SU1170124A1

SU1170124A1 - Deep-well pumping unit

Info

Publication number: SU1170124A1
Application number: SU843738311A
Authority: SU
Inventors: Лев Георгиевич Чичеров; Владимир Николаевич Ивановский; Виктор Иванович Дарищев; Ираклий Аврамович Мерициди; Василий Петрович Грабович
Priority date: 1984-05-04
Filing date: 1984-05-04
Publication date: 1985-07-30

Abstract

ГЛУБИННО-НАСОСНАЯ УСТАНОВКА, содержаща внутреннюю и внешнюю концентрично расположенные насосно-компрессорные трубы с образованием внутренней и кольцевой полостей, в нижней части которых размещен погружной агрегат, имеющий двигательный цилиндр , насосный цилиндр со всасывающим клапаном и расположенный в них двухступенчатый плунжер с нагнетательным клапаном, бак с рабочей жидкостью, который через силовой насос и распределитель сообщен лини ми отбора и нагнетани перекачиваемой жвдкости соответственно с внутренней и KOJ вой полост ми насосно-компрессорных труб, и линию отбора добываемой жццкости, отличающа с тем, что, с целью повышени надежности и эффективности работы, двух ступенчатый плунжер выполнен проточным , на лини х отбора и нагнетани перекачиваемой жчцкости установлены разделители и датчики давлени , внутренн полость насосно-компрессорных труб соединена через дополнительно установленный запорный элемент с приводом с линией отбора добываемой жвдкости, лини нагнетани перекачиI ваемой жццкости снабжена системой компенсации утечек, имекщей бак (Л с перекачиваемой жщцсостью, насос утечек и установленный на выходе насоса утечек обратный клапан, подключенный к линии нагнетани перекачиваемой жвдкости, причем датчики давлени сообщены с приводе запорного элемента линии отбора добываемой жвдкости и с распределителем, а разделитель линии нагнетани перекачиваемой жидкости снабжен датчиком ю перепада давлений, который coefftttien 4 с приводом насоса систе компенсации утечек.DEPTH-PUMP INSTALLATION, containing inner and outer concentrically arranged tubing to form an internal and annular cavities, in the lower part of which is located a submersible unit having a motor cylinder, a pump cylinder with a suction valve and a two-stage plunger with a discharge valve, tank located in them. with the working fluid, which, through the power pump and the distributor, communicates with the lines of withdrawal and injection of the pumped liquid, respectively, with the internal and KOJ th floor and tubing extraction line, characterized in that, in order to increase reliability and efficiency, the two-stage plunger is flow-through, and separators and pressure sensors are installed on the extraction and pumping lines - compressor pipes are connected through an additionally installed shut-off element with a drive to the extraction line of the mined liquidity; the pumping line for pumping oil is equipped with a leakage compensation system, having a common tank (L with pumped liquid, a leakage pump and a check valve installed at the outlet of the leakage pump connected to the discharge line of the pumped liquid differential pressure, which is coefftttien 4 with a pump drive system for leakage compensation.

Description

I1I1

Изобретение относитс к глубиннонасосной технике и может быть использовано , в частности, дл добычи нефти .The invention relates to downhole pumping technique and can be used, in particular, for the extraction of oil.

Известна глубинно-насосна установка , содержаща внутреннюю и внешнюю концентрично расположенные насосно-компрессорные трубы с образованием внутренней и кольцевой полостей в нижней части которых размещен погружной агрегат, имеющий двигательный цилиндр, насосный цилиндр со всасывающим клапаном и расположенный в них двухступенчатый плунжер с нагнетательным клапаном, бак с рабочей жидкостью, который через силовой насос и распределитель сообщен лини ми отбора и нагнетани перекачиваемой жидкости соответственно с внутренней и кольцевой полост ми насосно-компрессорных труб, и линию отбора добываемой жидкости ClJ.A well-known deep-well installation, containing inner and outer concentrically arranged tubing with the formation of the inner and annular cavities in the lower part of which is located a submersible unit having a motor cylinder, a pump cylinder with a suction valve and a two-stage plunger with a discharge valve located in them, tank with the working fluid, which, through the power pump and distributor, communicates with the lines of extraction and injection of the pumped liquid, respectively, with the internal and the tubular cavity of the tubing, and the ClJ. liquid extraction line.

Недостатком известной установки вл етс повьппенна сложность ее конструкции, что снижает ее надежность и эффективность работы.A disadvantage of the known installation is the complexity of its design, which reduces its reliability and operating efficiency.

Целью изобретени вл етс повышение надежности и эффективности работы глубинно-насосной установки.The aim of the invention is to increase the reliability and efficiency of the downhole pumping unit.

