RU2171364C1

RU2171364C1 - Device for proportion supply of chemical reagent to well

Info

Publication number: RU2171364C1
Application number: RU2000125988A
Authority: RU
Inventors: А.Р. Брот; Д.Г. Виноградов
Original assignee: Брот Александр Робертович
Priority date: 2000-10-16
Filing date: 2000-10-16
Publication date: 2001-07-27

Abstract

FIELD: control of well complications; applicable in oil producing industry. SUBSTANCE: device has proportioner, vessel, pressure line, column of hollow rods, check valve and drive of submersible pump. Proportioner is located on side surface of reducing gear body for motion along body. Proportioner may be made in form of guided-vane pump. Kinematic connection of pump drive with reducing gear shaft is independent in form of V-belt transmission. Pressure line is made in form of rigid hose. Hydraulic communication of hollow rod column and proportioner is effected by converter of motion. Converter consists of two parts-immovable upper and movable lower parts, with movable part executing rotary motion. EFFECT: simplified design, reduced expenditures for well servicing. 4 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к общему машиностроению, в частности к устройствам дозированной подачи химического реагента, и может быть использовано в нефтяной промышленности при добычи нефти. The invention relates to general engineering, in particular to devices for the dosed supply of a chemical reagent, and can be used in the oil industry for oil production.

Известна погружная насосная установка, содержащая двигатель, редуктор, колонну насосных труб и винтовой насос (патент РФ N 2059112, кл. F 04 B 47/02, кл. F 04 C 29/00, опубл. в Б.И. N 12, 1996). Known submersible pump installation containing a motor, gearbox, a string of pump pipes and a screw pump (RF patent N 2059112, CL F 04 B 47/02, CL F 04 C 29/00, publ. In B.I. N 12, 1996).

Недостатком данного привода является то, что при добыче осложненных нефтей происходят отложения (гидратов, парафинов, солей и т.д.) в лифтовой колонне, уменьшающие кольцевой зазор, затрудняя тем самым процесс добычи нефти и создавая аварийную ситуацию. Для очистки от отложений необходимы остановка и демонтаж оборудования и промывка лифтовой колонны, тем самым возникают дополнительные затраты на обслуживание скважины, что приводит в конечном счете к увеличению себестоимости добываемой нефти. The disadvantage of this drive is that during the extraction of complicated oils, deposits (hydrates, paraffins, salts, etc.) occur in the elevator column, reducing the annular gap, thereby complicating the process of oil production and creating an emergency. To remove sediment, it is necessary to stop and dismantle the equipment and flush the elevator string, thereby incurring additional costs for servicing the well, which ultimately leads to an increase in the cost of produced oil.

Наиболее близким техническим решением из известных является устройство для дозированной подачи химического реагента в скважину, содержащее дозатор в виде плунжерного насоса, емкость для химического реагента, нагнетательную линию в виде гибкого шланга, колонну полых штанг, обратный и выпускной клапаны и привод насоса в виде балансира станка-качалки (авторское свидетельство СССР n 1837101, кл. E 21 B 37/06, опубл. в Б.И. N 32, 1993). Недостатком данного устройства является то, что подача плунжерного насоса пульсирующая и эффективность очистки НКТ от этого снижается вследствиие непродолжительного по времени взаимодействия химического реагента с отложениями и, чтобы очистить лифтовую колонну полностью, необходимо затратить большее количество химического реагента, что приводит к повышению себестоимости нефти. Подача плунжерного насоса нерегулируемая и зависит от частоты вращения редуктора станка-качалки. Клапаны создают дополнительные гидравлические потери, что приводит к увеличению энергозатрат. Применение полых штанг в станке-качалке повышает вероятность их обрыва, это связано с уменьшением поперечного сечения штанги, что приводит, при пиковых нагрузках, к увеличению напряжений, превышающих допустимые напряжения. The closest technical solution known is a device for the dosed supply of a chemical reagent into a well, containing a dispenser in the form of a plunger pump, a container for a chemical reagent, a discharge line in the form of a flexible hose, a column of hollow rods, a check valve and an outlet valve and a pump drive in the form of a machine balancer rocking chairs (USSR author's certificate n 1837101, class E 21 B 37/06, published in B.I. N 32, 1993). The disadvantage of this device is that the flow of the plunger pump is pulsating and the efficiency of cleaning the tubing from it is reduced due to the short-term interaction of the chemical reagent with deposits and in order to clean the elevator column completely, it is necessary to spend a greater amount of chemical reagent, which leads to an increase in the cost of oil. The flow of the plunger pump is unregulated and depends on the speed of the gearbox of the pumping unit. Valves create additional hydraulic losses, which leads to an increase in energy consumption. The use of hollow rods in a rocking machine increases the likelihood of them breaking, this is due to a decrease in the cross section of the rod, which, at peak loads, leads to an increase in stresses exceeding the permissible stresses.

