11, mm 2 ;

S - площадь поперечного сечения S внутренней полости плунжера 4, мм2.S is the cross-sectional area S of the inner cavity of the plunger 4, mm 2 .

После чего определяют внутреннюю площадь поперечного сечения Sтр колонны труб 3 в зоне перемещения корпуса 10 клапана 5, исходя их площади поперечного сечения Sк корпуса 10 клапана 5 и площади S поперечного сечения плунжера 4:Then determine the internal cross-sectional area S tr of the pipe string 3 in the zone of movement of the valve body 5 10, based on their cross-sectional area S to the valve body 5 and the cross-sectional area S of the plunger 4:

где Sтр - внутренняя площадь поперечного сечения колонны труб 3, мм2;where S Tr - the internal cross-sectional area of the pipe string 3, mm 2 ;

Sк - наружная площадь поперечного сечения корпуса 10 клапана 5, мм2;S to - the outer cross-sectional area of the housing 10 of the valve 5, mm 2 ;

S - площадь поперечного сечения внутренней полости плунжера 4, мм2.S is the cross-sectional area of the inner cavity of the plunger 4, mm 2 .

Внутренняя площадь поперечного сечения Sтр колонны труб 3 определяют из формулы:The internal cross-sectional area S tr of the pipe string 3 is determined from the formula:

где Sтр - внутренняя площадь поперечного сечения колонны труб 3, мм2;where S Tr - the internal cross-sectional area of the pipe string 3, mm 2 ;

Dтр - внутренней диаметр колонны труб 3, мм.D Tr - the inner diameter of the pipe string 3, mm

Наружная площадь поперечного сечения Sк корпуса 10 клапана 5 определяют из формулы:The external cross-sectional area S to the valve body 5 is determined from the formula:

где Sк - наружная площадь поперечного сечения корпуса 10 клапана 5, мм2;where S to - the outer cross-sectional area of the housing 10 of the valve 5, mm 2 ;

Dк - наружный диаметр корпуса 10 клапана 5, мм.D to - the outer diameter of the housing 10 of the valve 5, mm

Исходя из формул (6, 7 и 8) определяем внутренний диаметр Dтр колонны труб 3:Based on the formulas (6, 7 and 8), we determine the internal diameter D tr pipe string 3:

где Dтр - внутренней диаметр колонны труб 3, мм.where D Tr - the inner diameter of the pipe string 3, mm

Dк - наружный диаметр корпуса 10 клапана 5, мм.D to - the outer diameter of the housing 10 of the valve 5, mm

Dпл - диаметр внутренней полости плунжера 4, мм.D PL - the diameter of the inner cavity of the plunger 4, mm

Исходя из данных параметров, выбирают трубы колонны труб 3 для спуска цилиндра 1 в скважину.Based on these parameters, choose pipe pipe string 3 to lower the cylinder 1 into the well.

Аналогичным образом подбирают всасывающий клапан 2 (корпус клапана 2 на фиг. не показан) и внутренний и наружный диаметры камеры 7 цилиндра 1. Возможно, что клапаны 2 и 5 будут приниматься одинакового типоразмера, как и трубы для колонны труб 3 и камеры 7Similarly, a suction valve 2 is selected (valve body 2 in Fig. Not shown) and the inner and outer diameters of chamber 7 of cylinder 1. It is possible that valves 2 and 5 will be taken to the same size as the pipes for pipe string 3 and chamber 7

Определив параметры цилиндра 1, плунжера 4, клапанов 2 и 5, камеры 7 и колонны труб 3, собирают насос. Камеру 7 с всасывающим клапаном 2 присоединяют снизу к цилиндру 1 с соблюдением длины L3 (например: при помощи переводника, не показанного на фиг. и зафиксированного в нужном месте снаружи цилиндра 1). Цилиндр 1 на колонне труб 3 спускают в скважину (на фиг. не показана) в интервал установки. После чего плунжер 4 с нагнетательным клапаном 5 присоединяют к штангам 6, на которых их спускают в колонну труб 3, предварительно зафиксированную на устье скважины, взаимодействия переводника корпуса 10 клапана 5 с верхней кромкой цилиндра 1, что фиксируется на устье скважины на индикаторе веса (на фиг. не показан) в виде снижения веса штанг 6. После чего устье скважины герметизируют устьевой арматурой (на фиг. не показана), колонну штанг приподымают (на 5 - 20 см для исключения ударных нагрузок на цилиндр 1 от взаимодействия с переводником корпуса 10 при возвратно-поступательном перемещении штанг 6) и соединяют с устьевым приводом в низшей мертвой точке.Having determined the parameters of cylinder 1, plunger 4, valves 2 and 5, chamber 7 and pipe string 3, the pump is assembled. A chamber 7 with a suction valve 2 is attached from below to the cylinder 1 in compliance with the length L3 (for example: using a sub, not shown in Fig. And fixed in the right place outside the cylinder 1). The cylinder 1 on the pipe string 3 is lowered into the well (not shown in Fig.) In the installation interval. After that, the plunger 4 with the discharge valve 5 is attached to the rods 6, on which they are lowered into the pipe string 3, previously fixed at the wellhead, the interaction of the sub of the valve body 10 with the upper edge of the cylinder 1, which is fixed on the wellhead on the weight indicator (on Fig. not shown) in the form of reducing the weight of the rods 6. After which the wellhead is sealed with wellhead fittings (not shown in Fig.), the rod string is lifted (by 5 - 20 cm to exclude shock loads on cylinder 1 from interaction with the housing sub 10 during the reciprocating movement of the rods 6) and connected to the wellhead drive at lowest dead center.

