устройство для добычи нефти

Формула изобретения

Устройство для добычи нефти, включающее погружной насос объемно-вытеснительного типа с напорным и приемным клапанами, электрический привод, содержащий электромагнитную обмотку в герметичном корпусе и жестко закрепленный сверху рабочий орган, периодически изменяющий свою длину под действием электромагнитного поля, отличающееся тем, что рабочий орган выполнен в виде трубы с приемным клапаном в нижнем торце, а электромагнитная обмотка размещена на его наружной поверхности.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к устройствам для добычи нефти из малодебитных скважин в нефтедобывающей промышленности.

Известно устройство для добычи нефти, у которого привод выполнен на базе погружного линейного электродвигателя, обеспечивающего возвратно-поступательное движение поршня и смонтированного непосредственно на насосе (патент ЕАПВ 009268 Bl, F04B 47/06, 2007).

Недостатками рассматриваемого устройства являются:

наличие пары «поршень-цилиндр», наиболее слабого быстроизнашивающегося узла, определяющего долговечность насоса;

- сложность конструкции.

Частично эти недостатки устранены в известном устройстве для добычи нефти, выбранном нами в качестве прототипа, которое содержит поршневой насос объемно-вытеснительного типа и связанный с ним электропривод поступательного действия, выполненный в виде статора с электромагнитной обмоткой, размещенной в герметичном корпусе; жестко закрепленном внутри трубчатого элемента через верхнюю и нижнюю перегородки, расположенный в герметичном корпусе рабочий орган в виде подвижного штока, один конец которого связан с поршнем, оснащенным приемным клапаном, а второй конец жестко соединен с верхней перегородкой и выполнен из магнитострикционного материала, при этом в нижней перегородке имеются осевые каналы, в которых установлены напорные клапаны (патент SU 1689657 Al, F04B 47/06, 1991). Возвратно-поступательное движение рабочего органа-поршня осуществляется за счет изменения длины штока под действием электромагнитной обмотки, создающей периодически электромагнитное поле.

К недостаткам данного устройства относится наличие пары «поршень-цилиндр», ограничивающей долговечность насоса.

Технический результат, на достижение которого направлено заявленное изобретение, состоит в том, что увеличивается долговечность насоса и упрощается его конструкция.

Указанный технический результат достигается тем, что в устройстве для добычи нефти, включающем погружной насос объемно-вытеснительного типа с напорным и приемным клапанами, электрический привод, содержащий электромагнитную обмотку в герметичном корпусе и жестко закрепленный сверху рабочий орган, периодически изменяющий свою длину под действием электромагнитного поля, согласно изобретению рабочий орган выполнен в виде трубы с приемным клапаном в нижнем торце, а электромагнитная обмотка размещена на его наружной поверхности.

Предлагаемое устройство для добычи нефти иллюстрируется чертежом.

Устройство для добычи нефти содержит погружной насос объемно-вытеснительного типа, состоящий из двух коаксиально расположенных труб: герметичного корпуса 1 и рабочего органа 2, выполненного в виде внутренней трубы. Рабочий орган 2 изготовлен из материала с высокими магнитострикционными свойствами, например, Терфенол-Д или сплава никеля с железом. Корпус 1 и рабочий орган 2 в верхней части насоса жестко соединены. В нижней части насоса обеспечена возможность свободного их перемещения в осевом направлении относительно друг друга. На наружной поверхности рабочего органа 2 размещена электромагнитная обмотка 3, электропитание которой осуществляется с поверхности от станции управления через кабель 4. Верхний конец рабочего органа 2 присоединен к колонне насосно-компрессорных труб. На верхней крышке герметичного корпуса 1 размещен напорный клапан 6, а в нижнем торце рабочего органа 2 установлен приемный клапан 7.

Устройство работает следующим образом.

В электромагнитную обмотку 3 подается электропитание, обеспечивающее намагничивание рабочего органа 2. За счет магнитострикционного эффекта внутренняя труба удлиняется с соответствующим увеличением объема внутренней полости рабочего органа 2. При этом порция перекачиваемой жидкости засасывается через клапан 7. После этого электропитание обмотки 3 прекращается, а длина внутренней трубы уменьшается за счет упругих внутренних сил, и порция жидкости через клапан 6 нагнетается в колонну насосно-компрессорных труб.

Таким образом заявляемая конструкция обеспечивает периодическую подачу жидкости, позволяет избежать применения трущейся пары «поршень-цилиндр» и увеличивает долговечность насоса.

За счет станции управления, расположенной на поверхности, можно изменять частоту импульсов намагничивания и тем самым регулировать подачу насоса.