150980. lajstromszámú szabadalom • Kőolajkút automatikus vezérlő szerkezete

2 150.980 Magas gázolaj viszonyú és magas rétegnyomású kutaknál, ahol a termelt olaj víztartalma 3—4% alatt van, gázolaj-viszony szabályozó fúvókarendszerű önvezérlést alkalmaznak. A kút mélyében elhelyezett fúvóka működése és a kúttalpra áramló gáz-, folyadék- és nyomásviszonyok között szerves kapcsolat van. Ennél a berendezésnél a kúttalpra a folyadékkal együtt belépő gáz egy része a béléscső közben meggyűlik, másik része a kúttalpon egyre emelkedő folyadékoszlopon átbuborékolva, a fúvóka betétjén át folyamatosan távozik a termelőcsővön. A kúttalpon megülő folyadékoszlopon mind kevesebb gáz tud átbuborékolni, a termelőcső nyomása egyre csökken, és a csökkenés hatására bizonyos értéknél a fúvóka kinyit, átömlő szelvénye hirtelen megnő. A kútból ennek következtében megkezdődik a folyadék termelése. A termelési szakasz végén termelőcső saru végén áttörő gáz mennyisége megnő, a termelőcső fejnyomása emelkedik, ennek hatására a fúvóka lezár és a folyamat újra kezdődik. Hátránya ennek a berendezésnek, hogy csak igen alacsony víztartalmú kőolajkutak esetében használható, vízbetörésnél működése megszűnik. A berendezés hátránya továbbá az, hogy a kút aljára kerül beépítésre, kezelése nehézkes, viszonylag nagy gázveszteséggel dolgozik, mert a termelőcsőfej nyomásával történik a fúvóka lezárása. Ismeretesek a kőolajtermelésben az indító automataszelepek, amelyek a béléscső köznyomásával vezérelt csőmemhrános szelepek. Ezeket egyrészt alacsonyabb indítőnyomást igénylő kőolajkutakba építik be, másrészt kút javítási munkálatok alkalmával a dugattyúzással végzett hozamvizsgálatok helyett gyorsított segédgázas hozamvizsgálatok elvégzése érdekében alkalmazzák. Alkalmazásukkal elérhető dinamikus talpnyomás 3—5 atmoszféráig terjedhet. Hátrányuk, hogy a kút mélyébe kerülnek beépítésre, elhelyezésük, cseréjük nehézkes és bonyolult és csakis speciális kútkezelő berendezéssel lehetséges. Élettartamuk alig haladja meg az egy évet, ezért gazdaságtalanok. A találmány célja olyan automatikus vezérlő szerkezet kőolajkúthoz, amely külszíni, könnyen szerelhető és javítható vezérlő berendezéssel emberi beavatkozás nélkül is képes az optimális termelési üzemszempontok és biztonság betartásával önmagát vezérelni és a kőolaj-kitermelést szabályozni, A találmány szerinti kút vezérlő szerkezet csak akkor nyitja meg a termelési periódust, ha az olaj teljes kitermelése gazdaságos, a termelést pedig akkor fejezi be, ha a kőolajtermelés teljes befejezést nyert. A találmány szerinti automatikus kőolaj kút vezérlő szerkezete üzem alatt mindig visszatér az optimális termeléshez szükséges nyomásra, ami a gázenergia leggazdaságosabb kihasználását eredményezi. A találmány a kitűzött feladatot azzal éri el, hogy külszíni vezérlő szerkezetével automatikusan biztosítja önmagának a vezérlés, szabályozás harmonikus egységét az előre beállítható optimális üzemi viszonyoknak megfelelően. A periódusok száma, a kútban keletkező gáznyomás növekedésének ütemétől függ. A kitermelő periódus mindig az előre beállított, a teljes kitermeléshez szükséges béléscső-fej nyomás elérésekor kezdődik és mindaddig tart, amíg a kút teljes