Устьевой привод запускают в действие, и он передает возвратно-поступательное перемещение штангам 6 и плунжеру 4. При ходе вверх плунжера 4 и герметичном перемещении вдоль цилиндра 1 в камере 7 создается разряжение, нагнетательный клапан 5 закрывается, всасывающий клапан 2 открывается и жидкость из скважины поступает в камеру 7. При ходе плунжера 4 вниз в камере создается избыточное давление, всасывающий клапан 2 закрывается, а нагнетательный 5 открывается и жидкость из камеры 7 перетекает в колонну труб 3. При постоянном возвратно-поступательном перемещении плунжера 4 относительно цилиндра 1 и камеры 7 жидкость из скважины перетекает в колонну труб 3, по которой поднимается на поверхность.The wellhead drive is launched and it transfers the reciprocating movement to the rods 6 and plunger 4. When the plunger 4 moves up and hermetically moves along cylinder 1, a vacuum is created in chamber 7, pressure valve 5 closes, suction valve 2 opens and fluid flows from the well into the chamber 7. When the plunger 4 moves downward, excessive pressure is created in the chamber, the suction valve 2 closes, the discharge valve 5 opens and the liquid from the chamber 7 flows into the pipe string 3. With a constant reciprocating m moving the plunger 4 relative to the cylinder 1 and the chamber 7, the fluid from the well flows into the pipe string 3, which rises to the surface.

Поскольку в данной конструкции насоса используются цилиндр 1 и плунжер 4 малого диаметра, а пропускная способность клапанов 2 и 5 не менее пропускной способности плунжера 4 (то есть сопротивление потоку жидкости минимально возможное для данной плунжерной пары: цилиндр 1 - плунжер 4), то данная конструкция позволяет эффективно работать в малодебитных скважинах с максимальным КПД, в том числе для добычи сложной продукции, обводнившейся нефти и/и продукции с высоким содержанием газа из-за минимального сопротивления потоку жидкости и дублирования работы клапанов.Since cylinder 1 and plunger 4 of small diameter are used in this pump design, and the throughput of valves 2 and 5 is not less than the throughput of plunger 4 (i.e., fluid flow resistance is the minimum possible for a given plunger pair: cylinder 1 - plunger 4), this design allows you to work effectively in low-yield wells with maximum efficiency, including for the production of complex products, waterlogged oil and / and products with a high gas content due to minimal resistance to fluid flow and is duplicated the operation of the valves.

Данная конструкция позволяет эффективно работать в малодебитных скважинах с максимальным КПД, в том числе для добычи сложной продукции, обводнившейся нефти и/и продукции с высоким содержанием газа из-за минимального сопротивления потоку жидкости и дублирования работы клапанов.This design allows you to work effectively in low-yield wells with maximum efficiency, including for the production of complex products, waterlogged oil and / and products with a high gas content due to minimal resistance to fluid flow and duplication of valve operation.

Claims (7)

