Устройство для уплотнения штока глубинного насоса

Устройство для уплотнения штока глубинного насоса

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПЛОТНЕНИЯ I11TOKA ГЛУБИННОГО НАСОСА по авт.св. № 1078129, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности путем исключения загрязнения окружающей среды продукцией скважины при отрицательных температурах окружающего воздуха, сообщение замкнутой полости над уплотнительным элементом устьевого сальника через обратный клапан со скважиной вьтол-нено по двум каналам, выходы которых разнесены по длине выкидной линии, а между выходами каналов установлен штуцер , причем выход одного из каналов размещен в тройнике и направлен в сторону /а выход другого канала направлен от скважины и разс S мещен в проходном канале штуцера. 2. Устройство по п. 1, отл и (Л ч ающе ее я тем, что штуцер вьтолнен сменным.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTGPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (61) 1078129 (21) 3689741/25-06 (22) 09.01.84 (46) 30.08.85. Бюл. Р 32 (72) В.М.Валовский,- А.Н.Герасимов и Л,В.Осипова (71) Отдел конструирования, опробования и внедрения разработок Всесоюзного нефтегазового научно-исследовательского института (53) 621.653.6-762.444(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

Р 1078129, кл. F 04 В 47/02, 1982. (54) (57) 1, УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПЛОТНЕНИЯ

ШТОКА ГЛУБИННОГО НАСОСА по авт.св.

Р 1078129, отличающее с я тем, что, с целью повышения надежно(sl)4 Р 04 В 47/02 // F 16 J 15/40 сти путем исключения загрязнения окружающей среды продукцией скважины при отрицательных температурах окружающего воздуха, сообщение замкнутой полости над уплотнительным элементом устьевого сальника через обратный клапан со скважиной выполнено по двум каналам, выходы которых разнесены по длине выкидной линии, а между выходами каналов установлен штуцер, причем выход одного из каналов размещен в тройнике и направлен в сторону скважины 1 а выход другого канала направлен от скважины и pasмещен в проходном канале штуцера.

2. Устройство по п. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что штуцер выполнен сменньм.

1176105

Изобретение относится к уплотнениям преимущественно для герметизации зазоров между подвижными относи-. тельно друг друга элементами и может быть использовано, в частности, для 5 уплотнения штока глубинного насоса.

По основному авт.св. Ф 1078129 известно устройство для уплотнения штока глубинного насоса, содержащее элемент привода штока, уплотнительный10 элемент, размещенный в уплотнительной камере корпуса устьевого сальника и контактирующий со штоком, и нажимную втулку, а шток снабжен цилиндром и кольцевым поршнем с хвостовиком, 15 размещенными концентрично на штоке с образованием замкнутой полости над устьевым сальником, сообщенным через дополнительно установленный обратный клапан со скважиной, причем кольцевой поршень 20 расположен с возможностью взаимодействия с элементом привода штока.

Хяостовик поршня снабжен уплотнительным кольцом для штока и втулкой, установленной концентрично штоку над 45 уплотнением с возможностью взаимодействия хвостовика через уплотнительное кольцо и втулку с элементом привода штока. Цилиндр выполнен сос тавным в виде двух входящих одна в другую гильз с уплотнением (1g .

Недостатком известного устройства для уплотнения штока глубинного насоса является низкая надежность в работе при отрицательных температурах окружающего воздуха, особенно на скважинах с обводненной продукцией, что обусловлено замерзанием жидкости в канале, соединяющем замкнутую полость над уплотнительным элементом 40 устьевого сальника со скважиной во время периода работы устройства до появления утечек.

Цель изобретения — повышение надежности путем исключения загрязнения 45 окружающей среды продукцией скважины при отрицательных температурах окружающего воздуха.

Указанная цель достигается тем, что в известном устройстве сообщение 50 замкнутой полости над уплотнительным элементом устьевого сальника через обратный клапан со скважиной выполнено по двум каналам,,выходы которых разнесены по длине выкидной линии, а 55 между выходами каналов установлен штуцер, причем выход одного из каналов размещен в тройнике и направлен в сторону скважины, а выход другого

I канала направлен от скважины и размещен в проходном канале штуцера.

Причем штуцер выполнен сменным.

На Лиг. i схематично представлено устройство для уплотнения штока глубинного на оса, общий вид; на фиг, 2— вид А на фиг, 1.

Устройство для уплотнения штока глубинного насоса содержит элемент привода 1 штока 2, уплотнительный элемент 3, размещенный в уплотнительной камере 4 корпуса 5 устьевого сальника 6 .и контактирующий со штоком 2, и нажимную втулку 7. Шток 2 снабжен цилиндром 8.и кольцевым поршнем 9 с хвостовиком 10, размещенным концент— рично на штоке с образованием замкнутой полости 11 над устьевым сальником, сообщенной через дополнительно установленный обратный клапан 12 со скважиной (не показана). Кольцевой поршень 9 расположен с возможностью взаимодействия с элементом привода 1 штока. Хвостовик 10 поршня 9 снабжен уплотнительным кольцом 13 для штока 2 и втулкой 14, установленной концентрично над уплотнительным кольцом 13 с возможностью взаимодействия хвостовика 10 через уплотнительное кбльцо

13 и втулку 14 с элементом привода 1 штока. Цилиндр 8 выполнен составным в виде двух входящих одна в другую гильз 15 и 16 с уплотнением 17.

Концевой поршень 9 герметизирован по цилиндру 8 уплотнительными элементами 18, а по штоку 2 — уплотнительными элементами 19. Сообщение замкнутой. полости 11 со скважиной выполнено по двум каналам 20 .и 21, соответствующие выходы 22 и 23 которых разнесены по длине выкидной линии 24.

