Водостолбовая машина прямого и простого действия для приведения в движение штанг насосов для глубоких колодцев и буровых скважин

Водостолбовая машина прямого и простого действия для приведения в движение штанг насосов для глубоких колодцев и буровых скважин

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

¹ 10071

Класс 59 а, 24 и 28

ПАТЕНТ НА ИЗОБРЕТЕНИЕ

ОПИСАНИЕ водостолбовой машины прямого и простого действия для приведения в движение штанг насосов для глубоких колодцев и буровых скважин.

К патенту В. И.Кравченко и К. A. 7ma oaa, заявленному 12 декабря

1927 года (заяв. свид Ко 22540).

О выдаче патента опубликовано 29 июня 1929 года. Действие патента распространяется на 15 лет от 29 июня 1929 года.

Существующие до настоящего времени как групповые, так и индивидуальные аппаратй и машины, служащие для приведения в движение насосов глубокого тартания, имеют главнейший недостаток это — короткий, не более 86 ход и постоянное нейзменное число качаний в минуту и для того, чтобы повысить дебет скважины, приходится производить увеличение диаметра насоса и рабочей колонны, а вместе стем и увеличение веса самых штанг, так как диаметр их также увеличивается.

Обычно, верхняя полированная штанга, соединенная с балансиром качалки, не имеет строго вертитикального движения; при этом происходит быстрое изнашивание как верхнего сальника, так и самой полированной штанги, расшатывание рабочей колонны труб в местах соединения, отсутствие герметизации скважины, вследствие чего дорогостоящие газы из скважины уходят на воздух. Отдельные индивидуальные установки, являясь по своему устройству сильно громоздкими, требуют за собой тщательного постоянного надзора. Сами по себе существующие дорогостоящие аппараты быстро изнашиваются и преждевременно выходят из строя.

Существующие аппараты по своей конструкции приводятся в движение или путем зубчатых передач, которые при неизбежной неравномерности хода насоса часто портятся, или путем приведения быстро из нашив ающихся, благодаря загрязнению нефтью, приводных ремней. Помимо описанного, аппараты, будучи приводимы в действие от групповой установки эксцентриком, своими тягами загромождают территорию промысла, мешая движению на последней, а также, благодаря неправильному рельефу местности промысла, требуют устройства всевозможного вида рычагов и угольников, вследствие чего необходимо ! иметь значительной мощности двигатель, приводящий в движение групповую установку.

В предлагаемой водостолбовой ! машине, относящейся к типу водостолбовых машин прямого и простого действия с золотниками, йеремещаемыми упорными пальцами или кулачками, применен пружин- ный поршневой золотник, перемещаемый при посредстве крана, который приводится в действие обычным устройствой упорных кулачков, закрепляемых на соединяемом со штангою насоса штоке поршня с тросами противовесов. Это будет способствовать получению увеличенного хода поршня, а применение в устройстве полого конуса .с люками, для свободного доступа к сальнику цилиндра, предназначается для улавливания выделяющихся из скважины газов.

На чертеже фиг 1 изображает продольный разрез водостолбовой машины через золотник; фиг. 2— то же, перпендикулярно плоскости разреза на фиг. 1.

Водостолбовая машина для глубоких колодцев и буровых скважин (фиг. 1 и 2) в нижней свой части заканчивается усеченным полым конусом 1, устанавливаемым на верхнюю часть рабочей буровой колонны скважины. В верхней части усеченного конуса 1 устанавливается цилиндр 2, имеющий в нижней своей части сальник 3 с метал.лической набивкой. В цилиндре 2 помещается поршень 4, снабженный кожаным манжетом и укрепленный гайками на штоке 5. Верхний конец штока — свободный, значительно выступает из цилиндра 2, .другой же конец штока 5 проходит через сальник 3 и соединяется со штангами, передающими движение насосу, расположенному на значительной глубине и относящемуся к обычным глубоким насосам,. которые применяются на нефтяных промыслах для выкачивания нефти.

Учитывая значительный вес штанг, столб жйдкости в трубах во время работы насоса, требуется произво.дить для достижения равномерности хода и уменьшения мощности двигателя уравно вещи в ание масс

В предлагаемом устройстве с помощью противовесов 6, связанных с поршнем 4 посредством тросов 7, перекинутых через блоки 8, укрепленные наверху цилиндра 2.

Противовесы 6 изготовляются в виде набора отдельных металлических плит и ставятся по мере надобности увеличения противовеса 6, которые перемещаются на катках 9 по направляющим 10.

Рабочий цилиндр снабжен золотниковой коробкой 11 с помещенным в нем поршневым золотником 12.