1. Скважинный штанговый насос, содержащий цилиндр с всасывающим клапаном, соединенный с колонной труб, плунжер с нагнетательным клапаном, соединенный штангами с устьевым приводом, отличающийся тем, что нагнетательный клапан размещен сверху плунжера, который выполнен длиной, большей длины максимального рабочего хода устьевого привода, цилиндр оснащен герметичной камерой большего диаметра, в нижней части которой установлен всасывающий клапан, при этом клапаны изготовлены с пропускной способностью не менее пропускной способности плунжера.1. A well sucker-rod pump comprising a cylinder with a suction valve connected to a pipe string, a plunger with a discharge valve connected by rods with a wellhead drive, characterized in that the pressure valve is placed on top of the plunger, which is longer than the maximum stroke length of the wellhead drive, the cylinder is equipped with a sealed chamber of larger diameter, in the lower part of which a suction valve is installed, while the valves are made with a throughput of at least a throughput of the plunger a. 2. Скважинный штанговый насос по п.1, отличающийся тем, что камера соединена с нижней частью цилиндра.2. The well pump according to claim 1, characterized in that the chamber is connected to the lower part of the cylinder. 3. Скважинный штанговый насос по п.1, отличающийся тем, что камера соединена с верхней частью цилиндра.3. The well pump according to claim 1, characterized in that the chamber is connected to the upper part of the cylinder. 4. Скважинный штанговый насос по п.1, отличающийся тем, что камера присоединена к цилиндру между его верхней и нижней частями.4. The well pump according to claim 1, characterized in that the chamber is connected to the cylinder between its upper and lower parts. 5. Скважинный штанговый насос по одному из пп.1, 2, 3 или 4, отличающийся тем, что камера оснащена как минимум одним дополнительным всасывающим клапаном, установленным последовательно всасывающему клапану и отвечающему тем же условиям, что и другие клапаны.5. A well sucker-rod pump according to one of claims 1, 2, 3 or 4, characterized in that the chamber is equipped with at least one additional suction valve installed in series with the suction valve and meeting the same conditions as other valves. 6. Скважинный штанговый насос по одному из пп.1, 2, 3 или 4, отличающийся тем, что плунжер оснащен как минимум одним дополнительным нагнетательным клапаном, установленным последовательно нагнетательному клапану и отвечающему тем же условиям, что и другие клапаны.6. A well sucker-rod pump according to one of claims 1, 2, 3 or 4, characterized in that the plunger is equipped with at least one additional discharge valve installed in series with the discharge valve and meeting the same conditions as other valves. 7. Скважинный штанговый насос по п.5, отличающийся тем, что плунжер оснащен как минимум одним дополнительным нагнетательным клапаном, установленным последовательно нагнетательному клапану и отвечающему тем же условиям, что и другие клапаны.
Figure 00000001
7. The well pump according to claim 5, characterized in that the plunger is equipped with at least one additional discharge valve installed in series with the discharge valve and meeting the same conditions as other valves.
Figure 00000001
RU2012106071/06U 2012-02-20 2012-02-20 Borehole PUMP PUMP FOR SMALL-DEVELOPING WELLS RU119408U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012106071/06U RU119408U1 (en) 2012-02-20 2012-02-20 Borehole PUMP PUMP FOR SMALL-DEVELOPING WELLS

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012106071/06U RU119408U1 (en) 2012-02-20 2012-02-20 Borehole PUMP PUMP FOR SMALL-DEVELOPING WELLS

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU119408U1 true RU119408U1 (en) 2012-08-20

Family

ID=46937062

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2012106071/06U RU119408U1 (en) 2012-02-20 2012-02-20 Borehole PUMP PUMP FOR SMALL-DEVELOPING WELLS

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU119408U1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5651666A (en) Deep-well fluid-extraction pump
RU2361115C1 (en) Bottomhole pump set for product lifting along well flow string
RU2498058C1 (en) Oil-well sucker-rod pumping unit for water pumping to stratum
RU92916U1 (en) HOSE PUMP FOR HIGH VISCOUS OIL PRODUCTION
US20210079771A1 (en) Reciprocating downhole pump
US3697199A (en) Slide valve pump
RU119408U1 (en) Borehole PUMP PUMP FOR SMALL-DEVELOPING WELLS
CN106014910A (en) Combined type double-acting rod type oil well pump and oil extraction method thereof
RU2321772C1 (en) Oil-well sucker-rod pump
RU168316U1 (en) DRILLING PUMP UNIT FOR OPERATIONAL COLUMNS OF SMALL DIAMETER
RU135018U1 (en) Borehole PUMP PUMP FOR OIL AND GAS PRODUCTION
RU2716998C1 (en) Downhole sucker-rod pump for production of high-viscosity oil
CN205779596U (en) A kind of oil well pump and flow string
CN212429122U (en) Underground double-pump barrel preset oil well pump
CN206681957U (en) Three plunger mining pumps
RU77365U1 (en) EXTENDED WELL PUMP PUMP
RU2415302C1 (en) Deep-well pumping unit for tubingless operation of wells
RU2821685C1 (en) Downhole sucker-rod pump of double action
RU217344U1 (en) Plug-in design sucker rod pump
RU2704088C1 (en) Deep gas bypass device for well operated by sucker-rod pump
RU2221133C2 (en) Process of fluid lifting from well and gear for its realization
CN210948572U (en) Blowout preventer of oil pumping pipe column
RU93875U1 (en) DEVICE FOR DRAINING LIQUID FROM PUMP AND COMPRESSOR PIPES
RU53737U1 (en) DEPTH BAR PIPE PUMP WITH REMOVABLE SUCTION VALVE
RU60976U1 (en) DEVICE FOR DRAINING LIQUID FROM PUMP AND COMPRESSOR PIPES

Legal Events

Date Code Title Description
MM1K Utility model has become invalid (non-payment of fees)

Effective date: 20140221