Технической задачей, на решение которой направлено изобретение, является упрощение конструкции, возможность соединения неподвижной нагнетательной линии с вращающейся колонной полых штанг и осуществлением независимой кинематической связи привода насоса с валом редуктора для обеспечения возможности регулирования подачи дозатора. The technical problem to which the invention is directed is the simplification of the design, the possibility of connecting a fixed discharge line with a rotating column of hollow rods and the implementation of an independent kinematic connection of the pump drive with the gearbox shaft to enable control of the dispenser feed.

Данная техническая задача решается за счет того, что в известном устройстве, содержащем дозатор, емкость, линию нагнетания в виде гибкого шланга, обратный клапан, редуктор и привод погружного насоса в виде балансира станка-качалки, согласно изобретению, с целью упрощения конструкции, дозатор расположен на боковой поверхности корпуса редуктора, с возможностью перемещения вдоль корпуса. Дозатор может быть выполнен в виде пластинчатого насоса. Кинематическая связь привода погружного насоса с валом дозатора выполнена независимой, в виде клиноременной передачи. Нагнетательная линия может быть выполнена в виде жесткого шланга. Гидравлическая связь колонны полых штанг и дозатора осуществляется преобразователем движения, причем преобразователь движения состоит из двух частей, верхней неподвижной и нижней подвижной, совершающей вращательное движение. This technical problem is solved due to the fact that in the known device containing a dispenser, a container, a discharge line in the form of a flexible hose, a check valve, a gearbox and a submersible pump drive in the form of a rocker of a rocking machine, according to the invention, in order to simplify the design, the dispenser is located on the side surface of the gear housing, with the possibility of movement along the housing. The dispenser can be made in the form of a vane pump. The kinematic connection of the drive of the submersible pump with the metering shaft is independent, in the form of a V-belt drive. The discharge line can be made in the form of a rigid hose. The hydraulic connection of the column of hollow rods and the dispenser is carried out by the motion transducer, and the motion transducer consists of two parts, the upper motionless and the lower movable, performing a rotational movement.

Данное устройство для дозированной подачи химического реагента в скважину позволяет упростить конструкцию за счет крепления дозатора на боковой поверхности корпуса редуктора и отказа от выпускного клапана, что позволит уменьшить гидравлические сопротивления и снизить энергозатраты. Применение пластинчатого насоса в качестве дозатора позволяет регулировать подачу химического реагента, а его поток сделать непрерывным, что значительно повышает эффективность очистки лифтовой колонны, при этом снижается количество затрачиваемого химического реагента и, как следствие, происходит снижение себестоимости добычи нефти. Применение полых штанг для погружной установки с винтовым насосом оправдано, так как происходит равномерное вращательное движение без пиковых нагрузок. This device for the dosed supply of a chemical reagent into the well allows to simplify the design by attaching the dispenser to the side surface of the gear housing and eliminating the exhaust valve, which will reduce hydraulic resistance and reduce energy consumption. The use of a vane pump as a dispenser allows you to control the flow of a chemical reagent, and its flow is continuous, which significantly increases the efficiency of cleaning the elevator column, while reducing the amount of chemical reagent spent and, as a result, there is a decrease in the cost of oil production. The use of hollow rods for a submersible installation with a screw pump is justified, as there is uniform rotational movement without peak loads.

Предлагаемое устройство для дозированной подачи химического реагента в скважину поясняется чертежом, на котором изображен общий вид. The proposed device for the dosed supply of a chemical reagent into the well is illustrated in the drawing, which shows a General view.

Устройство содержит редуктор 1, электродвигатель 2, клиноременную передачу 3, пластичный насос 4, клиноременный вариатор 5, систему натяжки клиноременной передачи 6, преобразователь движения 7, колонну полых штанг 8, емкость 9 для химического реагента и обратный клапан 10. Боковая сторона редуктора 1 выполнена в виде плоской поверхности с пазами 11, куда при помощи болтов крепится пластинчатый насос 4. Для всасывания и нагнетания химического реагента предусмотрены линии 12 и 13. The device comprises a gearbox 1, an electric motor 2, a V-belt gear 3, a plastic pump 4, a V-belt variator 5, a V-belt tensioning system 6, a motion transducer 7, a hollow rod string 8, a chemical reagent 9 and a check valve 10. The side of the gear 1 is made in the form of a flat surface with grooves 11, where the plate pump 4 is fastened with bolts. Lines 12 and 13 are provided for suction and injection of the chemical reagent.

