RU2846137C1 - Sucker-rod pump unit - Google Patents
Sucker-rod pump unitInfo
- Publication number
- RU2846137C1 RU2846137C1 RU2025101546A RU2025101546A RU2846137C1 RU 2846137 C1 RU2846137 C1 RU 2846137C1 RU 2025101546 A RU2025101546 A RU 2025101546A RU 2025101546 A RU2025101546 A RU 2025101546A RU 2846137 C1 RU2846137 C1 RU 2846137C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- casing
- filter
- cup
- well
- cylinder
- Prior art date
Links
Abstract
Description
Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, в частности к скважинным штанговым насосным установкам, и может быть использовано при откачке из добывающей скважины жидкости с высоким газовым фактором, содержащей механические примеси.The invention relates to the oil and gas production industry, in particular to downhole sucker rod pumping units, and can be used to pump liquid with a high gas factor containing mechanical impurities from a production well.
Известна штанговая насосная установка (патент на ПМ RU № 45790, МПК F04B 47/02, опубл. 27.05.2005 Бюл. № 15), содержащая колонны штанг и насосных труб, контейнер для механических примесей, связанный с колонной насосных труб посредством разделителя перфорированный отверстиями кожух, в котором с зазором размещен цилиндр штангового насоса с всасывающим клапаном, гидравлически сообщенным с полостью кожуха, и плунжером с нагнетательным клапаном, причем отверстия в кожухе выполнены тангенциально.A sucker rod pumping unit is known (patent for PM RU No. 45790, IPC F04B 47/02, published 27.05.2005 Bulletin No. 15), containing columns of sucker rods and pump pipes, a container for mechanical impurities, a casing connected to the column of pump pipes by means of a separator, perforated with holes, in which a cylinder of a sucker rod pump with a suction valve, hydraulically connected to the cavity of the casing, and a plunger with a discharge valve is placed with a gap, wherein the holes in the casing are made tangentially.
Основным недостатком данной установки является отсутствие предварительного отделения крупных частиц перед сбором и отсутствие тонкой очистки жидкости на входе насоса, что приводит к захвату мелких механических частиц жидкостью при засасывании в насос, интенсивно разрушая плунжерную пару насоса, и быстрое наполнение контейнера механическими примесями. Все это приводит к частому извлечению установки с контейнером из-за уменьшения времени между обслуживаниями контейнера для очистки и межремонтного периода насоса.The main disadvantage of this unit is the lack of preliminary separation of large particles before collection and the lack of fine cleaning of the liquid at the pump inlet, which leads to the capture of small mechanical particles by the liquid when sucked into the pump, intensively destroying the plunger pair of the pump, and rapid filling of the container with mechanical impurities. All this leads to frequent extraction of the unit with the container due to the reduction in the time between servicing the container for cleaning and the inter-repair period of the pump.
Известен также скважинный штанговый насос (патент RU № 2360145, МПК F04B 47/00, опубл. 27.06.2009 Бюл. № 18), содержащий рабочую пару плунжер - цилиндр с установленными в них соответственно нагнетательным и всасывающим клапанами, фильтр механических примесей, связанный с приемом насоса и снабженный снизу емкостью предварительного накопления механических примесей, причем фильтр механических примесей состоит из концентрически расположенных труб, верхняя часть наружной трубы и нижняя часть внутренней трубы гидравлически сообщают забой скважины с приемом насоса, а емкость предварительного накопления механических примесей выполнена в виде продолжения внешней трубы фильтра и снабжена подпружиненным клапаном, установленным в нижней части емкости, причем расстояние от насоса до подпружиненного клапана больше, чем расстояние от насоса до интервала перфорации.Also known is a borehole sucker rod pump (RU patent No. 2360145, IPC F04B 47/00, published 27.06.2009 Bulletin No. 18), comprising a plunger-cylinder working pair with a discharge and suction valve installed therein, respectively, a mechanical impurity filter connected to the pump intake and provided at the bottom with a container for preliminary accumulation of mechanical impurities, wherein the mechanical impurity filter consists of concentrically arranged pipes, the upper part of the outer pipe and the lower part of the inner pipe hydraulically communicate the well bottom with the pump intake, and the container for preliminary accumulation of mechanical impurities is made in the form of a continuation of the filter's outer pipe and is provided with a spring-loaded valve installed in the lower part of the container, wherein the distance from the pump to the spring-loaded valve is greater than the distance from the pump to the perforation interval.
