Результат интеллектуальной деятельности: УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДОЗИРОВАНИЯ ПОДАЧИ РЕАГЕНТА В СКВАЖИНУ

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, в частности к погружным устройствам для подачи реагента в скважину, оборудованную как штанговым, так и центробежным насосом, и может быть использовано для предотвращения коррозии, отложения солей и парафинов на нефтедобывающем оборудовании для повышения надежности его работы.

Уровень техники

Известно устройство для дозированной подачи реагента в скважину, включающее контейнер с химическим реагентом и помещенный между ним и штанговым насосом плунжерный насос-дозатор. Плунжер дозирующего насоса прикреплен к штоку, приводимому в движение перепадом давления жидкости во время работы штангового насоса (патент РФ №1617198, МКИ F04B 47/00; Е21В 43/00, опубл. 1990 г.).

К недостаткам устройства можно отнести низкую надежность, что объясняется возможностью заклинивания плунжера насоса-дозатора, приводимого в движение перепадом давления жидкости во время работы штангового насоса.

Наиболее близким к заявляемому и принятым в качестве прототипа является устройство для дозированной подачи реагента в скважину (патент РФ №2446272 МПК Е21В 37/06, опубл. 2012 г.), содержащее устанавливаемые в скважину ниже нефтедобывающего оборудования емкость для реагента и сообщенный с ней имеющий собственный привод поршневой насос-дозатор, полость которого имеет возможность соединения всасывающим каналом с емкостью для реагента, а нагнетательным - со скважиной. Привод плунжерного насоса-дозатора питается от батареи гальванических элементов, расположенных в герметичной полости устройства.

Такое устройство более надежно в работе, так как содержит собственный привод плунжерного насоса-дозатора.

Однако недостатком устройства является сложность конструкции, что объясняется наличием батареи гальванических элементов, расположенных в герметичной полости устройства и неудобство эксплуатации из-за необходимости проведения спуско-подъемных операций для замены батареи гальванических элементов.

Раскрытие изобретения

Технической проблемой, решаемой предлагаемым изобретением, является упрощение конструкции и повышение удобства эксплуатации.

Указанная техническая проблема решается усовершенствованием устройства для дозированной подачи реагента в скважину, оборудованную штанговым насосом, содержащего устанавливаемые в скважину ниже нефтедобывающего оборудования емкость для реагента и сообщенный с ней, имеющий собственный привод, поршневой насос-дозатор, полость которого имеет возможность соединения всасывающим каналом с емкостью для реагента, а нагнетательным - со скважиной.

Это усовершенствование для скважин, оборудованных штанговым насосом, состоит в том, что привод насоса-дозатора выполнен в виде поршневого гидроцилиндра одностороннего действия, цилиндр которого выполнен в корпусе, установленном на колонне насосно-компрессорных труб (НКТ), поршневая полость цилиндра гидравлически соединена с емкостью для реагента и с всасывающим каналом насоса дозатора, а поршень механически соединен с обсадной колонной посредством якоря.

Такое конструктивное выполнение устройства обеспечивает надежную работу насоса-дозатора при относительном перемещении элементов его привода во время работы штангового насоса.

Кроме того, в нагнетательном канале может быть установлен управляемый клапан, что обеспечивает возможность управления расходом подаваемого реагента.

Краткое описание чертежей

На Рис. 1 представлена схема устройства для дозированной подачи реагента в скважину, оборудованную штанговым насосом.

Осуществление изобретения

Устройство для дозированной подачи реагента в скважину, оборудованную штанговым насосом (Рис. 1), содержит устанавливаемые в скважину ниже нефтедобывающего оборудования емкость 1 для реагента и сообщенный с ней имеющий собственный привод поршневой насос-дозатор 2, полость 3 которого рассчитана на определенную разовую дозу реагента и имеет возможность соединения всасывающим каналом 4 с емкостью 1 для реагента, а нагнетательным 5 - со скважиной. Привод насоса-дозатора 2 выполнен в виде поршневого гидроцилиндра одностороннего действия, цилиндр 6 которого выполнен в корпусе 7, установленном на колонне НКТ (не показана). Поршневая полость 8 цилиндра гидравлически соединена каналом с емкостью 1 для реагента и с всасывающим каналом 4 насоса дозатора 2, а поршень 9 механически соединен с обсадной колонной 10 посредством якоря 11. Позицией 12 обозначен обратный клапан во всасывающем канале 4, позицией 13 - капиллярный канал заправки реагента в емкость 1, позициями 14 и 15 - верхний и нижний датчики положения разделительного поршня 16 емкости 1. В приведенном варианте в нагнетательном канале 5 установлен управляемый клапан 17. Позицией 18 обозначен обратный клапан, установленный на выходе емкости 1, позицией 19 - пружина поршня 20 насоса-дозатора 2.

Устройство для дозированной подачи реагента в скважину, оборудованную штанговым насосом, работает следующим образом.

В скважину перед установкой штангового насоса спускают Устройство. На колонне НКТ вместе с установленным штанговым насосом спускают устройство на необходимую глубину, где оно фиксируется в обсадной колонне 10 посредством якоря 11.

По капиллярному каналу 13 заправляют емкость 1 реагентом.

При работе штангового насоса корпус 7 вместе с НКТ осуществляет возвратно поступательное движение. При ходе корпуса 7 вверх реагент из емкости 1 через открытый клапан 18 поступает в цилиндр 6 привода. При ходе корпуса 7 вниз клапан 18 закрывается и реагент, вытесняемый поршнем 9 из цилиндра 6, по всасывающему каналу 4 через открытый клапан 12 поступает в полость 3 насоса-дозатора, сжимая пружину 19. При следующем ходе корпуса 7 вверх реагент из емкости 1 поступает через всасывающий канал 4 в поршневую полость 8. При этом управляемый клапан 17 соединяет поршневую полость 8 и полость 3 насоса-дозатора. При заполнении полости 3 насоса-дозатора лишний реагент, вытесняемый поршнем 9, поступает обратно в емкость 1 через жиклер 21.

Расход подаваемого в скважину реагента можно регулировать открыванием или перекрыванием нагнетательного канала 5 управляемым клапаном 17. При подаче сигнала на управляемый клапан 17 его механизм меняет положение, перекрывая поршневую полость 8, и соединяет полость 3 насоса-дозатора и нагнетательный канал 5. При этом доза реагента, находящаяся в полости 3 насоса-дозатора вытесняется поршнем 20 под действием пружины 19 в нагнетательный канал 5 и далее в скважину. Расход подаваемого в скважину реагента регулируется изменением времени между срабатываниями электромагнитного клапана 17.

По мере расходования реагента подвижный разделительный поршень 16 емкости 1 опускается вниз. При срабатывании нижнего датчика 15 подается сигнал на заполнение емкости 1 по капиллярному каналу 13, которое прекращается при достижении разделительным поршнем 16 верхнего датчика 14.

Таким образом, использование заявляемой полезной модели позволяет упростить конструкцию и повысить удобство эксплуатации за счет обеспечения надежной работы насоса-дозатора при относительном перемещении элементов его привода во время работы штангового насоса.