Привод скважинного штангового насоса

Привод скважинного штангового насоса

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

1. ПРИВОД СКВАЖИННОГО ШТАНГОВОГО НАСОСА, содержащий нешравпяюшке ропвки, устаиовпенные на устье скважины и охваченные гибким звеном, механизм возвратно-поступатепьного движения, выполненный в виде гори зонтапько расположенного неподвижного гидроиипиндра одностороннего действия, в полости которого установлен плунжер со utTOKOM, и снабженный топкагепем по меньшей мере с одним свободно вращающимся роликом, охваченным гибким звеном, которое одним концом соединено с точкой подвеса копонны штанг, а другим - с толка тепем, взаимодействующим с перекшочателем, связанным с . приводным двигателем, причем рабочая полость гидроиипвндра, сообщенная с газогидравпическим аккумулятором, при прямом ходе его плунжера связана с йоточником высокого давления, а при обрптж: ;-с предохранительным клапаном и дросселем автоматйчвсжо1ч регулировайия , отличающийся тем, что, с цепью расширения функциональных возможностей , механизм возвратно-поступательного движения снабжен редуктором и механическим преобразователем, выполненным в виде передачи винт - гайка с шариками и выключающейся односторонней обгонной муфты, при этом шток плунжера вьтполнен в виде вин-га передачи винт - гайка с шариками, а гайка -последу ней связана с ведомым колесом редуктора через обгонную муфту. 2. Привод по п. 1, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что источником ыасокого давления служит нагнетательная линия щтангового насоса с дополнительно устаts9 новленным в ней обратным клапаном. О Од СО Од

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (19) (И) f

g g F 04 В 47/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ;.: .

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТБУ

I .

-»»» ь»»

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3366482/25«06 (22) 23.1 2 81 г (46) 30.05.83. Бюл„hb 20 (72) Н. Н. Раджабов и Н.А. Раджабов (53) 621.651 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

Ne 514507, кл. F 04 В 47/02, 1971.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке 34 2917017/25-06, кл. Р 04 В 47/02, 1980. (54) (.57) 1. ПРИВОД СКВАЖИННОГО

ШТАНГОВОГО НАСОСА, содержащий направляющие ролики, установленные на устье скважины и охваченные гибким звеном, меланизм возвратно-поступательного движения, выполненный в виде горизонтально расположенного неподвижного гидроцилиндра одностороннего действия, в pa6очей полости которого установлен плуижер со штоком, н снабженный толкателем по меньшей мере с одним свободно вращающимся роликом, охваченным гибким звеном, которое одним концом соединено с точкой подвеса колонны штанг, а другим — с толкатеаем, взаимодейст

Ь вующим с переключателем, связанным с, приводным двигателем, причем рабочая полость гидроцилиндра, сообщенная с газогидравлическим аккумулятором, при прямом ходе его плунжера связана с иоточником высокого давления, а при об: ратном- с предохранительным клапаном и дросселем автоматического регулирования, о т л. и ч а ю шийся тем, что, с целью расширения функдиональныл возможностей, механизм возвратно-поступательного движения снабжен редуктором и механическим преобразователем, выполненным в виде передачи винт - гайка с шариками и выключающейся односторонней обгонной муфты, при етом шток плунжера выполнен в виде винта передачи винт - гайка с шариками, а гайка.послед4 ней связана с ведомым колесом редуктора через обгонную муфту.

2. Привод по и. l, î т л и ч а юшийся тем, что источником высокого давления служит нагнетательная линия дтангового насоса с дополнительно установленным в ней обратным клапаном.

10206 М

Изобретение относится к технике добычи нефти, в частности к безбапансирным приводам скважинных штанговых наcocos, и может быть использовано в неф, тедобывающей промышленности дпя передачи возвратно-поступатепьного движения скважинному штанговому насосу посредством колонны штанг.

Известен дпинноходовой безбапансирный привод скважинного штангового насо- 0 са, содержащий механизм возвратно-поступатепьного движения с перекпючатепем, приводимый в действие электродвигатепем через редуктор, направляющие ропики, установпенные на устье скважины и I5 охваченные гибким звеном, которое одним концом соединено с точкой подвеса копонны штанг а также уравновешивающие контргрузы 1 ), Недостаток известной конструкции при-20 вода состоит в том, что он сцожен конструктивно, метаппоемок, требует строитепьства специального фундамента и за счет непрерывной работы эпектродвигатепя обладает большим расходом эпектрс- 25 энергии.