Основным недостатком данной установки является отсутствие предварительного отделения крупных частиц перед сбором и отсутствие тонкой очистки жидкости на входе насоса, что приводит к захвату мелких механических частиц жидкостью при засасывании в насос, интенсивно разрушая плунжерную пару насоса. Все это приводит к частому извлечению насоса из-за уменьшения межремонтного периода насоса.The main disadvantage of this installation is the lack of preliminary separation of large particles before collection and the lack of fine cleaning of the liquid at the pump inlet, which leads to the capture of small mechanical particles by the liquid when sucked into the pump, intensively destroying the plunger pair of the pump. All this leads to frequent removal of the pump due to a decrease in the inter-repair period of the pump.
Наиболее близким является штанговая скважинная насосная установка для добычи нефти из скважин с наличием зумпфа в условиях высокого газового фактора (патент RU № 2360145, МПК F04B 47/00, опубл. 27.06.2009 Бюл. № 18), включающая колонну насосно-компрессорных труб (НКТ), колонну насосных штанг, штанговый насос, состоящий из цилиндра со всасывающим клапаном, плунжера с нагнетательным клапаном, цилиндр снабжен заглушенным полым цилиндрическим кожухом, неподвижно закрепленным в верхней части с цилиндром, в верхней части кожуха выполнены два газоперепускных клапана, причем прием штангового насоса оборудован внутренней трубой с открытой нижней частью, при этом открытая нижняя часть трубы расположена на расстоянии не менее чем 3 м ниже подошвы перфорированного пласта, кожух выполнен с фильтрационными отверстиями, перекрытыми чашеобразным полукожухом, обращенным открытой частью к забою скважины, а ниже чашеобразного полукожуха кожух снабжен центраторами, при этом фильтрационные отверстия расположены на расстоянии не менее чем 1,5 м ниже подошвы перфорированного пласта, ниже уровня фильтрационных отверстий на внутренней трубе установлены верхняя и нижняя конусные металлические сетки, при этом верхняя сетка с ячейкой 2 мм, нижняя - с ячейкой 1 мм, каждый газоперепускной клапан соединен с полимерной капиллярной трубкой, зафиксированной на колонне НКТ с помощью металлических клямс, при этом длина полимерных капиллярных трубок подбирается таким образом, чтобы верх трубок находился на 200 м выше динамического уровня при работе установки.The closest is a sucker-rod borehole pumping unit for oil production from wells with a sump under high gas factor conditions (RU patent No. 2360145, IPC F04B 47/00, published on 27.06.2009, Bulletin No. 18), which includes a column of oil well tubing (TUB), a column of sucker rods, a sucker-rod pump consisting of a cylinder with a suction valve, a plunger with a discharge valve, the cylinder is equipped with a plugged hollow cylindrical casing, fixedly fixed in the upper part with the cylinder, two gas bypass valves are made in the upper part of the casing, and the intake of the sucker-rod pump is equipped with an internal pipe with an open lower part, while the open lower part of the pipe is located at a distance of at least 3 m below the bottom of the perforated formation, the casing is made with filtration holes covered a cup-shaped semi-casing facing the bottom of the well with its open part, and below the cup-shaped semi-casing the casing is equipped with centralizers, wherein the filtration holes are located at a distance of not less than 1.5 m below the bottom of the perforated formation, below the level of the filtration holes on the inner pipe, upper and lower conical metal meshes are installed, wherein the upper mesh has a cell of 2 mm, the lower one has a cell of 1 mm, each gas bypass valve is connected to a polymer capillary tube fixed on the tubing string using metal clamps, wherein the length of the polymer capillary tubes is selected in such a way that the top of the tubes is 200 m above the dynamic level during operation of the unit.
Основным недостатком данной установки является отсутствие предварительного отделения крупных частиц перед сбором, отсутствие тонкой очистки жидкости на входе насоса и самоочистки сетки во время работы, что приводит к захвату мелких механических частиц жидкостью при засасывании в насос, интенсивно разрушая плунжерную пару насоса, и к быстрому забиванию конусных металлических сеток, играющих роль фильтра, в кожухе. Все это приводит к частому извлечению установки с кожухом и сетками из-за уменьшения времени между обслуживаниями (очисткой) кожуха с сетками для очистки.The main disadvantage of this unit is the lack of preliminary separation of large particles before collection, the lack of fine cleaning of the liquid at the pump inlet and self-cleaning of the mesh during operation, which leads to the capture of small mechanical particles by the liquid when sucked into the pump, intensively destroying the plunger pair of the pump, and to the rapid clogging of the conical metal meshes, which play the role of a filter, in the casing. All this leads to frequent removal of the unit with the casing and meshes due to the reduction in time between maintenance (cleaning) of the casing with meshes for cleaning.
