насосная установка для одновременной добычи нефти и локальной депрессионно-волновой обработки призабойной зоны пласта

Формула изобретения

Насосная установка для одновременной добычи нефти и локальной депрессионно-волновой обработки призабойной зоны пласта, включающая цилиндр насоса с боковым всасывающим клапаном, плунжер насоса с нагнетательным клапаном и контейнер-отстойник, отличающаяся тем, что имеет цилиндр насоса, составленный из двух, соединенных между собой цилиндров разного диаметра, большего сверху и меньшего снизу, боковой всасывающий клапан присоединен к большему цилиндру в его нижней части, меньший цилиндр в средней части снабжен отверстиями, в нижней части снабжен обращенным подпружиненным клапаном, к которому прикреплен контейнер-отстойник, имеющий отверстия в верхней части, плунжер насоса составлен из двух плунжеров, верхний размещен в большем цилиндре и через полый переводник с входными отверстиями соединен с удлиненным заглушенным плунжером, размещенным в меньшем цилиндре, при этом больший цилиндр присоединен к колонне насосно-компрессорных труб, а верхний плунжер - к колонне штанг.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к нефтяной промышленности и может найти применение при добыче нефти и одновременной локальной депрессионно-волновой обработке призабойной зоны пласта.

Известен насос, включающий цилиндр и полый дифференциальный плунжер с нагнетательным клапаном, меньшая по сечению ступень которого образует с цилиндром кольцевую полость, снабжена всасывающим клапаном и сквозным радиальным каналом. Дифференциальный плунжер снабжен перегородкой, разделяющей большую и меньшую по сечениям полости, и сквозным каналом, сообщающим полость большей по сечению ступени с кольцевой полостью. Применение насоса позволяет проводить качественное имплозионное воздействие на скважину и откачивать скважинную жидкость, не меняя оборудование, а лишь только изменяя точку подвеса колонны штанг (Патент РФ 2138687, кл. Е21В 47/00, опубл. 1999.09.27).

Известный насос недостаточно работоспособен в условиях сильного загрязнения скважины пластовыми продуктами.

Наиболее близким к предложенному изобретению по технической сущности является устройство для добычи нефти, включающее цилиндр, в котором расположен плунжер с нагнетательным клапаном. По концам цилиндра установлены удлинительные ниппели с концевыми муфтами, всасывающим клапаном и упором плунжера. Всасывающий клапан расположен сбоку вне зоны действия плунжера. Удлинительный ниппель в нижней торцевой части снабжен накопителем мусора с заглушкой. В верхней части цилиндра выполнено отверстие, сообщенное с затрубьем, расположенное на большем от упора плунжера расстоянии, чем длина плунжера. Устройство имеет фильтр, снабженный днищем и крышкой с соответствующими отверстиями под нижний уплотнительный ниппель. Фильтрующий элемент выполнен в виде съемного каркасного четырехгранника с фильтрующей сеткой. На днище корпуса предусмотрен паз под съемный фильтрующий элемент. На крышке корпуса выполнено отверстие под держатель седла всасывающего клапана (Патент РФ №2157450, кл. Е21В 43/00, опубл. 2000.10.10 - прототип).

Известное устройство собирает мусор в нижней части и подает вверх жидкость без загрязнений, что повышает работоспособность устройства в условиях сильного загрязнения скважины пластовыми продуктами. Однако устройство не оказывает имплозионного воздействия на призабойную зону пласта и не позволяет добывать нефть с одновременной очисткой призабойной зоны и сбором загрязнений на забое скважины.

В предложенном устройстве решается задача одновременной очистки призабойной зоны имплозионным воздействием, добычи нефти и сбора загрязнений на забое скважины в специальный отстойник.

Задача решается тем, что насосная установка для одновременной добычи нефти и локальной депрессионно-волновой обработки призабойной зоны пласта, включающая цилиндр насоса с боковым всасывающим клапаном, плунжер насоса с нагнетательным клапаном и контейнер-отстойник, согласно изобретению имеет цилиндр насоса, составленный из двух, соединенных между собой цилиндров разного диаметра, большего сверху и меньшего снизу, боковой всасывающий клапан присоединен к большему цилиндру в его нижней части, меньший цилиндр в средней части снабжен отверстиями, в нижней части снабжен обращенным подпружиненным клапаном, к которому прикреплен контейнер-отстойник, имеющий отверстия в верхней части, плунжер насоса составлен из двух плунжеров, верхний размещен в большем цилиндре и через полый переводник с входными отверстиями соединен с удлиненным заглушенным плунжером, размещенным в меньшем цилиндре, при этом больший цилиндр присоединен к колонне насосно-компрессорных труб, а верхний плунжер - к колонне штанг.

