Результат интеллектуальной деятельности: УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЭКСПЛОАТАЦИИ НЕФТЯНЫХ СКВАЖИН

В предлагаемом устройстве для эксплоатации глубоких нефтяных скважин с целью использования давления пластового газа для приведения в действие бесштангового глубокого насоса шток последнего соединен с поршнем (или рядом поршней) двигателя, сочлененного с насосными трубами. Подпоршневое или надпоршневое пространство двигателя через распределительный золотник соединяется с межтрубным пространством под паккером или межтрубным пространством над паккером.

На фиг. 1 изображен вертикальный разрез устройства для эксплоатации нефтяных скважин, на фиг. 2 и 3 - схемы золотникового механизма устройства.

Предлагаемое устройство состоит из бесштангового глубокого насоса обычного типа с много- или однопоршневым двигателем, приводимым в действие газом, поступающим из пласта в скважину вместе с нефтью, насосно-компрессорных труб и паккера.

Пластовый газ, выделяющийся из нефти при поступлении ее в скважину, собирается под паккером 1 в кольцевом пространстве между насосными 2 и обсадными 3 трубами и имеет давление, необходимое для совершения работы двигателем бесштангового насоса. По питательной трубке 4 газ поступает в двигатель насоса и золотниковым механизмом распределяется под и над поршнями 5 двигателя, перемещая их возвратно-поступательно. Поршни двигателя, будучи соединены штоком 6 с плунжером 7 насоса, приводят его в возвратно-поступательное движение, в результате чего происходит и всасывание и нагнетание жидкости из скважины в насосные трубы 2.

Насос снабжен всасывающим 8 и нагнетательным 9 клапанами, расположенными в специальной коробке. Нагнетаемая жидкость подается на поверхность по центральной колонне 10 насосных труб. Газ, совершивший работу в двигателе, уходит через золотниковый механизм и трубку 11 в кольцевое пространство между колоннами насосных труб 10 и 2 и затем поступает в пространство между обсадной 3 и насосной 10 колоннами над паккером, откуда поднимается на поверхность и уходит или в атмосферу или в газовый сборник.

Золотниковый механизм включает в себя два золотника: вспомогательный 11′ и основной 12.

Вспомогательный золотник 11′ осуществляет распределение пластового газа в полости над и под основным золотником 12, т.е. переключение его в крайние положения.

Основной золотник 12 распределяет пластовый газ в полости над и под поршнями 5 двигателя, т.е. перемещает поршни в крайние положения.

Вспомогательный золотник 11′ переставляется в крайние положения при помощи штока 6 поршней 5 двигателя, а основной 12 - пластовым газом.

При ходе поршней 5 вниз (фиг. 2) пластовый газ по каналам 13 и 14 поступает в полость над поршнем 5 двигателя и толкает его вниз. Одновременно по каналу 15 пластовый газ поступает в полость под основным золотником 12 и удерживает последний в верхнем положении. Полость над основным золотником 12 через каналы 16 и 17 соединена с атмосферой. Полость под поршнем двигателя посредством каналов 18 и 16 также соединена с атмосферой.

При подходе поршней 5 к крайнему нижнему положению заплечиком на штоке 6 плунжера 7 (не показанном на чертеже) и вилкой золотника, охватывающей шток 6, вспомогательный золотник 11′ перемещается в нижнее крайнее положение. При этом положении золотник 11′ соединяет полость под поршнем 5 через каналы 13 и 18 с пластовым газом, а полость над поршнем 5 через каналы 14 и 17 - с атмосферой, и вся система начинает перемещаться вверх и т.д.