Техническим результатом является создание скважинной штанговой насосной установки, позволяющей увеличить время между обслуживаниями насосной установки для ремонта насоса и очистки за счет тонкой очистки жидкости на входе насоса, предварительного отделения крупных частиц механических примесей и самоочистки фильтров.The technical result is the creation of a borehole sucker rod pumping unit that allows increasing the time between pumping unit maintenance for pump repair and cleaning due to fine cleaning of liquid at the pump inlet, preliminary separation of large particles of mechanical impurities and self-cleaning of filters.
Техническим решением является скважинная штанговая насосная установка, включающая спущенные в скважину для поднятия скважинной жидкости из вскрытого продуктивного пласта лифтовую колонну, насос, состоящий из цилиндра с всасывающим клапаном на входе, плунжера с нагнетательным клапаном на выходе и заглушенного снизу полого цилиндрического кожуха, установленного с зазором относительно цилиндра и неподвижно и герметично соединенного своей верхней частью с цилиндром, штанги, соединяющие плунжер с наземным приводом, внутренняя трубка, сообщающая вход насоса с кожухом, оснащенным боковыми фильтрационными отверстиями, которые перекрыты снаружи с зазором чашеобразным полукожухом, ниже которого на кожухе расположены центраторы, и фильтр, установленный перед входом в кожух и выполненный с возможностью очистки скважинной жидкости от механических примесей.The technical solution is a borehole sucker-rod pumping unit, including a lifting column lowered into the borehole to lift borehole fluid from the exposed productive formation, a pump consisting of a cylinder with a suction valve at the inlet, a plunger with a discharge valve at the outlet and a hollow cylindrical casing plugged at the bottom, installed with a gap relative to the cylinder and fixedly and hermetically connected with its upper part to the cylinder, rods connecting the plunger with a surface drive, an internal tube communicating the pump inlet with the casing equipped with side filter holes, which are blocked from the outside with a gap by a cup-shaped semi-casing, below which centralizers are located on the casing, and a filter installed in front of the inlet to the casing and designed with the possibility of cleaning the borehole fluid from mechanical impurities.
Новым является то что внутренняя трубка оснащена фильтром тонкой очистки скважинной жидкости, чашеобразный полукожух обращен открытой частью к устью скважины, фильтр установлен между полукожухом и кожухом выше его боковых фильтрационных отверстий, изготовлен в виде многорядных щеток, перекрывающих пространство между чашеобразным полукожухом и кожухом, закрепленных на чашеобразном полукожухе и взаимодействующих с кожухом, центраторы изготовлены в виде наружных крупных металлических щеток, установленных равномерно по периметру выше пласта с возможностью перекрытия пространства между кожухом и стенками скважины, при этом снаружи фильтра тонкой очистки расположен с зазором стакан, обращенный открытой частью к забою скважины.What is new is that the inner tube is equipped with a fine filter for cleaning the well fluid, the cup-shaped semi-casing faces the wellhead with its open part, the filter is installed between the semi-casing and the casing above its side filter holes, made in the form of multi-row brushes that cover the space between the cup-shaped semi-casing and the casing, fixed on the cup-shaped semi-casing and interacting with the casing, the centralizers are made in the form of large external metal brushes installed evenly along the perimeter above the formation with the possibility of covering the space between the casing and the walls of the well, while a glass is located with a gap outside the fine filter, facing the open part to the bottom of the well.
На чертеже изображена схема скважинной штанговой насосной установки в продольном разрезе, размещенной в скважине.The drawing shows a diagram of a borehole sucker rod pumping unit in longitudinal section, placed in a borehole.