В коробку 11 по трубе 13 под давлением подводится вода или другая какая — либо ясидкость, проходящая через канал 14 и наполняющая нижнюю часть цилиндра 2 при подъеме поршня 4. Последний тянет за собою штанги, соединенные с плунясером насоса и> таким образом, плунясер насоса поднимаясь вверх, производит засасывание жидкости под свои клапаны.

После удара рычага 16 о кулачок 15, рычаг поворачивается на некоторый угол около точки своего вращения 17 и конец его через тягу 18 действует на кран 19, который поворачивается m соединяет при помощи канала 20 напорную 13 трубу с полостью 21, при чем повышается в ней (полости) давление, отжимается книзу золотник, нагружаясь пружиной 22; при указанном повороте крана прекращается наполнение цилиндра жидкостью высокого давления, поступающей по напорной 13 трубе. При передвижении в нижнее положение золотника 12 перекрывается канал 14 и соединяется полость цилиндра 2 каналом 23 с трубою, отводящею 24жидкость линии низкого давления; далее поршень 4 вместе со штангами идет вниз, приводя в нижнее положение плунжер насоса в скважине.

По выходе жидкости из отводной

24 линии труб, она поступает в от дельный установленный резервуар, а из него берется насосом и вновь поступает под давлением в напорную 13 линию труб для приведения в действие золотника 12 и поршня 4.

Кольцевые канала 2ь расположены на золотнике 12 так, чтобы не могло произойти одновременного сообще нии канала 14 О каМЙлок 28ь ПОД. ходя к нижнему своему положению, поршень 4 помощью упорно1о ну= лачка 26, укрепленного в верхней части штока 5, нажимает сверху вниз на рычаг 16 и поворачивается кран 19 в первоначальное положение, разобщая канал 23. Золотник 12 под действием пружины 22 поднимается вверх и жидкость из полости 21 по каналу 31 вытесняется в отводную 24 трубу; далее золотник верхним своим каналом 25 соединяется с каналом 14, благодаря чему является возможность жидкости с линии 13 высокого давления вновь поступить в нижнюю часть цилиндра 2 и заставить поршень 4 подниматься вверх. Для дачи водостолбовой машине требуемой скорости подъема и опускания поршня 4 служат вентили 27 и 28. Длина хода поршня 4, а следовательно, и хода плунжера насоса Может быть изменена путем перестановки кулачка 26 на штоке поршня 5.

Усеченный полый конус 1 на который устанавливается цилиндр насоса 2 имеет люки 29 для свободного доступа к- сальнику 3. Выходящие из скважины газы собираются в усеченном конусе 1 и удаляются из него для утилизации через трубу 30.

Устройство, приводимое в движение от штока поршня кулачками, укрепленными на штоке, и тягой, воздействующей на поворачивание крана, сделано так, что благодаря выключению и включению каналов высокого и низкого давления цилиндрический (поршневой) золотник,должен переходить из одного положения в другое, попеременно открывая и закрывая впуски и .выпуски каналов с линией высокого давления, вследствие чего имеющаяся под золотником пружива вновь переводит вол!отник в верхнее полоЖение, прекращая тем самым выпуск жидкости из цилиндра и сообщая его опять с линией высокого давления и т. д.

Усеченный конус, герметизируя скважину, в то же время служит основанием для водостолбовой машины и сборником выходящих из скважины газов. Выходящие из скважины газы отводятся по отдельной трубе, снабженной вентилем, в главную магистраль для их угилизации в зависимости от потребности, Усеченный нижний конус имеет люки, закрытые на прокладках, для осмотра нижнего сальника.

Предмет патента.

Водостолбовая машина прямого и простого действия для приведения в движение штанг насосов для глубоких колодцев и буровых скважйн, характеризующаяся применением пружинного прошневого золотника 12, перемещаемого при посредстве крана 19, сообщающего полость 21 над золотником 12, при помощи каналов 20 и 31 с напорною 13 и отводною 24 трубами, имеющими вентили 27, 28, каковой кран 19 приводится в действие посредством обычного устройства упорных кулачков 15, 26, закрепляемых на соединяемом со штангою насоса штоке 5 поршня 4, связанного тросами 7 с противовесами 6, перемещающимися катками 9, по направляющим 10, нижними концами прикреплейным к полому конусу 1, на котором установлен цилиндр 2 водостолбовой машины и который снабжается люками 29 для - свободного доступа к сальнику 3 и предназначается также для улавливания выделяющихся из скважины газов, удаляемых для утилизации через трубу 30.

В. Б.