×
18.03.2020
220.018.0cd1

Результат интеллектуальной деятельности: Устройство для стабилизации давления на приеме установки электроцентробежного насоса

Вид РИД

Изобретение

Аннотация: Изобретение относится к нефтедобыче в условиях эксплуатации малодебитных скважин. Устройство для стабилизации давления на приеме установки электроцентробежного насоса включает автоматическую систему управления и систему определения динамического уровня. Оно снабжено механизмом перепуска жидкости из полости насосно-компрессорных труб (НКТ) в затрубное пространство. Механизм имеет корпус с отверстиями и шторку с отверстием, образующими при совмещении отверстий канал сообщения НКТ с затрубным пространством. В нижней части шторки закреплен магнит, а в верхней части - две возвратные пружины и стопор. По периметру шторки расположены шесть вертикальных рядов шариков, под шторкой - катушка индуктивности с постоянным магнитом. Корпус находится между двумя НКТ, выше динамического уровня. Система определения динамического уровня выполнена в виде устройства измерения гидростатического давления и представляет собой мембрану с тензодатчиком с подведенными к нему контактами. Устройство установлено между двумя НКТ под механизмом перепуска, ниже динамического уровня. Автоматическая система управления включает системную плату с процессором, подключенным к системе определения динамического уровня, и распределитель тока, подключенный к катушке механизма перепуска. Система управления находится в корпусе, закрепленном между двумя НКТ ниже механизма перепуска, выше системы определения динамического уровня. Корпус защищен крышкой с уплотненными выходами для проводов. Изобретение направлено на повышение надежности насоса и обеспечение непрерывности его работы. 1 з.п. ф-лы, 9 ил.

Изобретение относится к нефтедобыче и может быть использовано для стабилизации давления на приеме установки электроцентробежного насоса (УЭЦН) в условиях эксплуатации малодебитных скважин. Предназначено для обеспечения бесперебойной эксплуатации малодебитных скважин автоматизированным способом.

Известна насосная установка для автоматического управления работой малодебитных нефтяных скважин (RU патент №2166670, 10.05.2001), которые эксплуатируются в режиме периодической откачки жидкости, в которой система управления оборудования соединена с пускоостановочной аппаратурой и размещена в затрубном пространстве. Система управления выполнена в виде одножильного бронированного кабеля с токопроводящей жилой, которая снабжена двумя поплавками - выключателями с возможностью установки на верхнем и нижнем динамических уровнях пластовой жидкости. Верхний выключатель снабжен электромагнитной катушкой с сердечником, а бронированный кабель соединен с системой управления насосной установки. С помощью поплавковой системы управления периодической откачки жидкости возможно контролировать включение и выключение насосной установки путем достижения соответственно верхнего и нижнего динамических уровней жидкости.

Недостатком данного устройства является низкая надежность устройства в условиях эксплуатации оборудования из-за применения поплавка, который служит для определения динамического уровня и управления пуском/отключением насосной установки. А также данная установка не позволяет регулировать работу скважины и обеспечивать ее непрерывность.

Известен способ эксплуатации малодебитной скважины (RU патент №2592590, 27.07.2016), реализуемый устройством, которое состоит из насосно-компрессорных труб (НКТ) оборудованных клапаном, расположенным над глубинным насосом выше динамического уровня жидкости, параллельно оси насосно-компрессорных труб, выполненным в форме цилиндрической клапанной коробки и запорного органа для создания гидравлического канала между полостью НКТ и затрубным пространством. Причем верхнюю часть упомянутой коробки гидравлически сообщают с насосно-компрессорным трубами, а нижнюю - с затрубным пространством.

Недостатком данного устройства является недостаточная надежность вследствие того, что отсутствует возможность регулирования работы устройства.

Задачей предлагаемого изобретения является повышение надежности УЭЦН и обеспечение непрерывности его работы.