Скважинная штанговая насосная установка включает в себя спущенные в скважину 1 для поднятия скважинной жидкости из вскрытого продуктивного пласта 2 лифтовую колонну 3, насос, состоящий из цилиндра 4 с всасывающим клапаном 5 на входе, плунжера 6 с нагнетательным клапаном 7 на выходе и заглушенного снизу полого цилиндрического кожуха 8, установленного с зазором относительно цилиндра 4 и неподвижно и герметично соединенного (например, соединением 9 в виде резьбового, замкового или т.п. соединения) своей верхней частью с цилиндром 4, штанги 10, соединяющие плунжер 6 с наземным приводом (например, станок-качалка, цепной привод, гидравлический привод или т.п. - не показан), внутренняя трубка 11, сообщающая вход цилиндра 4 с кожухом 8, оснащенным боковыми фильтрационными отверстиями 12, которые перекрыты снаружи с зазором чашеобразным полукожухом 13, ниже которого на кожухе расположены центраторы в виде наружных крупных металлических щеток 14 (с длиной щетины равной расстоянию от кожуха 8 до стенок скважины 1), и фильтр, изготовленный в виде многорядных щеток 15, закрепленных на чашеобразном полукожухе 13 и взаимодействующих с кожухом 8, перекрывая пространство между ними. Многорядные щетки 15 фильтра установлены перед входом скважинной жидкости через отверстия 12 в кожух 8 и выполнены с возможностью очистки скважинной жидкости от механических примесей. При этом внутренняя трубка 11 оснащена фильтром тонкой очистки 16 скважинной жидкости (например, щелевой фильтр, проволочный фильтр или т.п.), а чашеобразный полукожух 13 обращен открытой частью к устью скважины 1. Многорядные щетки 15 фильтра установлены между чашеобразным полукожухом 13 и кожухом 8 выше его боковых фильтрационных отверстий 12. Крупные металлические щетки 14 центратора установлены равномерно по периметру выше продуктивного пласта 2 с возможностью перекрытия пространства между кожухом 8 и стенками скважины 1. Снаружи фильтра тонкой очистки 16 расположен с зазором стакан 17, обращенный открытой частью к забою скважины 1.A borehole sucker-rod pumping unit includes a lifting column 3 lowered into a borehole 1 for lifting borehole fluid from an exposed productive formation 2, a pump consisting of a cylinder 4 with a suction valve 5 at the inlet, a plunger 6 with a discharge valve 7 at the outlet and a hollow cylindrical casing 8 plugged at the bottom, installed with a gap relative to the cylinder 4 and fixedly and hermetically connected (for example, by a connection 9 in the form of a threaded, lock or similar connection) with its upper part to the cylinder 4, rods 10 connecting the plunger 6 with a surface drive (for example, a pumping unit, a chain drive, a hydraulic drive or the like - not shown), an internal tube 11 communicating the inlet of the cylinder 4 with the casing 8 equipped with side filter holes 12, which are blocked from the outside with a gap cup-shaped semi-casing 13, below which on the casing there are centralizers in the form of large external metal brushes 14 (with a bristle length equal to the distance from the casing 8 to the walls of the well 1), and a filter made in the form of multi-row brushes 15, fixed on the cup-shaped semi-casing 13 and interacting with the casing 8, blocking the space between them. The multi-row brushes 15 of the filter are installed before the well fluid enters through the openings 12 into the casing 8 and are designed with the possibility of cleaning the well fluid from mechanical impurities. In this case, the inner tube 11 is equipped with a fine filter 16 for cleaning the well fluid (for example, a slot filter, a wire filter, etc.), and the cup-shaped half-casing 13 faces the open part towards the mouth of the well 1. Multi-row brushes 15 of the filter are installed between the cup-shaped half-casing 13 and the casing 8 above its side filter openings 12. Large metal brushes 14 of the centralizer are installed evenly along the perimeter above the productive formation 2 with the possibility of covering the space between the casing 8 and the walls of the well 1. Outside the fine filter 16, a cup 17 is located with a gap, facing the open part towards the bottom of the well 1.
Конструктивные элементы, технологические соединения, уплотнения и т.п., не влияющие на объяснение работы скважинной штанговой насосной установки, на чертеже не показаны или показаны условно.Structural elements, process connections, seals, etc. that do not affect the explanation of the operation of the borehole sucker rod pumping unit are not shown in the drawing or are shown conditionally.
Скважинная штанговая насосная установка работает следующим образом.The borehole sucker rod pumping unit operates as follows.
