Гидропоршневой насосный агрегат

Гидропоршневой насосный агрегат

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к технике добычи нефти и м.б. использовано для откачки пластовых жидкостей из. скважин . Цель изобретения - повьшение надежности агрегата путем упрощения его конструкции. В колонне насосных труб 1 размещены поршневой насос 2 и связанньй с ним посредством полого штока 3 гидравлический дифференциальный двигатель 4, имеющие полые поршни 5 и 6. Поршни 5 и 6 установлены в цилиндрах 7 и 8 насоса и двигателя с образованием надпоршневых и подпоршневых полостей (П) 9, 10 и 11, 12. Трехлинейный золотник 13 размещен в поршне 6, а его переключатели выполнены в виде буртиков, установленных с возможностью взаимодействия с торцовыми поверхностяш днищ 19 и 20 цилиндра 8 сверху и снизу. Золотник со стороны нижнего буртика подпружинен, при этом линия 22 золотника выполнена с возможностью гидравлической связи П 12 и 10 при ходе поршней 6 к 5 вниз, а линия 23 - с возможностью гидравлической связи П 9 и 10 через шток и дополнительный канал 18 в поршне 5 при ходе поршней 6 и 5 вверх. При нагнетании рабочей жидкости в полость 28 колонны насосных труб золотник начинает двигаться относительно поршня 6, сообщая или разобщая полости 10 и 12 путем перекрытия линии 22 или 23. 2 ил. (Л 4;: о 00 4J ср1/г.

* ,;3, фф

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (я) 4 Р 04 В 47/06

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

24

Ц

21

Я

t7

44

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

К А BTOPCHQMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3917605/25-06 (22) 26.06.85 (46) 07.07.88. Бюл. Ф 25 (71) Туркменский государственный научно — исследовательский и проектный институт нефтяной промышленности (72) В.И.Бедный, И.Н.Игнатов и А.N.Áåêìåòîâ (53) 621.651 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 117291, кл. F 04 В 47/06, 1957. (54) ГИДРОПОРШНЕВОЙ НАСОСНЫЙ АГРЕГАТ (57) Изобретение относится к технике добычи нефти и м.б. использовано для откачки пластовых жидкостей из. скважин. Цель изобретения — повышение надежности агрегата путем упрощения . его конструкции. В колонне насосных труб 1 размещены поршневой насос 2 и связанный с ним посредством поло-. го штока 3 гидравлический дифферен" циальный двигатель 4, имеющие полые поршни 5 и 6. Поршни 5 и 6 установлены в цилиндрах 7 и 8 насоса и двигателя с образованием надпоршневых и подпоршневых полостей (П) 9, 10 и

11, 12. Трехлинейный золотник 13 размещен в поршне 6, à его переключатели выполнены в виде буртиков, установленных с возможностью взаимодействия с торцовыми поверхностями днищ

19 и 20 цилиндра 8 сверху и снизу.

Золотник со стороны нижнего буртика подпружинен, при этом линия 22 золотника выполнена с возможностью гидравлической связи П 12 и 10 при ходе поршней 6 и 5 вниз, а линия 23 — с возможностью гидравлической связи П 9 и

10 через шток и дополнительный канал

„„SU 140 108 А1

18 в поршне 5 при ходе поршней 6 и

5 вверх. При нагнетании рабочей жидкости в полость 28 колонны насосных труб золотник начинает двигаться относительно поршня Ь, сообщая или разобщая полости 10 и 12 путем перекрытия линии 22 или 23. 2 ил.

1408108

Изобретение относится к технике добычи нефти, в частности к гидро поршневым насосным агрегатам, и может быть:использовано н нефтедобывающей промышленности для откачки пластовых жидкостей из скважины.

Цель изобретения — повьппение надежности путем упрощения конструкции.

