×
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 61-70 из 167.
20.06.2018
№218.016.63d6

Глубинно-насосная установка

Изобретение относится к области механизированной добычи нефти, осложненной повышенным газосодержанием. Технический результат – повышение надежности работы насоса разгазирования нефти, поступающей на прием насоса. Глубинно-насосная установка включает штанговый насос и трубу-хвостовик с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002657915
Дата охранного документа: 18.06.2018
19.07.2018
№218.016.72cf

Способ получения низкодозируемых ингибиторов гидратообразования с антикоррозионным и бактерицидным действием

Изобретение относится к способу получения изомеров N,N-дибутил-N,N-бис(3-хлорпроп-2-ен-1-ил)аммоний хлорида, которые при концентрациях 0.5% эффективно предотвращают гидратообразование и обладают сильным антикоррозионным и бактерицидным действием. Процесс основан на кватернизации дибутиламина...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002661635
Дата охранного документа: 18.07.2018
07.09.2018
№218.016.846f

Способ изготовления двухслойных бетонных панелей

Изобретение относится к области производства строительных материалов, изделий и конструкций, в том числе для изготовления сборных стеновых панелей или облицовочных панелей. Способ изготовления двухслойных бетонных панелей включает виброформование нижнего и верхнего слоев. При этом сначала сухую...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002666171
Дата охранного документа: 06.09.2018
09.09.2018
№218.016.8518

Способ выявления геодинамических зон, пересекающих магистральные трубопроводы

Изобретение относится к эксплуатации магистральных газопроводов (МГ), в частности к магистральным газопроводам, пересекающим геодинамические зоны (ГДЗ), к которым можно отнести: разломы разного характера, движения земных блоков, надвигов (горных ударов), карсты и т.п. Целью изобретения является...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002666387
Дата охранного документа: 07.09.2018
01.11.2018
№218.016.9966

Способ определения коррозионной стойкости бетона

Изобретение относится к области исследования физико-химических и эксплуатационных свойств бетона в условиях воздействия на образец жидких агрессивных растворов. Способ заключается в том, что движение потока жидкости в установке самотеком происходит по горизонтальной поверхности четырех...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002671416
Дата охранного документа: 31.10.2018
23.11.2018
№218.016.a013

Способ экспресс-определения характеристик призабойной зоны пласта, применяемый при освоении скважины

Изобретение относится к области исследования скважины, а именно к способу экспресс-определения фильтрационных характеристик призабойной зоны скважин, при одновременном совмещении процессов освоения скважин и гидродинамического исследования. Технический результат заключается в высокой точности...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002673093
Дата охранного документа: 22.11.2018
26.12.2018
№218.016.aa87

Способ получения полифункциональных o- и s-содержащих макрогетероциклов

Изобретение относится к способу получения полифункциональных О- и S-содержащих макрогетероциклов, которые имеют широкий потенциал в качестве: биоактивных препаратов, инсектицидов и экстрагентов благородных. Технический результат: разработан способ получения О- и S-содержащих макрогетероциклов,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002675700
Дата охранного документа: 24.12.2018
22.01.2019
№219.016.b262

Смазочный реагент к буровым промывочным растворам

Изобретение относится к области бурения нефтяных и газовых скважин, в частности к смазочным добавкам к буровым промывочным жидкостям на водной основе. Технический результат - снижение коэффициента трения и скорости изнашивания в паре «металл - металл», уменьшение удельной силы адгезии в паре...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002677729
Дата охранного документа: 21.01.2019
07.02.2019
№219.016.b795

Система регулирования уплотнения центробежных компрессоров

Изобретение относится к области газовой промышленности, в частности к компрессорным станциям магистрального газопровода. В действующей схеме системы регулирования уплотнения центробежного компрессора, включающей торцевые уплотнения, газоподогреватель, аккумулятор масла, основной и резервный...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002679043
Дата охранного документа: 05.02.2019
22.02.2019
№219.016.c5c2