На кожухе 8 при изготовлении снаружи устанавливают с зазором и фиксируют (резьбой, сваркой клеем или т.п.) чашеобразный полукожух 13 так, чтобы он был обращен открытой частью вверх и перекрывал фильтрационные отверстия 12 кожуха 8, а многорядные щетки 15 фильтра были расположены выше фильтрационных отверстий. Ниже чашеобразного полукожуха 13 снаружи кожуха жестко закрепляют (сваркой, клеем или т.п.) крупные металлические щетки 14 для обеспечения центрации кожуха 8 в скважине 1. Цилиндр 4 насоса с всасывающим клапаном 5 снизу снабжают внутренней трубкой 11 с фильтром тонкой очистки 16 и стаканом 17, обращенным вниз.On the casing 8, during manufacture, a cup-shaped half-casing 13 is installed on the outside with a gap and fixed (by thread, welding, glue, etc.) so that it faces upward with its open part and covers the filter openings 12 of the casing 8, and the multi-row brushes 15 of the filter are located above the filter openings. Below the cup-shaped half-casing 13, large metal brushes 14 are rigidly fixed (by welding, glue, etc.) on the outside of the casing to ensure the centering of the casing 8 in the well 1. The cylinder 4 of the pump with the suction valve 5 is equipped from below with an internal tube 11 with a fine filter 16 and a glass 17 facing downwards.
Перед спуском в скважину 1 в кожух 8 с зазором вставляют цилиндр 4 насоса с всасывающим клапаном 5, внутренней трубкой 11, фильтром тонкой очистки 16 и стаканом 17 и фиксируют относительно друг друга верхними частями при помощи соединения 9. Эту конструкцию в сборе на лифтовой колонне 3 спускают в скважину в интервал установки так, чтобы крупные металлические щетки 14 располагались выше продуктивного пласта 2. При спуске крупные металлические щетки 14 взаимодействуют со стенками скважины 1, исключая соударение кожуха 8 об эти стенки, то есть крупные металлические щетки 14 играют роль центраторов. После спуска лифтовую колонну 3 фиксируют на устье скважины 1. После чего в лифтовую колонну 3 на штангах 10, спускают плунжер 6 с нагнетательным клапаном 7 до входа в цилиндр 4, что определяют снижением веса штанг 10 на устье, например, при помощи устьевого индикатора веса (УИН - не показан). Устье скважины 1 герметизируют (например, устьевым герметизатором, превентором или т.п. - не показаны), а штанги 10 соединяют с наземным приводом.Before lowering into well 1, cylinder 4 of the pump with suction valve 5, inner tube 11, fine filter 16 and cup 17 is inserted into casing 8 with a gap and fixed relative to each other by upper parts using connection 9. This structure assembled on elevator column 3 is lowered into the well into the installation interval so that large metal brushes 14 are located above productive formation 2. During lowering, large metal brushes 14 interact with the walls of well 1, excluding impact of casing 8 against these walls, i.e. large metal brushes 14 play the role of centralizers. After lowering, the elevator column 3 is fixed at the wellhead 1. After which, the plunger 6 with the discharge valve 7 is lowered into the elevator column 3 on the rods 10 to the entrance to the cylinder 4, which is determined by reducing the weight of the rods 10 at the wellhead, for example, using a wellhead weight indicator (WWI - not shown). The wellhead 1 is sealed (for example, with a wellhead sealer, preventer, etc. - not shown), and the rods 10 are connected to the surface drive.
При включении в работу наземный привод передает возвратно-поступательные передвижения штангам 10 с плунжером 6.When switched on, the ground drive transmits reciprocating movements to the rods 10 with the plunger 6.
При ходе плунжера 6 вверх создается разряжение внутри цилиндра 4, под действием которого нагнетательный клапан 7 закрывается, жидкость выше плунжера 6 поднимется по лифтовой колонне 3 к устью скважины, а всасывающий клапан 5 - открывается, внутрь цилиндра 4 под действием перепада давлений продуктивного пласта 2 и разряжения внутри цилиндра 4 всасывается скважинная жидкость. При этом скважинная жидкость проходит через крупные металлические щетки 14, в которых задерживаются крупные фракции механических примесей, снаружи кожуха 8 поднимается до чашеобразного полукожуха 13, что дополнительно осаждает на крупные металлические щетки 14 фракции механических примесей, скорость осаждения которых выше скорости потока скважинной жидкости между кожухом 8 и стенками скважины. Далее скважинная жидкость проходит между чашеобразным полукожухом 13 и стенками скважины 1 через уменьшенный зазор, в котором увеличивается скорость потока скважинной жидкости и (согласно закона Бернулли) снижается статической давление, что способствует интенсивному выделению газа, поднимающегося по затрубью лифтовой колонны 3 в скважине 1 за счет меньшей плотности относительно скважинной жидкости. После чего скважинная жидкость, освобожденная