Поставленная задача решается тем, что устройство для стабилизации давления на приеме электроцентробежного насоса включает автоматическую систему управления и систему определения динамического уровня, при этом оно снабжено механизмом перепуска жидкости из внутренней полости насосно-компрессорных труб в затрубное пространство, имеющим корпус с отверстиями, образующими гидравлический канал для сообщения полости насосно-компрессорных труб и затрубного пространства с возможностью его перекрытия. Согласно изобретению, механизм перепуска жидкости состоит из корпуса с отверстием и шторки с отверстием, при совмещении отверстий создается гидравлический канал, сообщающий полости НКТ и затрубного пространства, причем в нижней части шторки установлен закрепленный к ней магнит, а в верхней части упомянутой шторки две возвратные пружины и стопор. По периметру шторки расположены шесть вертикальных рядов шариков, под шторкой расположена катушка индуктивности с постоянным магнитом, упомянутый корпус находится между двумя последовательно соединенными насосно-компрессорными трубами, выше динамического уровня. Отверстия на корпусе механизма перепуска жидкости и на шторке механизма перепуска жидкости выполнены перпендикулярно оси колонны НКТ, таким образом, что при положении шторки в верхнем (открытом) положении, оси обоих отверстий становятся соосными, а при максимальном нижнем положении (положении закрытия), шторка закрывает отверстия на корпусе, перекрывая перепуск жидкости. Система определения динамического уровня выполнена в виде устройства измерения гидростатического давления, представляющего собой мембрану с тензодатчиком с подведенными к нему контактами и при растяжении-сжатии тензодатчика от воздействия мембраны определяющего гидростатическое давление столба жидкости в межтрубном пространстве, установленного в корпусе между двумя последовательно соединенными НКТ, под механизмом перепуска жидкости, ниже динамического уровня. Автоматическая система управления включает в себя системную плату с процессором, который подключен к системе определения динамического уровня, и распределитель тока, который подключен к катушке механизма перепуска жидкости. От попадания добываемой жидкости на плату, вышеупомянутый корпус защищен крышкой с уплотненными выходами для проводов, упомянутая автоматическая система управления находится в корпусе, закрепленном между двумя последовательно соединенными НКТ, ниже механизма перепуска жидкости, выше системы определения динамического уровня.

На фиг. 1 представлена схема устройства в скважине, на фиг. 2, фиг. 3 фронтальная и горизонтальная проекция датчика измерения давления 3, на фиг. 4, фиг 5. фронтальная и горизонтальная проекция устройства подачи команд 5, на фиг. 6 фронтальная проекция механизма перекрытия отверстия, на фиг. 7 вид А фронтальной проекции механизма перекрытия отверстия, на фиг. 8 горизонтальная проекция механизма перекрытия, на фиг. 9 вид А горизонтальной проекции механизма перекрытия.

Устройство (фиг. 1) устанавливается между НКТ 1, над насосом 2 и включает в себя устройство 3 измерения давления, устройство 4 подачи команд и механизм 5 перепуска жидкости. Элементы 3, 4 и 5 соединены между собой и трансформатором 6 через кабель 7. Причем, устройство 3 измерения давления устанавливается таким обзором, что датчик измерения давления находится ниже динамического уровня 8 газожидкостной смеси 9, а устройство 4 подачи команд и механизм 5 перепуска жидкости должен находиться выше, в затрубном пространстве 10.

Устройство 3 измерения давления (фиг. 2-3), представляет собой корпус 11 с выемкой 12. На корпусе 11 выполнены внутренняя и наружная резьба в верхней и нижней части соответственно (не показано) для установки устройства между двумя последовательно соединенными НКТ. В выемке 12 выточен специальный паз 13 с резьбой 14 на конце, в который монтируется датчик 15 давления, причем таким образом, чтобы контактная головка 16 датчика 15 находилась в контакте с измеряемой средой 9 и замеряет давление динамического уровня в реальном времени.

Устройство 4 подачи команд (фиг. 4-5) представляет собой корпус 17 с выемкой 18. На корпусе 17 выполнены внутренняя и наружная резьба в верхней и нижней части соответственно (не показано) для установки устройства между двумя последовательно соединенными НКТ. В выемке 18, в специальный пазу 19, закреплена системная плата 20, на которой монтируются процессор 21, и распределитель 22 тока. Сверху выемка 18 закрывается крышкой 23 с отверстиями 24, уплотнителем кабеля 25 и резиновым уплотнителем 26. Крышка 23 крепится к выемке 18 с помощью крепежных винтов 27.