Сущность изобретения

Известные устройства для добычи нефти позволяют добывать нефть и собирать загрязнения или добывать нефть и проводить имплозионную обработку призабойной зоны пласта. В предложенном устройстве решается задача одновременно добывать нефть, проводить имплозионную обработку призабойной зоны пласта и собирать загрязнения. Задача решается заявленным устройством.

На фиг.1 представлена заявленная насосная установка с крайним нижним положением плунжеров; на фиг.2 представлена заявленная насосная установка с крайним верхним положением плунжеров.

Насосная установка для одновременной добычи нефти и локальной депрессионно-волновой обработки призабойной зоны пласта включает цилиндр насоса, составленный из двух, соединенных между собой цилиндров разного диаметра, большего 1 сверху с нагнетательным клапаном 2 и меньшего 3 снизу. Боковой всасывающий клапан 4 с фильтром 5 присоединен к большему цилиндру 1 в его нижней части. Меньший цилиндр 3 в средней части снабжен отверстиями 6, в нижней части снабжен обращенным подпружиненным клапаном 7, к которому прикреплен патрубок 8 и контейнер-отстойник 9, имеющий отверстия 10 в верхней части. Плунжер насоса составлен из двух плунжеров, верхний плунжер 11 размещен в большем цилиндре 1 и через полый переводник 12 с входными отверстиями 13 соединен с удлиненным заглушенным плунжером 14, размещенным в меньшем цилиндре 3. При этом больший цилиндр 1 присоединен к колонне насосно-компрессорных труб 15, а верхний плунжер 11 - к колонне штанг 16. Установка размещена в обсадной колонне 17 скважины с расположением отверстий 6 напротив перфорационных отверстий 18 продуктивного пласта.

Насосная установка для одновременной добычи нефти и локальной депрессионно-волновой обработки призабойной зоны пласта работает следующим образом.

При ходе колонны штанг 16 и плунжеров 11 и 14 вверх из крайнего нижнего положения (фиг.1) нагнетательный клапан 2 закрыт. Жидкость подается в колонну насосно-компрессорных труб 15. Под плунжером 11 создается разрежение. Боковой всасывающий клапан 4 открывается и жидкость через фильтр 5 под давлением пласта поступает в кольцевое пространство между поверхностью плунжера 14 и внутренней поверхностью цилиндра 1. В то же время в нижней части насосной установки происходит закрытие обращенного подпружиненного клапана 7, под плунжером 14 создается вакуумное разрежение. При проходе плунжером 14 отверстий 6 в цилиндр 3 в разреженное пространство мгновенно врывается жидкость. При этом возникает гидроудар и локальная депрессия, которые, в свою очередь, создают кратковременное состояние имплозии и волновой импульс с широкой гаммой частот и амплитуд.

При ходе колонны штанг 16 и плунжеров 11 и 14 из крайнего верхнего положения (фиг.2) вниз нагнетательный клапан 2 плунжера 11 открывается, а боковой всасывающий клапан 4 под давлением жидкости под плунжером 11 закрывается и жидкость, проходя через входные отверстия 13 в полом переводнике 12 и полый плунжер 11, заполняет плунжер 11. В нижней части насосной установки происходит выталкивание заглушенным плунжером 14 жидкости из цилиндра 3 через патрубок 8 в контейнер-отстойник 9, где происходит осаждение загрязнений и выход через отверстия 10 отстоявшейся жидкости в пространство скважины, ограниченное обсадной колонной 17.

Отношение внутренних диаметров большего 1 и меньшего 3 цилиндров насоса позволяет регулировать отношение объема жидкости, подаваемой наверх, в качестве добываемой и объема жидкости, направляемой на очистку от загрязнений. Длиной плунжера 14, его диаметром и высотой расположения отверстий 6 производят регулировку интенсивности имплозионного воздействия на призабойную зону пласта.

Применение предложенной насосной установки позволит одновременно очищать призабойную зону имплозионным воздействием, добывать нефть и собирать загрязнения на забое скважины в специальный отстойник.