насос для малодебитной сважины

Формула изобретения

Насос для малодебитной скважины, содержащий гибкие насосно-компрессорные трубы, электрокабель, кольцевые соленоиды в герметичных корпусах, клапанные седла из ферромагнитного и немагнитного материала, отличающийся тем, что насос для малодебитной скважины имеет гибкие насосно-компрессорные трубы, выполненные из композитного материала, в стенках расположены жилы электрокабеля для соединения блока управления с тем или иным кольцевым соленоидом, клапанные седла установлены внутри эластичной муфты, каждое клапанное седло из ферромагнитного материала расположено относительно кольцевого соленоида и соединено с муфтой с возможностью возвратно-поступательного перемещения от взаимодействия с кольцевым соленоидом, клапанные седла из немагнитного материала закреплены на герметичном корпусе соответствующего кольцевого соленоида.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, в частности, к насосостроению и может быть использовано при новом проектировании технологического оборудования для добычи нефти из малодебитных скважин.

Известны насосы для малодебитных скважин, содержащие гибкие насосно-компрессорные трубы, электрокабель, установку электроцентробежного насоса RU 2311 561, RU 2344321.

Недостатком известных устройств является сложная конструкция. Известен насос для малодебитных скважин, содержащий гибкие насосно-компрессорные трубы, электрокабель, кольцевые соленоиды в герметичных корпусах, клапанные седла из ферромагнитного и немагнитного материала. SU 1788343 A1.

Недостатком известного устройства являются ограниченные функциональные возможности. Техническая задача состоит в расширении функциональных возможностей.

Решение технической задачи достигается тем, что насос для малодебитной скважины, содержащий гибкие насосно-компрессорные трубы, электрокабель, кольцевые соленоиды в герметичных корпусах, клапанные седла из ферромагнитного и немагнитного материала, имеет гибкие насосно-компрессорные трубы, выполненные из композитного материала, в стенках расположены жилы электрокабеля для соединения блока управления с тем или иным кольцевым соленоидом, клапанные седла установлены внутри эластичной муфты, каждое клапанное седло из ферромагнитного материала расположено относительно кольцевого соленоида и соединено с муфтой с возможностью возвратно-поступательного перемещения от взаимодействия с кольцевым соленоидом, клапанные седла из немагнитного материала закреплены на герметичном корпусе соответствующего кольцевого соленоида.

На фиг.1 изображено технологическое оборудование для спускоподъемных операций в процессе подземного ремонта на малодебитной скважине. На шасси автомобиля установлен барабан, на котором намотан электрокабель. Барабан имеет привод от гидромотора с командоаппаратом. При подъеме насоса электрокабель оператор укладывает ровными рядами при помощи манипулятора, или укладку выполняют в автоматическом режиме по заданной программе.

На фиг.2 условно изображен насос для малодебитных скважин. Насос имеет электрокабель 1, быстроразъемный электросоединитель 2, кольцевой соленоид 3, корпус 4, муфту из эластичного материала 5, клапанные седла из ферромагнитного материала 6 и клапанные седла из немагнитного материала 7.

Элементы насоса взаимодействуют между собой следующим образом. В корпусе 4 из немагнитного материала расположена муфта 5 из эластичного материала. Клапанные седла из ферромагнитного материала установлены на муфте с возможностью возвратно-поступательного перемещения. Клапанные седла из немагнитного материала закрепляют так, что пространство между внутренней -поверхностью корпуса 4 и наружной поверхностью муфты 5 представляет собой герметичную полость. В процессе работы насоса муфта 5 из эластичного материала препятствует перетоку откачиваемой жидкости, является уплотнением в зазоре между корпусом 4 и рабочим подвижным элементом 6.

Около 90% нефтяных скважин в мире являются малодебитными, добыча из таких скважин существующим оборудованием экономически не выгодна, так как оборудование не рассчитано на такие низкие дебиты. В результате простаивает огромное количество обустроенных скважин, абсолютная величина которых увеличивается ежегодно из за падения пластового давления. Повышенный вынос в стареющих скважинах механических частиц, как природного характера, так и ржавчины, образующейся на внутренних поверхностях обсадных колонн, приводит к ускоренному абразивному износу известного оборудования.

Применение предлагаемых насосов в нефтегазодобывающем производстве сократит непроизводительные трудозатраты на борьбу с гидропарафиновыми отложениями, увеличит межремонтный период, сократит объемы химобработки скважин и уменьшит потребность в обработке насосно-компрессорных труб скребками в цехах добычи. Одной из функциональных особенностей является подогрев рабочей среды теплом, выделяемым кольцевыми соленоидами. За счет тепла, выделяемого кольцевыми соленоидами и электрокабелем, изменится процесс гидратообразования в мерзлотных зонах затрубного пространства.

Предлагаемый насос разработан для малодебитных скважин для использования на месторождениях взамен штанговых насосов, причем на скважинах с большим газовым фактором. В насосно-компрессорных трубах при большом газовом факторе происходит эрлифтная откачка, что положительно складывается на повышение производительности данного устройства. В сравнении со штанговыми насосами не имеет ограничения по количеству рабочих насосных камер.

Предложенное устройство существенно отличается от аналога в том, что рабочая среда не оказывает воздействия на трущиеся поверхности, исключается в нем переток рабочей среды из выкидной камеры во входную. Отличительной особенностью устройства является возможность размещения на одной подвеске труб последовательно нескольких насосов. Такая необходимость зависит от условий эксплуатации и параметров конкретной скважины. Совместная работа нескольких насосов обеспечит необходимые значения подачи рабочей среды и давления на выкиде. Работа предлагаемого насоса не отличается от работы прототипа при сравнении последовательности технологических операций в том и другом исполнении.

Расширенные функциональные возможности позволяют регулировать подачу рабочей среды и давления в процессе эксплуатации за счет изменения частоты срабатывания кольцевых соленоидов и изменения порядка срабатывания клапанных седел из ферромагнитного материала.

Использование предложенного насоса в производстве позволит повысить надежность, производительность, заменить устаревшие конструкции штанговых насосов вместе с элементами качалок, улучшить экологию на месторождении.

Технико-экономический эффект складывается за счет сокращения трудозатрат на изготовление конструкции насоса, на его эксплуатацию и ремонт.