Фталатный пластификатор поливинилхлорида

Изобретение относится к органической химии сложных эфиров фталевой кислоты, являющихся основой пластификаторов поливинилхлорида, которые применяются в рецептурах ПВХ-пленок общего назначения в народном хозяйстве. Задачей изобретения является улучшение физико-механических показателей рецептур...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002680392
Дата охранного документа: 20.02.2019
Показаны записи 61-69 из 69.
18.07.2020
№220.018.346d

Устройство для откачки газа из затрубного пространства

Изобретение относится к области нефтегазодобывающей промышленности и предназначено для привода скважинных штанговых насосов. Технический результат - повышение надежности работы устройства за счет снижения нагрузок на узлы привода штангового насоса, уменьшения количества подвижных сочленений,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002726720
Дата охранного документа: 15.07.2020
31.07.2020
№220.018.3a8b

Скважинная насосная установка

Изобретение относится к технике добычи нефти и, в частности, к установкам скважинных штанговых насосов. Скважинная штанговая насосная установка содержит устьевую арматуру, колонну насосных труб и штанг, глубинный штанговый насос. Устьевой сферический пневмокомпенсатор размещен на выкидной линии...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002728114
Дата охранного документа: 28.07.2020
12.04.2023
№223.018.47c9

Скважинная штанговая насосная установка с вертикальным пружинным компенсатором колебаний давления

Изобретение относится к области добычи нефти, в частности к установкам скважинных штанговых насосов. Технический результат заключается в обеспечении высокой степени выравнивания неравномерности подачи скважинной штанговой насосной установки в широких диапазонах за счет подбора параметров и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002743115
Дата охранного документа: 15.02.2021
12.04.2023
№223.018.47fd

Стенд для моделирования работы установки скважинного штангового насоса

Изобретение относится к исследованиям в области добычи нефти, в частности к лабораторно-измерительной технике для моделирования процессов работы установок скважинных штанговых насосов, позволяющей фиксировать колебательные процессы в колонне штанг, оценить потребляемую мощность установки и, как...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002741821
Дата охранного документа: 28.01.2021
20.04.2023
№223.018.4b0b

Устройство для стабилизации давления на приеме электроцентробежного насоса

Изобретение относится к нефтедобыче и может быть использовано для стабилизации давления на приеме установки электроцентробежного насоса (УЭЦН) в условиях эксплуатации малодебитных скважин. Устройство для стабилизации давления на приеме электроцентробежного насоса снабжено механизмом перепуска...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002770776
Дата охранного документа: 21.04.2022
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002748711
Дата охранного документа: 31.05.2021
21.05.2023
№223.018.69b3

Устройство для сканирования геометрии трубы

Изобретение относится к области исследования технического состояния длинномерных труб. Контроль технического состояния длинномерной трубы проводится путем ее пропуска через неподвижное устройство, в корпусе которого размещен узел сканирования диаметра и овальности, включающий неподвижные...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002790884
Дата охранного документа: 28.02.2023
21.05.2023
№223.018.69b4

Устройство для сканирования геометрии трубы

Изобретение относится к области исследования технического состояния длинномерных труб. Контроль технического состояния длинномерной трубы проводится путем ее пропуска через неподвижное устройство, в корпусе которого размещен узел сканирования диаметра и овальности, включающий неподвижные...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002790884
Дата охранного документа: 28.02.2023
21.05.2023
№223.018.69b5

Способ измерения радиуса кривизны длинномерной трубы и устройство для его осуществления (варианты)

Группа изобретений относится к измерительной технике для определения радиусов кривизны длинномерных труб. Устройство для измерения радиуса кривизны длинномерной трубы включает три датчика, расположенных на определенных расстояниях друг за другом вдоль продольной оси исследуемой трубы....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002790885
Дата охранного документа: 28.02.2023
+ добавить свой РИД