Наибопее близким. к предлагаемому по технической сущности и дбстигаемому резупьтату является привод скважинного штангового насоса, содержащий направля- g0 ющие ролики, установленные на устье скважины и охваченные гибким звеном, меха низм возврат но-поступательного > движения, выполненный в виде горизонтально распопожениого неподвижного гидроципиндра одностороннего действия, в рабочей попости которого установлен ппунжер со штоком, и снабженный толкатепем по меньшей мере с одним свободно вращающимся роликом, охваченным гиб- 40 ким звеном, которое одним концом соедине но с точкой подвеса колонны штанг, а другим - с топкатепем, взаимодействующим с перекпючатепем, связанным с приводным двигатепем, причем рабочая попость гидроципиндра, сообщенная с газогидравлическим аккумулятором, при прямом ходе его ппунжера связана с источником высокого давпения, а при обратномс предохранитепьным клапаном и дроссе50 пем автоматического регулирования (2$.

При работе такого привода необходимо обязатепьное наличие специального ис точиика высокого давпения и системы гидрораспредепитепей, что сужает обпасть применения и функциональные возможности55 привода. цепь изобретения - расширение функционапьиых возможностей.

Указанная цель достигается тем, что в приводе скважинного.штангового насоса, содержащем направпяющие ролики, установпенные на устье скважины и охваченные гибким звеном, механизм возвратно-поступательного движения, выпопненный в виде горизонтально распопоженного неподвижного гидроципиндра одностороннеro действия, в рабочей попости которого установпен ппунжер -со штоком, и сиабженный топкатепем по меньшей мере с одним свободно вращающимся ропиком, охваченным гибким звеном, которое одним концом соединено с точкой подвеса колонны штанг, а другим — с топкатепем, взаимодействующим с перекпючатепем, связанным с приводным двигатепем,причем рабочая полость гидроцилиндра, сообщенная с гаэогидравлическим аккумупятором, при прямом ходе его плунжера связана с источником высокого давления, а при обратном — с предохранительным клапаном и дроссепем автоматического регулирования, механизм возвратно-поступательного движения снабжен редуктором и механическим преобразователем, выпопненным в виде передачи винт — гайка с шариками и выкпючающейся односторонней обгонной муфты, при этом шток ппунжера гидроцилиндра одностороннего действия выполнен в виде винта перецачи винт - гайка с шариками, а гайка последней связана с ведомым колесом редуктора через обгонную муфту.

Источником высокого давпения служит нагнетатепьная линия штангового насоса с допопнительно установленным в ней обратным клапаном.

На чертеже схематично представлен привод скважинного штангового насоса, общий вид.

Привод скважинного штангового насоса содержит направпяющие ролики 1-3, установпенные на устье скважины 4 и охваченные гибким звеном 5, механизм 6 возвратно-поступатепьного движения, выпопненный в вице горизонтально расположенного неподвижного гидроципиндра 7 одностороннего действия, в рабочей полости 8 которого установпен ппунжер 9 со штоком 10, и снабженный топкатепем 11 по меньшей мере, с одним свободно вращающимся ропиком 1, охваченным гибким звеном 5, которое одним концом 12 соединено с точкой 13 подвеса колонны штанг (нл чертеже не показана), а другим концом 14 — с толкатепем 11, взаимодействующим с переключатепем

15, связанным с приводным двигателем

3 1020

16. Рабочая полость 8 гидроиилиндра 7, сообщенная с гаэогидравлическим аккумулятором 17, при прямом ходе его плунжера 9 связана с источником 18 высокого давления, а при обратном — с предохранительным клапаном 19 и epoccenev

20 автоматического регулирования.

Механизм 6 возвратно-поступательного движения снабжен редуктором 21 и механическим преобразбватепем, выпопнен- 1О ным в виде передачи винт - гайка с шариками 22 и выкпючающейся односторонней обгонной муфты 23, при этом шток

10 ппунжера 9 гидроципиндра 7 одностороннего действия выполнен в виде винта15.

24 передачи винт - гайка с шариками

22. Гайка 25 последней связана с ведомым копесом 26 редуктора 21 через обгонную муфту .23.

Источником 18 высокого давления служит нагнетательная линия 27 штангового насоса (на чертеже не показан) с дополнительно установпенным в ней обратным клапаном 28.

Направляющие ролики 1 и 2 установ g5 пены соответственно на головке толкателя 11 и у основания привода, а направляющий ролик 3 установлен на откидном кронштейне 29, собранном íà опоре 30 окопо устья скважины 4.