Поставленна цель достигаетс тем, что в глубинно-насосной установке , содержащей внутреннюю и внешнюю концентрично расположенные насосно-компрессорные трубы с образованием внутренней и кольцевой полос тей, в нижней части которых размещен п.огружной агрегат, имеющий двигательный цилиндр, насосный цилиндр со всасывающим клапаном и расположенный в них двухступенчатый плунжер с нагнетательным клапаном, бак с рабочей жидкостью, который через Ьливной насос и распределитель сообщен лини ми отбора и нагнетани перекачиваемой жидкости соответственно с внутренней и кольцевой полост ми насосно-компрессорньгх труб, и линию отбора добьгоаемой жидкости, двухступенчатый плунжер выполнен проточньм, на лини х отбора, и нагметани перекачиваемой жидкости установлены разделители и датчики давлени , внутренн полость насосно-компрессорных труб соединена через дополнительно установленный запорный элемент с приводом с линией отбора добываемой жидкости, лини нагнетани перекачиваемойThe goal is achieved by the fact that in a deep-pumping installation containing inner and outer concentrically arranged tubing pipes with the formation of an inner and annular strip, in the lower part of which is located the submersible unit having a motor cylinder, a pump cylinder with a suction valve and located in them a two-stage plunger with a discharge valve, a tank with a working fluid, which through the drain pump and the dispenser is communicated by the lines of withdrawal and injection of the pumped liquid with Responsibly with the internal and annular cavity of the pump-compressor pipes, and the selection line for the finished liquid, the two-stage plunger is made through the drain, on the sampling lines, and the pumping liquid is installed, separators and pressure sensors are installed driven with a extraction line of produced fluid, pumped pumping line

2Л22Л2

жидкости снабжена системой компенсации утечек, имеющей бак с перекачиваемой жидкостью, насос утечек и установленньп на выходе насоса утечек обратный клапан, подключенный к линии нагнетани перекачиваемой жидкости, причем датчики давлени сообщены с приводом запорного эле-. мента линии отбора добьшаемой жидкости и с распределителем, а разделитель линии нагнетани перекачиваемой жидкости снабжен датчиком перепада давлений, которьй соединен с приводом насоса системы компенсации утечек .The liquids are equipped with a leakage compensation system, having a tank with pumped liquid, a leakage pump, and a check valve installed at the outlet of the leakage pump, connected to the discharge line of the pumped liquid, with pressure sensors connected to a shut-off actuator. the extraction line of the acquired liquid and with the distributor, and the separator of the discharge line of the pumped liquid is equipped with a pressure differential sensor, which is connected to the drive of the leakage compensation pump.

На чертеже представлена принципиальна схема глубинно-насосной установки .The drawing shows a schematic diagram of a downhole pumping unit.

Г1губинно-насосна установка состоит из внутренней 1 и внешней 2 концентрично расположенных труб с образованием внутренней 3 и кольцевой 4 полостей.G1-pumping unit consists of internal 1 and external 2 concentrically arranged pipes with the formation of internal 3 and annular 4 cavities.

В нижней части труб 1 и 2 размещен погружной агрегат 5, имеющий двигательный цилиндр 6, насосный цилиндр 7 со всасывающим клапаном 8 и расположенный в них двухступенчатый проточный плунжер, состо щий из верх} ей 9 и нижней 10 ступеней с нагнетательным клапаном 11.In the lower part of pipes 1 and 2 there is a submersible unit 5 having a motor cylinder 6, a pump cylinder 7 with a suction valve 8 and a two-stage flow plunger located in them, consisting of the top} 9 and bottom 10 stages with a discharge valve 11.

В состав установки также входит бак 12 с рабочей жидкостью, который через силовой насос 13 и распределитель 14 сообщен лини ми 15 и 16 отбора и нагнетани перекачиваемой жидкости соответственно с внутренней 3 и кольцевой 4 полост ми насоснокомпрессорньк труб 1 и 2.The installation also includes a tank 12 with a working fluid, which, through a power pump 13 and a distributor 14, communicates with lines 15 and 16 for withdrawing and pumping the pumped liquid, respectively, from the inner 3 and ring 4 cavities of the pump-compressor pipes 1 and 2.

Лини 15 отбора перекачиваемой жидкости сообщена с линией 17 отбора добываемой жнцкости через запорный элемент 18 с приводом 19.Line 15 selection of the pumped liquid is in communication with the line 17 of the extraction of the produced oil through the locking element 18 with the actuator 19.

На лини х 15 и 16 установлены разделители 20 и 21 и датчики 22 и 23 давлени .Separators 20 and 21 and pressure sensors 22 and 23 are installed on lines 15 and 16.

Лини 16 нагнетани , перекачиваемой жидкости снабжена системой компенсации утечек, имеющей бак 24 с перекачиваемой жидкостью, насос 25 утечек и установленный на выходе насоса 25 утечек обратный клапан 26, подключенный к линии 16 нагнетани перекачиваемой жидкости.The pumping line 16 is equipped with a leakage compensation system, having a tank 24 with pumped liquid, a leakage pump 25 and a check valve 26 installed at the outlet of the leakage pump 25 connected to the pumping line 16 of the pumped liquid.

