устройство для дозированной подачи реагента в скважину, оборудованную штанговым насосом

Формула изобретения

Устройство для дозированной подачи реагента в скважину, оборудованную штанговым насосом, содержащее контейнер для реагента, оборудованный разделителем реагента от пластовой жидкости, и дозировочный узел с клапаном, отличающееся тем, что дозировочный узел размещен между штанговым насосом и контейнером для реагента, клапан выполнен в виде жестко соединенных собственно клапана, штока и диска, приводимого в действие от перепада давления пластовой жидкости во время работы штангового насоса, а разделитель реагента от пластовой жидкости выполнен в виде поплавка из полого цилиндра, заполненного жидкостью с плотностью, обеспечивающей его плавучесть в пластовой жидкости.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к нефтяной промышленности и может быть использовано при добыче нефти.

Наиболее эффективным использованием реагентов (ингибиторов, деэмульгаторов, присадок, предотвращающих отложения парафинов и солей в колонне скважин) является введение их в забой скважины, т.е. а самом начале движения нефтеводяной смеси.

Наиболее близким к предлагаемому устройству является глубиннонасосная установка для добычи и внутрискважинной обработки нефти (Авт.св. N 966229, E 21 B 43/00, 1980), представляющая собой плунжерный насос для дозировки реагента в забое скважины, работающий за счет циклического изменения длины колонны труб при работе штангового насоса. Дозатор включает емкость для реагента с поршнем, цилиндр, плунжер, всасывающий и нагнетательный клапаны, кулачковый толкатель плунжера. Ход плунжера устанавливается регулировочным винтом до спуска дозатора в скважину, соответствующий заданной подаче реагента. Плунжер дозировочного устройства приводится в движение от циклического удлинения и укорачивания колонны труб при работе штангового насоса.

Недостатком данного устройства является сложность регулировки в зависимости от удлинения колонны, т.к. удлинение колонны является вторичным к работе штангового насоса, что сильно снижает надежность работы устройства, и конструкция устройства получается сложной.

Размещение контейнера для реагента выше дозировочного устройства приводит к тому, что реагент забирается снизу, а замещающая пластовая жидкость поступает в контейнер сверху. Так как обычно пластовая жидкость имеет плотность больше чем реагент, создаются благоприятные условия для смешения реагента с пластовой жидкостью. Наличие изолирующего поршня полностью не устраняет их смешение, так как поршень не обеспечивает полную герметичность изоляции границы раздела реагента и пластовой воды в контейнере.

С целью повышения надежности работы дозировочного устройства предлагается устройство для дозированной подачи реагента в скважину, оборудованную штанговым насосом, содержащее контейнер для реагента, оборудованный разделителем реагента от пластовой жидкости и дозировочный узел с клапаном, отличающийся тем, что дозировочный узел размещен между штанговым насосом и контейнером для реагента, клапан выполнен в виде жестко соединенных собственно клапана, штока и диска, приводимого в действие от перепада давления пластовой жидкости во время работы штангового насоса, а разделитель реагента от пластовой жидкости выполнен в виде поплавка из полого цилиндра, заполненного жидкостью с плотностью, обеспечивающей его плавучесть в пластовой жидкости.

Такое техническое решение упрощает конструкцию дозировочного устройства, повышает надежность работы и гарантирует заданную дозировку реагента.

На чертеже изображено предлагаемое устройство.

Устройство состоит из контейнера 1 для реагента в виде участка насосно-компрессорной трубы необходимой длины с днищем 2, разделителя реагента от пластовой жидкости 3, участка насосно-компрессорной трубы 4 с окнами 5, седла 6, клапана 7, штока 8, диска 9, опорного кольца 10, опоры направляющей штока 11, ограничителя-регулятора хода клапана 12, муфты для соединения насосно-компрессорных труб 13.

Устройство работает следующим образом.

Дозировочный узел размещается непосредственно под штанговым насосом в насосно-компрессорной трубе с окном на этом уровне для поступления продукции скважины. Под дозировочным узлом размещается контейнер 1 для реагента. Устройство опускается в скважину во время опускания штангового насоса в скважину. Контейнер 1 заполняется реагентом на устье скважины в подвешенном состоянии контейнера на оголовке скважины. При этом разделитель 3 реагента от пластовой жидкости находится в нижнем положении и при этом закрывает отверстие в днище 2 и предотвращает утечку реагента. Устройство заранее собирается внутри отрезка насосно-компрессорной трубы 4. Это участок трубы имеет окна 5 для поступления пластовой жидкости к всасывающему клапану штангового насоса. В нижней части этого отрезка трубы размещается седло клапана 6 с калиброванным отверстием, которое перекрывается клапаном 7, который соединяется диском 9 с помощью штока 8. При нижнем положении клапана 7 диск 9 опирается на опорное кольцо 10. Шток 8 имеет направляющую опору 11, а ход клапана регулируется ограничитель-регулятором 12. Отрезки насосно-компрессорных труб соединяются в одну колонну с помощью муфты 13.

В таком виде собранная колонна насосно-компрессорных труб и штанговый насос опускаются в скважину.

При работе штангового насоса, при всасывании насосом жидкости, за счет создания перепада давления жидкости, диск 9 поднимается в пределах установленного хода и открывает отверстие в седле клапана 6, через которое реагент выдавливается за счет давления пластовой жидкости, поступающей в емкость реагента через отверстие в днище 2 контейнера 1. Эта доза реагента вместе с пластовой жидкостью, поступающей через окна в трубе, попадает на всасывание насосом. Дозирование реагента зависит от сечения отверстия в седле 6 клапана, от времени нахождения открытым клапана и частоты хода поршня насоса. Сечение отверстия в седле 6 клапана регулируется ограничением подъема клапана 7 с помощью ограничителя-регулятора 12 хода клапана 7, а время нахождения открытым клапана прямо зависит от продолжительности времени всасывания насоса и определяется длиной хода качалки привода насоса. Таким образом, достигается дозирование реагента в зависимости от производительности штангового насоса. При этом дозирование реагента происходит только при работе насоса. Когда насос не работает, клапан 7 остается закрытым и реагент не поступает.

При расходовании реагента в емкость для реагента через нижнее отверстие поступает пластовая жидкость. При этом разделитель 3 находится на границе раздела реагента и пластовой жидкости, так как он изготовлен из материала с плотностью больше чем плотность реагента, но меньше чем плотность пластовой жидкости, т.е. разделитель тонет в реагенте, но плавает в пластовой жидкости. Разделитель предупреждает смешивание реагента с пластовой жидкостью и способствует сохранению постоянной концентрации реагента в контейнере.