установка скважинного электроцентробежного насоса

Формула изобретения

Установка скважинного электроцентробежного насоса, включающая насос с электродвигателем, обратный и сливной клапаны, отличающаяся тем, что обратный клапан снабжен демпфером с каналами и цилиндром, поршень которого связан с тарелью обратного клапана, причем цилиндр сообщен с демпфером, а поршень имеет возможность воздействия на жидкость при его перемещении в цилиндре со скоростью, пропорциональной скорости истечения жидкости из каналов демпфера.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к технике эксплуатации нефтяных скважин, в частности к устройствам для добычи нефти электроцентробежными насосами.

Известны установки скважинных электроцентробежных насосов (ЭЦН), в которых на выкиде устанавливается обратный клапан, цель которого при остановке насоса сохранить в колонне насосно-компрессорных труб (НКТ) столб жидкости и, таким образом, обеспечить потребление минимальной мощности в момент запуска двигателя (Богданов А.А. Погружные центробежные электронасосы для добычи нефти. - М.: Недра, 1968, с.52-54).

Недостатки такой установки состоят в следующем:

1. Перед подъемом следует осуществить выпуск жидкости. Для этой цели на выкиде насоса устанавливают еще один клапан - сливной, который открывают, разрушая его, бросанием в колонну насосно-компрессорных труб (НКТ) металлического стержня.

2. Отложения на поверхности НКТ парафина, солей, мехпримесей вызывают торможение стержня или его остановку.

3. Трудно добиться необходимой скорости движения стержня в искривленных скважинах, которых становится все больше. Поэтому очень часты случаи подъема НКТ с жидкостью, что создает экологические, пожарные и санитарные проблемы и замедляет процесс подъемных операций.

Наиболее близкой к заявляемой является установка ЭЦН, в которой применен обратный сливной клапан (Опыт эксплуатации скважин, оборудованных погружными центробежными насосами на Шпаковском месторождении. - М.: ВНИИОЭНГ, серия "Добыча", 1967, с.65-67).

Недостатки указанного клапана следующие:

а) сложность конструкции;

б) наличие пружин, которые в минерализованной среде скважины выходят из строя;

в) ненадежность конструкции;

г) запуск осуществляется при отсутствии противодавления.

Цель изобретения - повышение эффективности эксплуатации скважин установками скважинных электроцентробежных насосов.

Поставленная цель достигается тем, что в установке, включающей насос с электродвигателем, обратный и сливной клапаны, обратный клапан снабжен демпфером с каналами и цилиндром, поршень которого связан с тарелью обратного клапана, причем цилиндр сообщен с демпфером, а поршень имеет возможность воздействия на жидкость при его перемещении в цилиндре со скоростью, пропорциональной скорости истечения жидкости из каналов демпфера.

На чертеже изображена схема установки.

Установка включает в себя погружной двигатель 1 с насосом 2, на выкиде которого монтируется обратный клапан, состоящий из седла 3, тарели 4, жестко связанной с поршнем 5, перемещающимся в цилиндре 6, снабженном каналами 7, сообщающими цилиндр с затрубным пространством скважины 8 и каналом 9, сообщающим цилиндр с демпфером 10, а через выполненные в нем отверстия 11 с полостью НКТ 12. В корпусе клапана 13 выполнены каналы 14 и 15, сообщающие насос с полостью НКТ.

Установка работает следующим образом.

В статическом состоянии в колонне НКТ 12 и затрубном пространстве 8 устанавливаются одинаковые столбы жидкости, поскольку они сообщаются через каналы 7, 9 и 11.

После запуска насоса тарель клапана 4 поднимается, перемещая жестко связанный с тарелью поршень 5 в цилиндре 6. При этом каналы 7 перекрываются и сообщение с затрубным пространством 12 прекращается. Жидкость, находящаяся в цилиндре, вытесняется поршнем через канал 9 в демпфер 10, а из него - через отверстия 11 в полость НКТ 12.

Одновременно открывается канал 15, и жидкость из насоса 2 выбрасывается в канал 14 и полость НКТ 12.

Таким образом, скорость поднятия тарели 4 зависит от времени освобождения цилиндра 6 от жидкости, противодействующий перемещению поршня 5, а следовательно, и тарели 4. Это увеличивает время разворота двигателя 1 и выход его на установленный режим.

После остановки насоса 2 столб жидкости в НКТ 12 воздействует на поршень 5 через отверстия в демпфере 11 и канал 9, вызывая его перемещение и посадку в седло 3 тарели 4.

При этом канал 7 открывается и жидкость из НКТ 12 перетекает в затрубное пространство 8.

Экономический эффект от применения изобретения образуется за счет ускорения подъема НКТ без жидкости, исключения времени на разрушение сливного клапана, сокращение затрат на устранение замазученности, улучшения санитарных, противопожарных и экологических условий на скважине.