RU2052665C1

RU2052665C1 - Sucker-rod pump unit

Info

Publication number: RU2052665C1
Authority: RU
Inventors: В.Д. Сытник; С.В. Пантюхин
Original assignee: Центральная научно-исследовательская лаборатория Производственного объединения "Оренбургнефть"
Priority date: 1992-01-13
Filing date: 1992-01-13
Publication date: 1996-01-20

Abstract

FIELD: oil production. SUBSTANCE: installed in casing string are sucker rod pump, cylinder and hollow plunger of pump being coupled, respectively, with strings of tubings and rods. Suction valve is installed in cylinder, and delivery valve, in plunger. Packer is arranged in tube space. Reservoir for reagent with delivery valve is installed on surface. Eccentric channel made in plunger has valve. Rods are made hollow. Non-return valve is installed in upper part of cylinder. Spring-loaded space of pump communicates hydraulically through hollow rods with inner space of tubings and from other side through plunger space with above-plunger space and through non-return valve with tube space to form zone in underplunger space where reagent mixes with high-viscosity oil. EFFECT: enhanced reliability of operation. 2 dwg

Description

Изобретение относится к нефтяной промышленности и может быть использовано при добыче высоковязкой нефти. The invention relates to the oil industry and can be used in the production of highly viscous oil.

Известна скважинная штанговая насосная установка для добычи высоковязкой нефти, включающая в себя непроточный плунжер, всасывающий клапан и нагнетательные клапаны, причем кольцевое межтрубное пространство разобщено пакером [1]
Недостатком данной скважинной насосной установки является то, что высоковязкая нефть, проходя через систему всасывающего и нагнетательных клапанов, увеличивает гидравлические потери, вследствие чего уменьшается коэффициент наполнения насоса, наблюдается запаздывание в работе клапанов, увеличиваются нагрузки на головку балансира.Known borehole pumping unit for the production of highly viscous oil, including a non-flowing plunger, a suction valve and pressure valves, and the annular annular space separated by a packer [1]
The disadvantage of this borehole pumping unit is that highly viscous oil passing through the system of suction and discharge valves increases hydraulic losses, as a result of which the pump filling factor decreases, valve lags are observed, loads on the balancer head increase.

Известна скважинная штанговая насосная установка для откачки высоковязкой нефти, содержащая установленный в обсадной колонне скважины штанговый насос, цилиндр и полый плунжер которого связаны соответственно с колоннами насосно-компрессорных труб и штанг, установленные в цилиндре насоса всасывающий, а в плунжере нагнетательный клапаны, пакер, размещенный в межтрубном пространстве, и эксцентричный осевой канал с отводящим патрубком для подачи реагента [2]
Недостатком этой скважинной насосной установки является низкая эффективность ее работы.A well-known sucker-rod pumping unit for pumping out highly viscous oil, comprising a sucker-rod pump installed in the casing of the well, a cylinder and a hollow plunger of which are connected to tubing strings and rods respectively, are installed in the pump cylinder, and suction valves are installed in the plunger, and a packer is located in the annulus, and an eccentric axial channel with a discharge pipe for supplying the reagent [2]
The disadvantage of this downhole pumping unit is its low efficiency.

Технической задачей, решаемой в изобретении, является повышение надежности и эффективности эксплуатации путем изоляции штанговой колонны от потока смеси разбавителя и высоковязкой нефти и более полного смешения последних. The technical problem solved in the invention is to increase the reliability and operational efficiency by isolating the rod string from the flow of the diluent mixture and high viscosity oil and more complete mixing of the latter.

Эта задача решается тем, что скважинная штанговая насосная установка для откачки высоковязкой нефти, содержащая установленный в обсадной колонне скважины штанговый насос, цилиндр и плунжер которого связаны соответственно с колоннами насосных труб и штанг, установленные в цилиндре насоса всасывающий, а в плунжере нагнетательный клапаны, дополнительно снабжена емкостью с разбавителем и напорным клапаном, полыми штангами, гидролинией с клапаном, обратным клапаном в верхней части цилиндра и пакером, установленным в межтрубном пространстве, причем подплунжерная полость насоса гидравлически связана с одной стороны через гидролинию и полые штанги, жестко связанные между собой, с внутренней полостью насосно-компрессорных труб, а с другой стороны через полость плунжера с надплунжерной полостью и через обратный клапан с межтрубным пространством, в результате чего подплунжерная полость насоса образует зону смешения разбавителя с высоковязкой нефтью. This problem is solved in that a well sucker rod pumping unit for pumping out highly viscous oil, containing a sucker rod pump installed in the well casing, the cylinder and plunger of which are connected respectively to the strings of the pump pipes and rods installed in the pump cylinder and suction valves in the plunger, additionally equipped with a tank with a diluent and a pressure valve, hollow rods, a hydraulic line with a valve, a check valve at the top of the cylinder and a packer installed in the annulus e, and the sub-plunger cavity of the pump is hydraulically connected on one side through a hydraulic line and hollow rods, rigidly connected to each other, with the internal cavity of the tubing, and on the other hand, through the cavity of the plunger with the sup-plunger cavity and through a check valve with the annulus whereby the sub-plunger cavity of the pump forms a mixing zone of the diluent with high viscosity oil.

На фиг.1 изображена предлагаемая скважинная штанговая насосная установка для откачки высоковязкой нефти, при ходе штанг вверх; на фиг.2 то же, установка при ходе штанг вниз. Figure 1 shows the proposed borehole sucker rod pumping unit for pumping high-viscosity oil, during the course of the rods up; figure 2 is the same, the installation during the course of the rods down.