Механизм 5 перепуска жидкости (фиг. 6-9) представляет собой корпус 28 с выемкой 29 и отверстием 30 для сообщения внутренней полости НКТ с затрубным пространством. На корпусе 28 выполнены внутренняя и наружная резьбы в верхней и нижней части соответственно (не показано) для установки устройства между двумя последовательно соединенными НКТ. В выемке 29, в специальном пазу 31 установлена металлическая шторка 32 с отверстием 33 для сообщения внутренней полости НКТ с затрубным пространством. В нижней части шторки 32 установлен постоянный магнит 34, а в нижней части корпуса 28, в крышке 35, установлена катушка 36 индуктивности, с возможностью подведения проводов через отверстия 37 уплотнителями 38. В верхней части выемки 28 над шторкой 32 установлены возвратные пружины 39 и ограничитель 40 хода. По периметру шторки 32 установлены несколько рядов шариков 41, зафиксированных в специальном вырезе 42 для уменьшения трения и фиксации шторки 32. Катушка 36 индуктивности заизолирована специальным герметиком 44. Крышка 35 крепится к выемке 29 с помощью крепежных винтов 44 и имеет уплотнения 45.

Устройство работает следующим образом.

Датчик 15 устройства 3 измерения давления воспринимает гидростатическое давление от воздействия динамического уровня газожидкостной смеси 9 в затрубном пространстве 10 и преобразует его в электрический сигнал. Полученный сигнал, через кабель 7 поступает в устройство подачи команд 4, на системную плату 20, далее на процессор 21, в котором происходит его обработка, определение динамического уровня, и при определенном диапазоне полученных значений сигнал поступает на распределитель 22 тока, который подключен к трансформатору 6. Причем датчик 15 способен постоянно воспринимать любое давление и передавать его на процессор 21, тем самым позволяя определять динамический уровень в реальном времени, в том числе и нулевое давление, когда динамический уровень опускается ниже уровня датчика. Распределитель 22 подает ток на механизм 5 перепуска жидкости. Принцип действия механизма 5 перепуска жидкости основан на электромагнитном взаимодействии катушки 36 индуктивности и магните 34. В случае, когда на механизм подается напряжение, через катушку 36 индуктивности протекает постоянный ток. Возникает магнитное поле, линии которого проходят от южного полюса к северному. Магнит 34, который расположен на нижней части шторки 32, обращен к катушке 36 индуктивности северным полюсом. Вследствие того, что одноименные полюса взаимодействуют друг с другом, это приводит магнит 34 в движение, отталкивая его от катушки 36 индуктивности. Магнит 34 со шторкой 32, передвигаясь вдоль ленты подшипниковых шариков 41, прижимают пружины 39 до ограничителя 40 хода. В результате этого отверстие 33 в шторке 32 и отверстия 30 в корпусе 28 становятся соосными. Образуется гидравлический канал и происходит перепуск части нефтепродукта в затрубное пространство 10 посредством излива. Тем самым обеспечивается достаточный динамический уровень для сохранения нормальной работы насоса. В случае, когда на механизм напряжение не подается, пружины 39 разжимаются. Механизм 5 возвращается в исходное положение, перекрывая отверстия 30 в корпусе 28 перекрываются шторкой 32. Установка работает в штатном режиме.

Использование данного изобретения повысит надежность УЭЦН и обеспечит непрерывность его работы.


Устройство для стабилизации давления на приеме установки электроцентробежного насоса
Устройство для стабилизации давления на приеме установки электроцентробежного насоса
Устройство для стабилизации давления на приеме установки электроцентробежного насоса
Устройство для стабилизации давления на приеме установки электроцентробежного насоса
Устройство для стабилизации давления на приеме установки электроцентробежного насоса
Устройство для стабилизации давления на приеме установки электроцентробежного насоса
Устройство для стабилизации давления на приеме установки электроцентробежного насоса
Устройство для стабилизации давления на приеме установки электроцентробежного насоса
Устройство для стабилизации давления на приеме установки электроцентробежного насоса
Устройство для стабилизации давления на приеме установки электроцентробежного насоса
Источник поступления информации: Роспатент

Показаны записи 51-60 из 167.
29.05.2018
№218.016.555a

Комбинезон для защиты от холода (варианты)

