Насос для глубоких нефтяных скважин

Иллюстрации

Насос для глубоких нефтяных скважин (патент 1378)
Насос для глубоких нефтяных скважин (патент 1378)
Насос для глубоких нефтяных скважин (патент 1378)
Насос для глубоких нефтяных скважин (патент 1378)
Показать все

Реферат

 

Класс 59 а

1 № 1378

ПАТЕНТ НА ИЗОБРЕТЕНИЕ

ОП ИСАНИЕ насоса для глубоких нефтяных скважин.

К патенту С. М. Волоха и Н. А. Корнева, заявленному

27 июня 1924 года (ваяв. свид. № 78542).

0 выдаче патента опубликовано ЗО июня 1926 г. Действие патента распространяется иа 15 лет от 15 сентября 1924 г.

С целью получения наибольшей производительности насоса при наименьшем его диаметре для подъема нефти из скважин и независимости работы и службы насоса от количества выкачиваемого вместе с нефтью песка, а также возможности быстрой и легкой установки насоса в скважине и извлечения его оттуда предлагается безпоршневой насос с гибким складывающимся наподобие гармоники цилиндром.

На предлагаемом чертеже фиг. 1, 2 и 3 изображают продольный и поперечные разрезы насоса плоскостями АВ и БС и фиг. 4 схематически изображает установку насоса в скважине.

Рабочими частями насоса, производящими работу всасывания и нагнетания, являются: гибкий складывающийся гармоникообразно цилиндр (шланга) 3, имеющий по концам фланцеобразные утолщения 4 — 5, служащие для его закрепления и всасывающая камера

7 и нагнетательные камеры 13 и 14.

Гибкий складывающийся цилиндр изготовляется либо металлическим из гофрированного железа или пластин на шарнирах, либо из плотной и прочной ткани, пропитанной непроницаемым и кислотоупорным составом. В зависимости от величины давления жидкости на цилиндр последний состоит из большего или меньшего числа прокладок, как указанной ткани, так и промежуточных между ними металлических тонких сеток. В прокладках и сетках помещаются металлические проволочные кольца 6, способствующие правильному складыванию цилиндра. Верхний конец цилиндра 3 посредством насаженной на фланцеобразном утолщении 4 гайки

10 соединяется с первой нагнетательной камерой 13. В нижней же части цилиндра помещается всасывающая камера 7. Цилиндр вместе с камерами помещается в цилиндрической трубе 2, на которую в нижней части навинчивается всасывающий стакан — муфта 9, соединяющий таким образом плотно в одно целое всасывающую камеру 7, нижнее фланцеобразное утолщение гибкого цилиндра б и нижний конец трубы 2. К верхней части трубы 2 навернута вторая нагнетательная разгрузочная камера 14, 15, 17, через сальник 16 которой проходит шток насоса

18, соединяющийся ниже с первой наI гнетательной камерой. Вторая нагнетательная камера имеет целью разгрузить гибкий цилиндр 3 от наружного давления всего столба, поднимаемого насосом жидкости. Помощью муфты 19 вторая наг нетательная камера соединяется с трубой 20, связанной в свою очередь муфтой,21 с установочной головкой 22 насоса. Внутри этой головки между подвижным кольцом 32 и неподвижной гайкой 30 находится пружина 31, приводимая в действие гайкою 28, сидящей на штоке 19; по наружной же поверхности к головке прикреплены на шарнирах рычаги 24 и распорные пружины 2о.

Как всасывающая камера, так и нагнетательные камеры снабжены шаровыми клапанами.

Таким образом насос в целом состоит из трех соединенных между собою частей, а именно: из гибкого складывающегося цилиндра с нагнетательной и вса- i сывающей камерами, из разгрузочной нагнетательной камеры, и из установочной головки, причем все эти части подвешены на насосном штоке 18. Спуск и установка насоса в скважине производится следующим образом. В скважину (фиг. 4) спускаются до определенной глубины насосные напорные трубы Б (на фиг. 1 обозначенные цифрой 1), имеющие в конце фильтр Л, соединенный с насосными трубами муфтой 8, служащей гнездом для всасывающего стакана 9 (фиг. 1). Вверху на высоте насосной установочной головки напор-, ные трубы соединены муфтой 26 с коль- цевыми выточками 27. Шток насоса 18 соединяется помошью грузовой штанги с канатом E (фиг. 4) и обычным образом весь насос может быть опушен на канате в насосные трубы. Всасывающий стакан 9, спущенного насоса, дойдя до муфты 8 останавливается, шток 18 продолжает итти вниз с нагнетательной камерой 13 по трубе 2, складывая гибкий цилиндр до тех пор, пока непоказанная на чертеже соединительная муфта грузовой штанги и штока не упрется в гайку 30 установочной головки.