Скважинная штанговая насосная установка для откачки высоковязкой нефти состоит из скважинного штангового насоса, включающего цилиндр 1 с всасывающим клапаном 2, плунжера 3 с нагнетательным клапаном, 4, гидролинии 5 с клапаном 6, полых штанг 7, колонны насосных штанг 8, емкости 9 с напорным клапаном 10, обратного клапана 11. Межтрубное пространство скважины разобщено пакером 12, а надплунжерная полость А насоса разобщена с внутренней полостью Б насосных труб подвижным сальником 13. A borehole sucker rod pumping unit for pumping high-viscosity oil consists of a borehole sucker rod pump including a cylinder 1 with a suction valve 2, a plunger 3 with a discharge valve, 4, hydraulic lines 5 with a valve 6, hollow rods 7, columns of pump rods 8, tanks 9 with a pressure valve 10, the non-return valve 11. The annular space of the well is disconnected by the packer 12, and the supra-plunger cavity A of the pump is disconnected from the internal cavity B of the pump pipes by the movable stuffing box 13.

Скважинная штанговая насосная установка для откачки высоковязкой нефти работает следующим образом. Downhole sucker rod pumping unit for pumping high-viscosity oil works as follows.

При ходе плунжера 3 вверх (фиг. 1) всасывающий клапан 2, клапан 6 в гидролинии 5, обратный клапан 11 открываются, а нагнетательный клапан 4 в плунжере 3 закрывается. При этом высоковязкая нефть через всасывающий клапан 2 поступает в цилиндр 1. В этот же момент маловязкий разбавитель из внутренней полости Б насосных труб по полым штангам 7 и гидролинии 5 поступает на смешение с высоковязкой нефтью, поступающей из скважины. Во время этого цикла смесь высоковязкой смеси с разбавителем, находящаяся в надплунжерной полости А, начинает сжиматься и, когда давление в этой полости становится выше давления столба жидкости в межтрубном пространстве, открывается обратный клапан 11 и смесь выталкивается в межтрубное пространство, а оттуда на поверхность. When the plunger 3 moves upward (Fig. 1), the suction valve 2, the valve 6 in the hydraulic line 5, the check valve 11 open, and the discharge valve 4 in the plunger 3 closes. At the same time, high-viscosity oil through the suction valve 2 enters the cylinder 1. At the same time, the low-viscosity diluent from the inner cavity B of the pump pipes through the hollow rods 7 and the hydraulic line 5 is mixed with the high-viscosity oil from the well. During this cycle, the mixture of a highly viscous mixture with a diluent located in the supraplunger cavity A begins to compress and, when the pressure in this cavity becomes higher than the pressure of the liquid column in the annulus, the check valve 11 opens and the mixture is pushed into the annulus, and from there to the surface.

При ходе плунжера 3 вниз (фиг.2) всасывающий клапан 2 в цилиндре 1, клапан 6 в гидролинии 5, обратный клапан 11 закрываются, а нагнетательный клапан 4 в плунжере 3 открывается. При этом смесь высоковязкой нефти с разбавителем через плунжер 3 поступает в надплунжерную полость А, и далее цикл повторяется. When the plunger 3 moves down (FIG. 2), the suction valve 2 in the cylinder 1, the valve 6 in the hydraulic line 5, the check valve 11 are closed, and the discharge valve 4 in the plunger 3 opens. In this case, the mixture of high-viscosity oil with diluent through plunger 3 enters the supra-plunger cavity A, and then the cycle repeats.

Эффективность работы скважинной штанговой насосной установки достигается тем, что разбавитель поступает в цилиндр насоса под давлением, обусловленным столбом жидкости в насосно-компрессорных трубах и избыточным давлением, создающимся в полости Б при ходе плунжера вверх, так как напорный клапан 10 в емкости 9 в этом цикле закрывается. Надежность работы установки достигается тем, что штанговая колонна совершает возвратно-поступательное движение в среде маловязкой жидкости и изолирована от потока высоковязкой нефти. The efficiency of the borehole sucker rod pump unit is achieved by the fact that the diluent enters the pump cylinder under pressure due to the liquid column in the tubing and the excess pressure created in cavity B during the plunger stroke upward, since the pressure valve 10 in the tank 9 in this cycle closes. The reliability of the installation is achieved by the fact that the rod column makes a reciprocating motion in a medium of low viscosity fluid and is isolated from the flow of high viscosity oil.

Claims

A Borehole PUMP PUMP UNIT for pumping high-viscosity oil, containing a sucker rod pump installed in the casing of the well, a cylinder and a hollow plunger of which are connected to the tubing strings and rods respectively, which are installed in the pump cylinder and a suction valve in the plunger, a packer placed in the annulus, and an eccentric axial channel with a discharge pipe for supplying the reagent, characterized in that it is equipped with a container for reagent with a pressure valve installed on the surface, the eccentric channel is made in the plunger and equipped with a valve, the rods are hollow, and a check valve is installed in the upper part of the cylinder, and the sub-plunger cavity of the pump is hydraulically communicated on one side through an axial channel with a pipe connected by hollow rods to the internal cavity of the tubing and, on the other hand, through a cavity with a subplunger cavity and through a non-return valve with an annulus to form in the subplunger cavity a zone of reagent displacement with high viscosity oil.