от крупных фракций механических примесей, со стороны устья скважины 1 попадает в чашеобразный полукожух 13, проходит через многорядные щетки 15 фильтра, очищаясь от фракций механических примесей величиной больше зазора между щетинами многорядной щетки 15, и попадает через фильтрационные отверстия 12 внутрь кожуха 8, в котором опускается в сторону забоя скважины 1 до стакана 17, где резко меняет направление потока на противоположное (в сторону устья), при этом более инерционные механически примеси опускаются на дно кожуха 8, а большинство оставшихся самых мелких фракций механических примесей задерживаются фильтром тонкой очистки 16 и попадают во внутреннюю трубку 11 и далее через всасывающий клапан 5 в цилиндр 4. Не прошедшие фильтрационные отверстия 12 фракции механических примесей осаждаются на дно чашеобразного полукожуха 13When the plunger 6 moves upward, a vacuum is created inside the cylinder 4, under the action of which the discharge valve 7 closes, the liquid above the plunger 6 rises along the lifting column 3 to the wellhead, and the suction valve 5 opens, the well fluid is sucked inside the cylinder 4 under the action of the pressure difference of the productive formation 2 and the vacuum inside the cylinder 4. In this case, the well fluid passes through large metal brushes 14, in which large fractions of mechanical impurities are retained, rises outside the casing 8 to the cup-shaped semi-casing 13, which additionally deposits fractions of mechanical impurities on the large metal brushes 14, the sedimentation rate of which is higher than the flow rate of the well fluid between the casing 8 and the walls of the well. Then the well fluid passes between the cup-shaped half-casing 13 and the walls of the well 1 through a reduced gap, in which the flow rate of the well fluid increases and (according to Bernoulli's law) the static pressure decreases, which promotes the intensive release of gas rising along the annulus of the lifting column 3 in the well 1 due to the lower density relative to the well fluid. After which the well fluid, freed from large fractions of mechanical impurities, enters the cup-shaped semi-casing 13 from the wellhead 1, passes through the multi-row brushes 15 of the filter, being cleaned of fractions of mechanical impurities larger than the gap between the bristles of the multi-row brush 15, and enters through the filter holes 12 into the casing 8, in which it descends toward the bottom of the well 1 to the cup 17, where it abruptly changes the direction of flow to the opposite (toward the wellhead), while more inertial mechanical impurities descend to the bottom of the casing 8, and most of the remaining smallest fractions of mechanical impurities are retained by the fine filter 16 and enter the inner tube 11 and then through the suction valve 5 into the cylinder 4. The fractions of mechanical impurities that do not pass through the filter holes 12 are deposited on the bottom of the cup-shaped semi-casing 13.
При ходе плунжера 6 вниз в цилиндре 4 создаётся избыточное давление, зарывающее всасывающий клапан 5 и открывающая нагнетательный клапан 7, в результате скважинная жидкость из цилиндра 4 через открытый нагнетательный клапан 7 из-за уменьшающегося объема под плунжером 6 перетекает в лифтовую колонну 3 для поднятия по ним в сторону устья при ходе вверх плунжера 6.When plunger 6 moves downwards, excess pressure is created in cylinder 4, closing suction valve 5 and opening discharge valve 7, as a result of which well fluid from cylinder 4 flows through the open discharge valve 7 due to the decreasing volume under plunger 6 into the lifting column 3 to rise along them towards the wellhead when plunger 6 moves upwards.
Далее циклы возвратно-поступательного перемещения плунжера 6 при помощи штанг 10 повторяют, и скважинная жидкость поднимается на поверхность.Then the cycles of reciprocating movement of plunger 6 with the help of rods 10 are repeated, and the well fluid rises to the surface.
При задержании механических фракций щетинами крупной металлической щетки 14 и многорядной щетки 15 они соударяются между собой и слипаются, увеличиваясь в размерах, что увеличивает из вес и способность к осаждению.When mechanical fractions are retained by the bristles of the large metal brush 14 and the multi-row brush 15, they collide with each other and stick together, increasing in size, which increases their weight and ability to settle.
При этом щетины крупной металлической щетки 14 и многорядной щетки 15 при перемещении плунжера 5 в цилиндре 4 насоса очищаются самостоятельно без дополнительных операций (самоочистка).In this case, the bristles of the large metal brush 14 and the multi-row brush 15 are cleaned independently without additional operations (self-cleaning) when the plunger 5 moves in the cylinder 4 of the pump.