Тогда давлением грузовой штанги или небольшими ударами последней о гайку

30 всасывающий стакан 9 плотно вса- живается в муфту 8. Одновременно с этим рычаги 24 — 29, отжимаемые распорными пружинами 2о, своими за- I плечиками (а) входят в кольцевые заточки 27 муфты 26, и таким образом весь насос закрепляется в насосных напорных трубах. Для проверки правильности установки шток поднимается вверх, гайка 28 упирается в кольцо 32 и при некотором дальнейшем движении вверх начинает сжимать пружину 31, стремясь приподнять весь насос. Величина этого восходящего движения определяется расстоянием между нижним положением гайки 28 и кольца 32 и выступами рычага 24. В случае, если насос правильно установлен, сила натяжения пружины проявится на канате, так что по натяжению последнего можно судить о правильном закреплении установочной головки и насоса в напорных трубах.

При желании освободить насос, продолжают поднимать шток до тех пор, пока кольцо 32, при движении вверх, не дойдет до выступов (в) рычагов 24 — 29 и тем самым выведет заплечики (а) из сцепления с муфтой 26, после чего насос легко извлекается из напорных руб нли поднимается в нужных случаях (напр. для промывки) на некоторую высоту в трубах. После закреплении указанным образом насоса, складывающийся гибкий цилиндр устанавливается на определенный ход, и канат обычным образом укрепляется к балансиру насосного станка (фиг. 4). При установившемся процессе работа насоса t)ротекает следующим образом. Г!ри восходящем движении гибкого цилиндра происходит всасывание жидкости в цилиндр и нагнетание ее в напорные трубы через клапана разгрузочной камеры 14.

При нисходящем движении гибкого цилиндра происходит вытеснение всосанной в цилиндр жидкости через клапан нагнетательной камеры 13 в освобождающееся в трубе пространство под разгрузочной камерой 14. При этом клапана последней закрыты, благодаря чему давление всего столба жидкости в напорных трубах воспринимается только этой разгрузочной камерой и не передается на гибкий цилиндр. С целью разгрузить, последний также при восходящем движении, камера 13 снабжена сальником 12.

Представленная на чертеже и описанная конструкция насоса разработана для случая очень значительных глубин погружения насоса в скважинах (500 и больше саж.). При меньших глубинах (250 — 300 саж.) конструкция может быть значительно упрощенной, а именно: устраняется разгрузочная камера и упрощается установочная головка.

ПРЕДМЕТ llATEHTA.

1. Насос для глубоких нефтяных скважин, характеризующийся применением гармоникообразного цилиндра э, изготовляемого из гофрированного железа или из пластин, шарнирно связанных между собою, и нижним концом, образующим всасывающую камеру 7, закрепляемого в нижнем конце трубы 2, служащей цилиндром для насоса и в конической втулке 9, входящей в соответствующее гиездо соединительной муфты 8, а верхним концом закрепляемого во втулке 11, снабженной наружным сальником 12 и перекрываемой нагнетательным клапаном, поверх которого образуется нагнетательная камера 13, замыкаемая разгрузочной камерой 14- — 1о—

17, сообщающейся через клапаны 14, муфту 1.9 и трубу 20 с установочной головкой 22 насоса, закрепляемой в напорной трубе 1 (B) при помощи пружинных поворотных рычагов или собачек 24, имеющих захватные выступы (а) и выступы (в) для освобождения собачек из кольцевого гнезда 27, при извлече нии насоса из трубы 1 подьемом штока 18, гайкою 28 поднимающего при этом пружинное кольцо 22, упирающееся в выступы (в) и тем поварачивающего собачки 24.

2. Видоизменение, охарактеризованного в и. 1 насоса, отличающееся применением взамен металлического цилиндра 3 гармоникообразного цилиндра, изготовляемого из плотной, прочной

, ткани, пропитанной непроницаемым, и кислоупорным составом и снабженной прослойками из металлических тонких .сеток и кольцами 6 .

3. Видоизменение, охарактеризован, ного в п. 1 насоса, отличающееся упрощением конструкции, состоящим в устранении разгрузочной камеры 14 — 15 — 17.