olajtermelésére jellemző búvárdugattyú a felszínre nem érkezik. Ha bármilyen oknál fogva a búvár dugattyú nem jönne fel a felszínig, kellő biztonsággal beállítható szelepvezérléssel további nyomáscsökkenés hatása a kút termelőszelepét automatikusan lezárja. Ily módon az olajat kitermelő gáz elszökése lehetetlen ós a kitermelés a laggazdaságosabbá és legtermelékenyebbé válik. Technológiai változás esetén kútkezelő berendezés nélkül másodpercek alatt a változott értéknek megfelelően a termelő kút vezérlő berendezése átállítható. Segédgázas kitermelés, esetén a kút a kitermeléshez szükséges segédgázt is automatikusan szabályozza. Ennek a lehetőségnek a nagy parafintartalmú kutak kitermelésénél van jelentősége. A találmány tehát automatikus kőolajkút vezérlő szerkezete saját vagy segédgázas kőolaj kitermelésre. A találmány abban van, hogy a termelőcső termelőfejéhez csatlakoztatott fejnyomást érzékelő külszíni érzékelő szerve és azzal pneumatikusan kapcsolt, a kitermelő szelepet állító, mennyiségszabályozó szelepe van. A mennyiségszabályozó szelepet pillanatkapcsoló pneumatikus szelep is szabályozhatja, amivel elérhető, hogy a szelep kitermelés alatt mindig teljesen nyitott állapotban van. A kút letermelését a búvárdugattyúval működtetett impulzusérzékelő érzékeli és azt az impulzus-érzékelővel vezérelt peumatikus visszakapcsoló fejezi be azzal, hogy a kitermelőszelepet lezárja. Természetesen a kút a nyomáscsökkenés következtében is lezárható, ebben az esetben a lezárás akkor is bekövetkezik, ha bármilyen oknál fogva a búvárdugattyú nem érkezett fel a kút felszínéig. A találmány szerinti automatikus kőolajkutat az alábbiakban részletesen egy példában, a csatolt rajzzal kapcsolatban ismertetjük, ahol az 1. ábra az automatikus kőolajkút vezérlő szerkezetének működési vázlata termelő periódusban, a 2. ábra az automatikus kőolajkút vezérlő szerkezetnek működési vázlata záróperiódusban. Az automatikus kőolajkút egy kiviteli példájánál kőolajkútban 1 béléscső és abban elrendezett 2 termelőcső van. A 2 termelőcső 3 termelőfejben végződik, A 2 termelőcső felső részén kitermelő 4 szelep van elrendezve. A 2 termelőcsőben 5 búvárdugattyú szabadon mozoghat a kőolajkút talpától a 3 termelőfejig. A 3 termelőfejben ütéscsökkentő ütköző 6 rugó van elrendezve. A 3 termelőfejben impulzusérzékelő 7 kapcsoló is el van rendezve. A 3 kitermelőfej 8 csővezetékkel össze van kötve vezérlő 9 szerkezettel. A 9 érzékelőszerv nyomásérzékelő 9a csőrugóból és ahhoz csatlakoztatott kapcsoló 9b villából áll. A kapcsoló 9b villa mindkét végén egy-egy szabályozó 9c csavar van elrendezve. A 9c szabályozócsavarok vezérlő 9d szelep 9e dugattyújára hatnak. A vezérlő 9d szelephez redukált alacsonynyomású szeleprendszert működtető, munkagázt vezető 10 csővezeték csatlakozik. A vezérlő 9d szelep 11 csővezetékkel peumatikus működtetésű 12 pillanatkapcsoló 12a membrán által határolt 12b munkaterébe van kapcsolva. A 9e dugattyú tigy van kiképezve, hogy egyik helyzetében 9g furata a 10 csővezetéket a 11 csővezetékkel köti össze, míg másik helyzetében 9f furata a 11 csővezetéket szabadba vezető 9h csőhöz köti. A pneumatikus 12 pillanatkapcsoló 12a membránból és 12b munkatérből áll. A 12a membránt 12c erőtároló