При ходе плунжера 6 вверх в цилиндре 4 создается разрежение, которое стремиться также поднять и цилиндр 4, удерживаемый лифтовой колонной 3, что приводит сжатию лифтовой колонны 3 в пределах упругой деформации (примерно на 10-12 см при длине 1000 м) и, как следствие, подтягиванию металлической щетки 14 вверх на это же расстояние. При ходе плунжера 6 вниз лифтовая колонна 3 за счет упругих сил возвращается в исходное положение. При этом щетины крупной металлической щетки 14, взаимодействуя со стенками скважины 1 меняют свое положение и расстояние между щетинами, что приводит к постепенному опусканию вниз укрупнившемся фракциям по металлической щетке 14 и далее осаждаются под собственным весом на забой скважины 1, при этом очищая эту щетку 14.When the plunger 6 moves upward, a vacuum is created in the cylinder 4, which also tends to lift the cylinder 4, held by the elevator column 3, which leads to compression of the elevator column 3 within the limits of elastic deformation (approximately by 10-12 cm with a length of 1000 m) and, as a consequence, to pulling the metal brush 14 upward by the same distance. When the plunger 6 moves downward, the elevator column 3 returns to its original position due to elastic forces. In this case, the bristles of the large metal brush 14, interacting with the walls of the well 1, change their position and the distance between the bristles, which leads to a gradual downward movement of the coarse fractions along the metal brush 14 and then settles under their own weight on the bottom of the well 1, cleaning this brush 14.
При ходе плунжера 6 в цилиндре 4 вверх создается поток скважинной жидкости в пространстве между чашеобразным полукожухом 13 и кожухом 8, что приводит к отклонению щетины многорядной щетки 15 вниз, а при ходе плунжера 6 вверх - возвращаются за счет сил упругости в исходное положение, меняя положение и расстояние между щетинами, что приводит к постепенному опусканию вниз укрупнившемся фракциям по многорядной щетке 15 и далее осаждаться под собственным весом на дно чашеобразного полукожуха 13, при этом очищая и эту многорядную щетку 15.When the plunger 6 moves upward in the cylinder 4, a flow of well fluid is created in the space between the cup-shaped half-casing 13 and the casing 8, which leads to the deflection of the bristles of the multi-row brush 15 downward, and when the plunger 6 moves upward, they return to their original position due to elastic forces, changing the position and distance between the bristles, which leads to the gradual lowering of the coarser fractions along the multi-row brush 15 and then settling under their own weight on the bottom of the cup-shaped half-casing 13, while cleaning this multi-row brush 15.
Как показала практика такая скважинная штанговая насосная установка задерживает не менее 98% крупных фракций механических примесей, что как минимум в 3 раза выше, чем у аналогов, где - не более 94%, за счет самоочистки металлической щетки 14 и многорядной щетки 15 период между очистками фильтров вырос как минимум 2 раза, а межремонтный период насоса, состоящего из цилиндра 4 и плунжера 6, за счет меньшего износа в процессе работы вырос в 4 раза.As practice has shown, such a borehole sucker rod pumping unit retains at least 98% of large fractions of mechanical impurities, which is at least 3 times higher than that of analogues, where it is no more than 94%, due to the self-cleaning of the metal brush 14 and the multi-row brush 15, the period between filter cleanings has increased at least 2 times, and the overhaul period of the pump, consisting of a cylinder 4 and a plunger 6, has increased 4 times due to less wear during operation.
Предлагаемая скважинная штанговая насосная установка позволяет увеличить время между обслуживаниями и ремонтами насосной установки для ремонта насоса и очистки за счет тонкой очистки жидкости на входе насоса, предварительного отделения крупных частиц механических примесей и самоочистки фильтров.The proposed borehole sucker rod pumping unit allows to increase the time between maintenance and repair of the pumping unit for pump repair and cleaning due to fine cleaning of liquid at the pump inlet, preliminary separation of large particles of mechanical impurities and self-cleaning of filters.