Изобретение относится к легкой промышленности. Технический результат заключается в предотвращение тепловых потерь при осуществлении работающим гигиенических и физиологических функций с сохранением целостности изделия. Конструкция комбинезона имеет отлетную спинку между боковыми швами. В...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002654440
Дата охранного документа: 17.05.2018
29.05.2018
№218.016.569c

Способ прокладки подземного трубопровода в болотистой местности на болотах i типа

Изобретение относится к области строительства, эксплуатации и ремонта трубопроводов, транспортирующих газ, нефть и другие продукты и может быть использовано при прокладке подземного трубопровода в болотистой местности на болотах I типа. Способ заключается в разработке узкой траншеи специальной...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002654557
Дата охранного документа: 21.05.2018
29.05.2018
№218.016.57b1

Способ определения местоположения и размеров нефтяного пятна при аварийной утечке нефти

Изобретение относится к способам дистанционного мониторинга нефтяного пятна, образовавшегося подо льдом при аварийной утечке нефти из подводного нефтепровода. Сущность: в место (3) утечки нефти из подводного нефтепровода (2) подают магнитный материал в мелкодисперсном состоянии. Вместе с нефтью...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002654936
Дата охранного документа: 23.05.2018
29.05.2018
№218.016.5987

Устройство для глубокого охлаждения природного и попутного нефтяного газов

Изобретение относится к области подготовки природного и попутного нефтяного газов перед подачей потребителю. Устройство для глубокого охлаждения природного и попутного нефтяного газов содержит вихревую трубку Ранка-Хилша и сопла Лаваля, последовательно соединенные между собой в одном корпусе....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002655349
Дата охранного документа: 25.05.2018
09.06.2018
№218.016.5a6f

Скважинная штанговая насосная установка

Изобретение относится к технике добычи нефти и, в частности, к скважинным штанговым насосным установкам. Технический результат - снижение металлоемкости пневмокомпенсатора и повышение эффективности его работы в холодных погодных условиях. Устройство содержит штанговый насос, колонну насосных...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002655485
Дата охранного документа: 28.05.2018
09.06.2018
№218.016.5cf6

Станок-качалка

Изобретение относится к области нефтегазодобывающей промышленности и предназначено для привода скважинных штанговых насосов. Станок-качалка содержит основание, опорную стойку, на которой расположен балансир с шарнирно прикрепленной к нему головкой, связанный с установленным на опорной стойке...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002656079
Дата охранного документа: 30.05.2018
09.06.2018
№218.016.5fd4

Способ получения альверина

Изобретение относится к улучшенному способу получения альверина [3-фенил-N-(3-фенилпропил)-N-этилпропан-1-амина]. Альверин обладает свойствами релаксанта гладкой мускулатуры и используется в качестве спазмолитика при дискензии желчных путей, пилороспазме, спастическом колите и дисминорее,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002656858
Дата охранного документа: 07.06.2018
09.06.2018
№218.016.5fe1

Способ подхвата преобразователя частоты

Изобретение относится к области электротехники и может использоваться в электроприводах с преобразователями частоты. Технический результат - расширение функциональных возможностей и повышение надежности. В способе подхвата преобразователя частоты определяют направление вращения ротора...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002656846
Дата охранного документа: 07.06.2018
11.06.2018
№218.016.60d2

Способ определения косины кольцевого сварного стыка стальных труб

Изобретение относится к области эксплуатации магистральных трубопроводов и может быть использовано при диагностике сварных стыков. Способ включает размещение линейки по продольной образующей одной из труб, при этом между линейкой и второй трубой вставляют калиброванный щуп, поперечный размер...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002657270
Дата охранного документа: 09.06.2018
16.06.2018
№218.016.6390

Амортизатор с квазинулевой жесткостью

Изобретение относится к области машиностроения. Амортизатор с кназинулевой жесткостью сводчатой формы изготовлен из упругого материала. Амортизатор содержит первый жесткий хомут. Первый хомут (6) опоясывает амортизатор и выполнен с возможностью регулирования степени натяжения. Стойка (4) из...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002657629
Дата охранного документа: 14.06.2018
Показаны записи 51-60 из 69.
24.10.2019
№219.017.da8e