Датчики 22 и 23 давлени сообщены с приводом 19 запорного элемента 18 линии 17 отбора добываемой жидкости и с распределителем 14, а дат3 чик 22 давлени - дополнительно с приводом насоса 25 утечек. Разделитель 21 линии 16 нагнетани перекачиваемой жидкости снабжен датчиком 27 перепада давлений, который соединен с приводом насоса 25 утечек Силовой насос 13 снабжен перепускным клапаном 28, пневмокомпенсатором 29 и регулирующим дросселем 30. . Лини 15 отбора перекачиваемой жидкости сообщена с баком 12 через распределитель 14, перепускной клапан 31, фильтр 32 грубой очистки и фильтр 33 тонкой очистки. Распределитель 14 выполнен в виде двухпозиционногр золотника. Глубинно-насосна установка рабо тает следующим образом. Силовой насос 13 забирает рабочую жвдкость из бака 12 и подает ее через регулируемый дроссель 30, рас пределитель 14, который находитс в данный момент в крайнем правом по ложении, в разделитель 21, повьгаа в нем давление. Повьшгение давлени передаетс через линию 16 нагнетани перекачиваемой жидкости и кольцевую полость 4 к погружному агрега ту и приводит к повьппению давлени под верхней ступенью 9 плунжера, что вызывает перемещение плунжера вверх. Во врем хода плунжера вверх нагнетательный клапан- 11 закрыт, а всасывающий клапан 8 открыт, при этом происходит всасывание добываемой жидкости во внутреннюю полость насосного цилиндра 7 и нагнетани добываемой жидкости из внутренней полости 3 через открытый запорный элемент 18 в линию 17 отбора добываемой жидкости. Одновременно с этим рабоча жидкость из линии 15 отбора перекачиваемой жвдкости через распределитель 14, фильтры 32 и 33 поступает в бак 12 рабочей жидкости . При достижении плунжером крайнего верхнего положени в кольцевой полости 4 происходит повьппение давлени , при этом срабатьгоает датчик 23 давлени , подава сигнал на пере ключение распределител 14 и на при вод 19 запорного элемента 18 дл его закрыти . Происходит переключение распределител 14 в левое положение , и силовой насос 13 через ре24/4 гулируемый дроссель 30 и распределитель 14 подает рабочую жидкость из бака 12 п разделитель 20, повыша в нем давление. Повышение давлени передаетс через линию 15 отбора перекатываемой жидкости и внутреннюю полость 3 к погружному агрегату и приводит к повышению давлени над верхней ступенью 9 плунжера, что вызывает перемещение плунжера вниз. Во врем хода плунжера вниз нагнетательный клапан 11 открыт, а всасывающий клапан 8 закрыт, при этом происходит переток добьгеаемой жидкости во внутренюю полость 3. Одновременно с этим перекачиваема жидкость, расположенна в кольцевой полости 4, выдавливает рабочую жидкость из линии 16 через разделитель 21, распределитель 14 и фильтры 32 и 33 в бак 12. При достижении плунжером крайнего нижнего положени во внутренней полости 3 происходит повышение давлени , при этом срабатывает датчик 22 давлени , подава сигнал на переключение распределител 14 и на привод 19 запорного элемента 18 дл его открыти . Происходит переключение распределител 14 в крайнее правое положение, и цикл работы установки повтор етс . В период перемещени плунжера вверх в кольцевой полости 4 возможны утечки перекачиваемой жвдкости, которые вызывают необходимость их компенсации . При этом в процессе работы установки утечки перекачиваемой жидкости вызывают увеличение перепада давлени на датчике 27 перепада давлений. При этом датчик 27 подает сигнал на привод насоса 25 утечек и на переключение распределител 14 в левое положение, а жидкость из бака 24 подаетс насосом 25 утечек через обратный клапан 26 в кольцевую полость 4, осуществл восполнение объема перекачиваемой жвдкости. Отключение привода насоса 25 утечек и переключение распределител 14 в правое положение происходит по сигналу датчика 22 давлени . Использование изобретени в конструкции глубинно-насосной установки с осуществлением изол ции рабочей жидкости от добьтаемой жвдкости повьшает надежность работы ее переключающих и других взаимосв занных элементов, а применение в схеме установки системы компенсации утечек позвол ет обеспечить поддержание .нормального функционального состо ни в течение всего периода ее эксп- г луатации, что в целом существенно повьшает надежность и эффективность работы глубинно - насосной устаноки .The sensors 22 and 23 of the pressure are communicated with the actuator 19 of the closure element 18 of the line 17 for extracting the produced fluid and with the distributor 14, and the pressure sensor 22 is additionally connected with the drive of the leakage pump 25. The separator 21 of the discharge line 16 of the pumped liquid is equipped with a differential pressure sensor 27, which is connected to the drive of the leakage pump 25. The power pump 13 is equipped with a relief valve 28, a pneumatic compensator 29 and a control throttle 30.. Line 15 selection of the pumped fluid communicated with the tank 12 through the valve 14, the bypass valve 31, the filter 32 coarse and filter 33 fine cleaning. The valve 14 is made in the form of two-position spool. The downhole pump operates as follows. The power pump 13 takes the working fluid from the tank 12 and delivers it via the