Между выходами 22 и 23 каналов 20 и

21 установлен штуцер 25. Выход 22 одного канала 20 размещен в тройнике

26 и направлен в сторону скважины, т.е. против штока добываемой жидкости, а выход .23 другого канала 21 направлен от скважины, т.е, по потоку добываемой жигкости и размещен в гро- ходном канале 27 штуцера 25, который выполнен сменным.

Ход поршня 9 вверх ограничен накидной гайкой 28, навинченной на цилиндр 8. Установленная над уплотнительным кольцом 13, размеры которого выбраны так, чтобы в свободном состоянии оно не контактировало со штоком

3 - 1176

2, концентрично штоку 2 свободно

- втулка 14 выступает над верхним тор-1 цом хвостовика 10 поршня 9. Нажимная втулка 7 служит -.акже и для поджима резервного уплотнения 29, размещенного в ниппеле 30, имеющем на нижнем конце сферическое утолщение 31, входящее в ответную сферическую расточку 32 тройника 26, установленного при помощи резьбы 33 на устьевой l0 арматуре 34 скважины. Нажимная втупка 7 снабжена фланцем 35, связанным шпильками 36 с фланцем 37, соединенным на резьбе с ниппелем 30. Фиксация нажимной втулки 7 в ниппеле. 30 15 при неподжатом резервном уплотнении

29, во время работы устройства, а также поджим уплотнения 29 в случае необходимости обеспечиваются посредством гаек 38 и 39, навернутых на 20 шпильки 36. Фиксация положения нип-пеля 30 в тройнике 26 достигается фланцем 40 и болтами 41 с гайками 42.

Поджим уплотнительного элемента 3 осуществляется при помощи ввернутых 25 во фланец 35 шпилек 43 с гайками 44 и фланца 45, упирающегося в кольце вой бурт корпуса 5. На штоке 2 закреплен элемент привода 1, выполненный в виде двух полухомутов 46, стянутых болтами 47, Место установки толкателя на штоке выбирается с таким расчетом, чтобы при нижнем положении поршня 9 в цилиндре 8 элемент привода 1 в крайнем нижнем положении штока 2 не контактировал со втулкой 14, т.е. чтобы между его нижней торцовой поверхностью и верхней торцовой поверхностью втулки. оставался гарантированный зазор (5-10 мм),.

Предлагаемое устройство для уплотнения штока глубинного насоса монтируется на устьевой арматуре 34 скважины. Кольцевой поршень 9 устанавливают в цилиндре 8 в крайнем нижнем положении.

Устройство работает следующим образом.

При откачке жидкости штанговым 50 скважинным насосом шток 2 совершает возвратно-поступательное движение..

Жидкость из скважины через тройник

26 (который является частью выкидной линии) поступает в сборный коллектор 55 (не показан). Поскольку тройник 26 и штуцер 25 являются для движущейся жидкости гидравлическими сопротивле105 ниями, на них возникает определенный перепад давления, под действием которого, а также и в результате расположения выхода 22 канала 20 против потока, а выхода 23 канала

21 по потоку в проходном канале 27 штуцера 25 часть скважинной жидкости движется в обход участка с повышенным гидравлическим сопротивлением (тройника и штуцера) по каналам 20 и 21. Температура пластовой жидкости в нефтяных скважинах всегда плюсовая о и достигает 25-30 С. Постоянная циркуляция теплой скважинной жидкости по каналам 20 и 21 предотвращает образование в них пробок замерзшей жидкости при отрицательных температурах окружающего воздуха. Кольцевой поршень 9 остается в нижнем положении до тех пор, пока из-за износа основного уплотнительного элемента 3 не начнется пропуск скважинной жидкости через него в полость 11. Накапливаясь в . этой полости, утечки перемещают поршень 9 вверх, При перемещении поршня 9 на величину, превышающую первоначально установленный зазор между втулкой .14 и элементом привода 1, последний в нижней части своего хода нажимает на втулку 1.4, которая, перемещаясь в расточке хвостовика

10 вниз, поджимает дополнительное уплотнительное кольцо 13 к поверхности штока 2, обеспечивая надежную его герметизацию, а при дальнейшем ходе штока 2 вниз перемещает вместе с ним и кольцевой поршень 9, который вытесняет накопившуюся в полости 11 утечку через обратный клапан 12 по каналам 20 и 21 в выкидную линию 24 скважины. При движении штока 2 вверх элемент привода 1 перестает контактировать с втулкой 14 и под действием сил упругости уплотнительное кольцо 13 выходит из контакта со штоком 2 и возвращает. втулку 14 в исходное положение. Давление в полости 11 падает и становится близким к атмосферному. В дальнейшем цикл повторяется. Таким образом, вся утечка жидкости через уплотнение возвращается в выкидную линию 24, не попадая в атмосферу и не загрязняя окружающую среду. При этом устройство не требует никакого обслуживания до тех пор, пока утечки жидкости через уплотнение в полость 11 за время одного хода штока 2 не превысят

1176105

4б 4б

D2

Составитель Э. Гинзбург

Редактор М. Дылын Техред А.Бабинец Корректор M. Самборская

Заказ 5327/37 Тираж 586 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г, Ужгород, ул. Проектная, полного объема полости 11 (объема полости под поршнем при его крайнем верхнем положении, ограниченном накидной гайкой 28). При достижении такого темпа утечек необходима подтяжка уплотнения.

Изобретение позволит повысить надежность работы устройства для уплотнения штока глубинного насоса при отрицательных температурах путем предотвращения загрязнения окружающей среды продукцией скважин.

43

_#_

И

19

З7