Способ бурения бокового ствола нефтяной скважины

Изобретение относится к области бурения боковых стволов нефтяных и газовых скважин. Способ бурения бокового ствола нефтяной скважины включает сплошное вырезание интервала эксплуатационной колонны и цементного камня цилиндрической формы, установку в основном стволе временного цементного моста...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002704081
Дата охранного документа: 23.10.2019
01.11.2019
№219.017.dd54

Способ повышения нефтеотдачи продуктивного пласта при одновременно-раздельной эксплуатации

Изобретение относится к нефтегазовой промышленности и может быть применено для одновременно-раздельной эксплуатации продуктивных пластов насосными установками. Способ включает разработку двух продуктивных пластов одной скважиной по технологической схеме «ЭЦН-СШН». Эксплуатация нижнего пласта...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002704411
Дата охранного документа: 28.10.2019
21.12.2019
№219.017.efd2

Станок-качалка

Изобретение относится к области нефтегазодобывающей промышленности и предназначено для привода скважинных штанговых насосов, работающих в периодическом режиме. Станок-качалка содержит основание, опорную стойку, на которой расположен балансир с головкой, связанный с подшипником, установленным на...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002709589
Дата охранного документа: 18.12.2019
06.02.2020
№220.017.ffb3

Скважинная насосная установка для одновременно-раздельной эксплуатации двух пластов

Изобретение относится к нефтегазодобывающей отрасли и может использоваться для одновременно-раздельной добычи нефти из двух продуктивных пластов одной скважиной. Скважинная насосная установка содержит колонну лифтовых труб, пакер для разобщения продуктивных пластов, скважинный штанговый насос с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002713290
Дата охранного документа: 04.02.2020
19.03.2020
№220.018.0d3e

Скважинный штанговый насос для добычи высоковязкой нефти

Изобретение относится к нефтедобывающей отрасли и может быть использовано при механизированной добыче высоковязкой нефти. Штанговая насосная установка содержит колонны насосных труб и штанг, цилиндр с установленными одна над другой ступенями разного диаметра и два полых плунжера, связанных...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002716998
Дата охранного документа: 17.03.2020
19.03.2020
№220.018.0d6a

Клапан обратный управляемый

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано в нефтеперерабатывающей отрасли при добыче нефти глубинно-насосным оборудованием. Обратный клапан содержит седло с входным каналом и ограничителем подъема запорного органа со сферическим углублением с радиусом, равным...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002716931
Дата охранного документа: 17.03.2020
26.03.2020
№220.018.1040

Способ оценки остаточного ресурса змеевиков реакционных печей

Использование: для прогнозирования остаточного ресурса змеевиков реакционных печей. Сущность изобретения заключается в том, что выполняют измерение толщины стенки змеевика ультразвуковым методом, при этом вначале сканируют поверхность трубы магнитным методом, выявляя зоны с максимальным...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002717557
Дата охранного документа: 24.03.2020
14.05.2020
№220.018.1cb3

Способ добычи нефти штанговыми насосными установками

Изобретение относится к нефтегазодобывающей отрасли и может быть использовано при эксплуатации скважин, оборудованных установками скважинных штанговых насосов (УСШН). Для осуществления способа добычи нефти штанговыми насосными установками выполняют циклическую принудительную откачку газа из...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002720764
Дата охранного документа: 13.05.2020
24.06.2020
№220.018.2a41

Скважинная штанговая насосная установка

Изобретение относится к области добычи нефти и, в частности, к установкам скважинных штанговых насосов. Технический результат – повышение надежности работы устройства за счет стабилизации рабочего давления, поддержания эластичности диафрагмы и сокращения ее износа. Скважинная штанговая насосная...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002724159
Дата охранного документа: 22.06.2020
10.07.2020
№220.018.311f

Скважинная насосная установка для одновременно-раздельной эксплуатации двух пластов

Изобретение относится к нефтегазодобывающей отрасли, и может использоваться для одновременно-раздельной добычи нефти из двух продуктивных пластов одной скважиной. Скважинная насосная установка для одновременно-раздельной эксплуатации двух пластов, содержащая колонну лифтовых труб, пакер,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002726013
Дата охранного документа: 08.07.2020
+ добавить свой РИД