adjustable throttle 30, the distributor 14, which is currently in the rightmost position, to the separator 21, relieving the pressure in it. Pressure reduction is transmitted through the pumping fluid injection line 16 and the annular cavity 4 to the submersible aggregate and leads to pressure build-up below the upper plunger stage 9, which causes the plunger to move upwards. During the upward stroke of the plunger, the injection valve 11 is closed, and the suction valve 8 is open, and the produced fluid is sucked into the internal cavity of the pump cylinder 7 and the produced fluid is pumped from the internal cavity 3 through the open stop element 18 to the extraction line 17 of the produced fluid. At the same time, the working fluid from the pumping line 15 of the pumped liquid through the distributor 14, the filters 32 and 33 enters the working fluid tank 12. When the plunger reaches the uppermost position in the annular cavity 4, pressure hovers, the pressure sensor 23 triggers, sending a signal to switch the distributor 14 and, at water 19, the locking element 18 to close it. The distributor 14 switches to the left position, and the power pump 13 through re24 / 4 guided choke 30 and the distributor 14 delivers the working fluid from the tank 12 to the separator 20, increasing the pressure in it. The increase in pressure is transmitted through line 15 of the rolling fluid withdrawal and the internal cavity 3 to the submersible unit and leads to an increase in pressure above the upper plunger stage 9, which causes the plunger to move downwards. During the downward stroke of the plunger, the discharge valve 11 is open, and the suction valve 8 is closed, and the drawable fluid flows into the internal cavity 3. At the same time, the pumped fluid located in the annular cavity 4 squeezes the working fluid from line 16 through the separator 21, the distributor 14 and the filters 32 and 33 into the tank 12. When the plunger reaches the lowest position in the internal cavity 3, an increase in pressure occurs, and the pressure sensor 22 is triggered, giving a signal to switch the distributor 14 and on the actuator 19 of the locking element 18 to open it. The distributor 14 is switched to the extreme right position, and the cycle of operation of the plant is repeated. During the upward movement of the plunger in the annular cavity 4, leakage of the pumped liquid is possible, which necessitates their compensation. At the same time, in the course of the installation operation, the leakage of the pumped liquid causes an increase in the pressure drop at the pressure drop sensor 27. At the same time, the sensor 27 sends a signal to the drive of the leakage pump 25 and to the switching of the distributor 14 to the left position, and the liquid from the tank 24 is supplied by the leakage pump 25 through the check valve 26 to the annular cavity 4, replenishing the volume of the pumped liquid. The drive of the leakage pump 25 is disconnected and the distributor 14 is switched to the right position by the signal of the pressure sensor 22. The use of the invention in the design of a deep-well pumping installation with the isolation of the working fluid from the achieved liquidity increases the reliability of its switching and other interconnected elements, and the use of a leakage compensation system in the installation scheme ensures that the normal functional state is maintained throughout operation, which, in general, significantly improves the reliability and efficiency of the downhole pump installation.

д 6d 6

-tl-tl

Т .:4T.: 4

VJVj

/2/ 2

Claims

DEPTH PUMP UNIT containing inner and outer concentrically arranged tubing with the formation of internal and annular cavities, in the lower part of which there is a submersible unit having a motor cylinder, a pump cylinder with a suction valve and a two-stage plunger with a discharge valve located in them, a tank with a working fluid, which is connected through the power pump and distributor to the selection lines for the discharge of the pumped fluid, respectively, with the internal and koj cavities tubing, production fluid extraction line, characterized in that, in order to increase reliability and efficiency, the two-stage plunger is made flow-through, pressure dividers and pressure sensors are installed on the lines for pumping and pumping the pumped liquid, and the internal cavity of the tubing connected through an additionally installed locking element with a drive with a line for extracting the produced fluid, the discharge line of the pumped fluid is equipped with a leakage compensation system having a tank with pumped by the fluid, the leak pump and a check valve installed at the outlet of the leak pump, connected to the discharge line of the pumped * fluid, the pressure sensors being in communication with the drive of the shut-off element of the production line and the distributor, and the separator of the pumped liquid line is equipped with a differential pressure sensor, which connected to the pump drive of the leakage compensation system.

SU,. „1170124>

I