Устройство для дозированной подачи химического реагента в скважину работает следующим образом: при подключении электродвигателя 2 крутящий момент через клиноременную передачу 3 передается на входной вал редуктора 1, далее на выходной вал к вращательной колонне полых штанг 8, при этом одновременно крутящий момент передается с вала редуктора 1 на ротор пластинчатого насоса 4 при помощи клиноременного вариатора 5, который позволяет регулировать подачу. A device for the dosed supply of a chemical reagent into the well works as follows: when the electric motor 2 is connected, the torque is transmitted through the V-belt drive 3 to the input shaft of the gearbox 1, then to the output shaft to the rotational column of the hollow rods 8, while at the same time the torque is transmitted from the gearbox shaft 1 on the rotor of the vane pump 4 using a V-belt variator 5, which allows you to adjust the flow.

При вращении ротора происходит периодическое изменение объема рабочих камер. В каждой из камер происходит всасывание дозирующего химического реагента из емкости 9 через линию всасывания 12 и вытеснение химического реагента под давлением через линию нагнетания 13 в преобразователь движения 7, состоящий из двух взаимосвязанных частей, верхней неподвижной, к которой присоединяется линия нагнетания 13, и нижней подвижной, которая крепится к колонне полых штанг 8. Через внутреннюю полость которых и обратный клапан 10 химический реагент поступает в лифтовую колонну труб, где он взаимодействует с отложениями на трубах. Также регулирование подачи химического реагента осуществляется регулятором пластинчатого насоса путем изменения расстояния между осями симметрии (эксцентриситета) ротора и статора насоса. When the rotor rotates, a periodic change in the volume of the working chambers occurs. In each of the chambers, the dosing chemical reagent is sucked from the tank 9 through the suction line 12 and the chemical reagent is forced under pressure through the discharge line 13 into a motion transducer 7, which consists of two interconnected parts, the upper fixed to which the discharge line 13 is connected and the lower movable , which is attached to the column of hollow rods 8. Through the internal cavity of which and the non-return valve 10, the chemical reagent enters the pipe riser, where it interacts with deposits on the pipes. Also, the supply of chemical reagent is carried out by the regulator of the vane pump by changing the distance between the axes of symmetry (eccentricity) of the rotor and stator of the pump.

Устройство для дозированной подачи позволяет повысить надежность работы, увеличить межремонтный период работы скважин, снизить энергозатраты и себестоимость добываемой нефти, увеличить производительность и напор винтового погружного насоса, крепление пластинчатого насоса на боковой поверхности редуктора, кроме того, позволяет упростить конструкцию привода, уменьшить габариты и повысить эффективность. Пластинчатый насос выполнен в виде отдельного узла, что позволяет проводить обслуживание и ремонт независимо от поверхностного привода. The metering feed device allows to increase the reliability of work, increase the overhaul period of the wells, reduce energy consumption and the cost of produced oil, increase the productivity and pressure of the screw submersible pump, mount the vane pump on the side surface of the gearbox, in addition, simplify the design of the drive, reduce the size and increase efficiency. The vane pump is designed as a separate unit, which allows maintenance and repair, regardless of the surface drive.

Источники информации
Патент РФ N 2059112, кл. F 04 B 47/02, кл. F 04 C 29/00, опубл. в Б.И. N 12, 1996 г.Sources of information
RF patent N 2059112, cl. F 04 B 47/02, CL F 04 C 29/00, publ. in B.I. N 12, 1996

Авторское свидетельство СССР N 1837101, кл. E 21 B 37/06, опубл. в Б.И. N 32, 1993 г. (прототип). USSR author's certificate N 1837101, cl. E 21 B 37/06, publ. in B.I. N 32, 1993 (prototype).

Claims

1. A device for dosed supply of a chemical reagent into a well, comprising a dispenser hydraulically connected to a container for a chemical reagent and a discharge line communicated with a hollow rod string, a check valve, a gearbox and a submersible pump drive, characterized in that the dispenser is located in grooves made on the side surface of the gear case with the possibility of movement along it, and the kinematic connection of the drive of the submersible pump with the metering shaft is independent in the form of a V-belt drive, moreover, hydraulically kai connection rods and hollow column dispenser effected by movement converter.

2. The device according to p. 1, characterized in that the dispenser is made in the form of a vane pump.

3. The device according to claim 1, characterized in that the discharge line is made in the form of a rigid hose.

4. The device according to claim 1, characterized in that the motion transducer consists of two interconnected parts - movable and stationary.