Топкатепь 11 закреплен на одном иэ концов винта 24 и допопнигепьно снабжен направляющим роликом 31, катящимся по продольному желобу 32, выполненному в гидропипиндре 7 и предусмотренному дня восприятия реактивного момента, возни« кающего в передаче винт — гайка с шариками 22, причем на этом же конце винта 24 имеется упор 33 для переключения конечных выключателей 34 и 35 переключателя 15, вмонтированных в цепи

4D питания двигателя 16, связанного с ведушим валом 36 редуктора 21, на котором установлено ведущее колесо 37 последнего. Нагнетатепьная линия 27 штанговрго насоса снабжена фильтром 38 грубой очистки. г

Привод скважинного штангового насоса работает спедуюшим образом.

При рабочем ходе толкатепь 11 под действием осевой силы, развиваемой пе-50 редачей винт — гайка с шариками 22, поступательно двигаясь, натягивает перекинутое через упорно-направпяющие роли. ки 1««3 гибкое звено 5, тяговый конец

12 которого соединен в точке 13 подве-55 са, и поднимает колонну штанг вверх.

При этом поднимаемая иэ скважины добываемая смесь (нефть) по нагнетатепь636 4 ной пинии 27 штангового насоса через фильтр 38 грубой очистки и обратный клапан 28 всасывается в рабочую полость 8 гидроцининдра 7. Достигнув праб вого крайнего попожения, топкатепь 11 посредством упора 33 и конечного выключатеня 35 откп1очает питание двигатепя 16 и останавпивает привод. Затем под действием силы натяжения гибкого звена 5, создаваемой сипой тяжести маосы колонны ш.анг, топкатепь ll движется в обратном направпении и благодаря наличию выкпючающейся односторонней обгонной муфты 23 ипи муфты свободного хода между зубчатым колесом 26 и передачей винт — гайка с шариками 22 все вращающиеся детали редуктора 21 и двигателя 16 отключаются от гайки 25 поспедней, что обеспечивает свободное перемещение винта 24 в обратном напра пении, а связанный с ним пунжер 9 вытесняет иэ рабочей полости 8 гидропилиндра 7 добываемую смесь через предохранительный клапан 19 и автоматичес ки регулируемый дроссель 20, нагнетая ее в трубопровод. При этом скорость обратного перемещения топкатепя 11 и, спедовательио, колонны штанг регулируется степенью открытия отверстия в автоматически регупируемом дроссепе 20, а уравновешивание сик, действующих. на толкатепь 11 и плунжер 9, достигается перепадом давпения в рабочей полости 8 гидроципиндра 7, создаваемым предок ранитепьным клапаном 1 9, благодаря наличию которого часть энергии смеси, вытесняемой из рабочей полости гидроципиндра, задерживается в гаэогидравпическом аккумуляторе 17 в виде гидростатического давления, создаваемого как противодействие находящемуся в нем сжатому газу.

Достигнув левого крайнего попожения, топкатель ll посредством упора 33 и конечного выключателя 34 включает двигатепь 1 6 привода, вращательное движение которого преобразуется в поступатепьное передачей винт — гайка с шарика- ми 22. При этом часть инерционных сип, возникающих в системе привода, преодопевается поте нциапьной энергией сжатого газа, имеющегося в газогидравлическом аккумуляторе 17 - находящаяся в .нем смесь под действием давления сжатого газа поступает в рабочую полость 8 гидроцилиндра 7 и двигает ппунжер 9 по на правлению хода топкатепя 11 и, тем самым, значительно облегчает пусковой режим в момент включения двигателя 16.

5 1 020636 6

Таким образом, завершается попный тепе 16 и передаче винт - гайка с шари цикл работы привода. Этот процесс повто- ками 22, то расход потребляемой энергии ряется автоматически, сообщая при этом уменьшается, долговечность взаимодейвозвратно-поступатепьное движение точке ствующих элементов механических передач, 13.подвеса копонны штанг гибким зве- Б применяемых в приводе, возрастает. ном 5.. Кроме того, при предпагаемой конст

Благодаря принятой кинематкческой рукции привода перекачка по трубопроводу схеме длина винта 24 передачи винт- добываемой из скважина смеси происходнт, гайка с шариками 22 сокращается в за- не за счет затраты энергий двигателя висимости от принятой оснастки гибкого о 16 привода, а давлением, создаваемым звена 5, а следовательно, значитепьно в рабочей полости 8 гидроципиндра 7 под сокращаются габаритные размеры и метал- действием сипы тяжести массы колонны поемкость всего привода. штанг при обратном ходе ее.

Так как обратный ход привода проио- Использование изобретения позволит ходит зд счет силы тяжести массы ко- расширить область применения безбапан- -: нонны штанг и веса стопба жидкости до- сирногс привода и его функционапьные бываемой смеси при отключенных дщ га- возможности.

Составитель: 3. Ринзбург

Редактор А. Лежнина Техред С.Мигунова; Корректор А. Дзятко

Заказ 3871/32. Тираж 665 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, уп. Проектная, 4