Claims (1)
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2846137C1 true RU2846137C1 (en) | 2025-09-01 |
Family
ID=
Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU375407A1 (en) * | 1970-05-25 | 1973-03-23 | DEEP ROLLER ROD PUMP WITH ANTI-SUSTAINABLE | |
| SU973926A1 (en) * | 1981-05-20 | 1982-11-15 | Центральная Научно-Исследовательская Лаборатория Ордена Трудового Красного Знамени Производственного Объединения "Оренбургнефть" | Well sucker rod pump filter |
| SU1536049A1 (en) * | 1988-03-10 | 1990-01-15 | Центральная научно-исследовательская лаборатория Производственного объединения "Оренбургнефть" | Self-cleaning filter of sucker-rod pump |
| RU2132967C1 (en) * | 1997-04-21 | 1999-07-10 | Акционерная нефтяная компания "Башнефть" | Well sucker rod pump |
| RU24862U1 (en) * | 2001-07-18 | 2002-08-27 | Нефтегазодобывающее управление "Нижнесортымскнефть" | INSTALLING A WELL BOARD INTAKE PUMP |
| RU2273767C1 (en) * | 2005-03-01 | 2006-04-10 | Борис Семенович Захаров | Differential sucker-rod pump |
| US11300121B2 (en) * | 2018-04-04 | 2022-04-12 | Harbison-Fischer, Inc. | Downhole pump sand filtering snares |
| RU2825379C1 (en) * | 2024-04-08 | 2024-08-26 | Публичное акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина | Sucker-rod pumping unit for oil production from wells with presence of sump in conditions of high gas factor |
Patent Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU375407A1 (en) * | 1970-05-25 | 1973-03-23 | DEEP ROLLER ROD PUMP WITH ANTI-SUSTAINABLE | |
| SU973926A1 (en) * | 1981-05-20 | 1982-11-15 | Центральная Научно-Исследовательская Лаборатория Ордена Трудового Красного Знамени Производственного Объединения "Оренбургнефть" | Well sucker rod pump filter |
| SU1536049A1 (en) * | 1988-03-10 | 1990-01-15 | Центральная научно-исследовательская лаборатория Производственного объединения "Оренбургнефть" | Self-cleaning filter of sucker-rod pump |
| RU2132967C1 (en) * | 1997-04-21 | 1999-07-10 | Акционерная нефтяная компания "Башнефть" | Well sucker rod pump |
| RU24862U1 (en) * | 2001-07-18 | 2002-08-27 | Нефтегазодобывающее управление "Нижнесортымскнефть" | INSTALLING A WELL BOARD INTAKE PUMP |
| RU2273767C1 (en) * | 2005-03-01 | 2006-04-10 | Борис Семенович Захаров | Differential sucker-rod pump |
| US11300121B2 (en) * | 2018-04-04 | 2022-04-12 | Harbison-Fischer, Inc. | Downhole pump sand filtering snares |
| RU2825379C1 (en) * | 2024-04-08 | 2024-08-26 | Публичное акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина | Sucker-rod pumping unit for oil production from wells with presence of sump in conditions of high gas factor |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN112105794A (en) | Downhole pump with anti-airlock ports | |
| RU2846137C1 (en) | Sucker-rod pump unit | |
| RU208342U1 (en) | Plug-in sucker rod pump filter | |
| RU65123U1 (en) | WELL FILTER FOR THE INSERTED BARBED DEPTH PUMP | |
| RU65124U1 (en) | DEVICE FOR SIMULTANEOUSLY SEPARATE OPERATION OF TWO WELLS | |
| CN216477283U (en) | Automatic liquid extracting device for oil production well | |
| RU2531702C1 (en) | Flushing of filter mounted at borehole pump inlet | |
| RU74956U1 (en) | SELF-CLEANING FILTER TO PREVENT PUMP BLOCKING | |
| RU75217U1 (en) | WELL FILTER FOR THE INSERTED BARBED DEPTH PUMP | |
| RU2161696C2 (en) | Strainer of oil-well sucker-rod pump | |
| RU2725909C1 (en) | Suction pump of deep-well pump | |
| RU2784705C1 (en) | Downhole pumping unit with sand filter | |
| RU2102583C1 (en) | Device for recovering oil from horizontal wells | |
| RU2568617C1 (en) | Device for simulated operation of horizontal well | |
| RU2796712C1 (en) | Rod pump for oil production from wells with wash-over of mechanical impurities | |
| RU2720845C1 (en) | Downhole pump filter | |
| RU36435U1 (en) | Well pump pump filter | |
| RU2184837C1 (en) | Device for restoration of productivity of producing wells and injectivity of injection wells | |
| RU2842789C1 (en) | Sucker-rod pump for oil extraction from wells | |
| RU2593847C2 (en) | Well filter cleanout device | |
| RU2838688C1 (en) | Well self-cleaning filter of insert pump | |
| RU2836974C1 (en) | Sucker-rod pump | |
| RU2818346C1 (en) | Sucker-rod device for trapping mechanical sediment in oil well | |
| RU2845762C1 (en) | Sucker-rod pump | |
| RU2802634C1 (en) | Downhole pumping unit with backwash cleaning |