На фиг. 1 представлен гидропоршне- 10 вой насосный агрегат для откачки жидости из скважины при движении поршей насоса и двигателя вниз; на иг. 2 — то же, при движении поршней асоса и двигателя вверх, 15

Гидропоршневой насосный агрегат для откачки жидкости из скважины со-, держит установленные в колонне на сосных труб 1 поршневой насос 2 и связанный с ним посредством полого 20 тока 3 гидравлический дифференциальый двигатель 4, имеющие полые порш5 и 6 соответственно насоса и вигателя, установленные в цилиндрах и 8, соответственно насоса 2 и 25 вигателя 4 с образованием надпорневых 9 и 10 и подпоршневых 11 и 12 олостей соответственно насоса 2 и вигателя 4, размещенный B полом оршне двигателя 4 по меньшей мере .30 рехлинейный золотник 13 с переключаелями 14 с путевым управлением, при том цилиндр 7 насоса 2 в зоне надоршневой полости 9 и копонна насосых труб 1 снабжены радиальными каналами 15 и 16, гидравлически сообщен ыми со скважиной 17, а подпоршневая

1 и надпоршневая 9 полости насоса выполнены с возможност:ью сообщейия между собой через дополнительный канал 18 в поршне 5 насоса.

Переключатели 14 золотника 13 выполнены в виде буртиков (не показаны), установленных с возможностью

Взаимодействия с торцовыми поверхностями днищ 19 и 20 цилиндра 8 двигателя 4 сверху и снизу. Золотник t3 со стороны нижнего буртика 14 подпружинен посредством пружины 21, при зтом одна линия 22 золотника 13 выполнена с возможностью гидравлической связи подпоршневой полости 12 двигателя 4 с его надпоршневой полостью 10 при ходе поршней 6 и 5 соответственно двигателя 4 и насоса 2 вверх, а другая 23 — надпоршневых

9 и 10 полостей соответственно насоса. 2 и двигателя 4 через полый шток

Э и дополнительный канал 18 в поршне

5 насоса при ходе поршней 6 и 5 соот- ненно двигателя 4 и насоса 2 вниз.

Золотник 13 имеет верхнюю головку

24, со стороны которой расположен верхний буртик 14, и нижнюю головку

25, со стороны которой расположены нижний буртик 14 и пружина 21. Днище

19 цилиндра 8 двигателя 4 снабжено уплотнением 26 и каналом 27, сообщаюпим полость 28 колонны насосных труб

1 с кольцевым пространством 29, причем в канале 27 установлен подпружиненный обратный клапан 30. Кольцевое пространство 29 сообщается с поцпоршневой полостью 12 цилиндра 8 цнигателя 4 через окно 31. Днище 32 .цилиндра

7 насоса 2 снабжено каналом 33, перекрываемым подпружиненным обратным клапаном 34 и уплотнением 35,, установленным на цилиндрическом выступе

36 днища 32 для уплотнения его н колонне насосных труб 1. В нижней части колонны насосных труб 1 также установлено днище 37, имеющее канал

38, перекрываемый подпружиненным обратным клапаном 39. Лгрегат содержит гг уплотнение 40, рас.положенное на колон--. не насосных труб 1, которое предназначено для разобщения кольпеного пространства 4 1, сообщаемого с над-поршневой полостью 9 цилиндра 7 насоса 2 радиальными каналами н колонне насосных труб 1 со скважиной 17 от кольцевого пространства 29. Устанонленное на колонне насосных труб снизу уплотнение 42 предназначено для разобщения продуктивного пласта

43 скважины 17 от обсадной колонны

44 скважины, служащей каналом подачи откачиваемой из скважины жидкости., Полый поршень 5 насоса 2 снабжен подпружиненным обратным клапаном 5.

Предлагаемьй гидропоршненой насосный агрегат работает следующим образом.

Золотник 13 находится н крайнем нижнем положении (фиг„, 1) и удержина=ется пружиной 21. При этом подпоршненая полость 12 цилиндра 8 дьигателя. посредством линии 22 сообщена с над= поршневой полостью 10 цилиндра двигателя, а линия 23 перекрыта верхней головкой 24 золотника 13.

Рабочая жидкость, нагнетаемая с дневной поверхности в полость 28 колонны насосных труб 1, по каналу

27, кольцевому пространству ?9 через окно 31 поступает н подпоршненую l 408108 полость 12 цилиндра 8 двигателя 4 и далее по линии 22 попадает в надпоршневую полость 10 цилиндра двигателя.

В подпсршневой 12 и надпоршневой 10

5 полостях цилиндра двигателя устанавливается равное давление. Так как площадь поршня 6 дви" àòåëÿ 4 в надпоршневой полости 10 цилиндра больше площади поршня 5 в подпоршневой полос 10 ти 12 цилиндра на величину площади поперечного сечения полого штока 3, то поршень 6 двигателя 4 начинает двигаться вниз, перемещая связанный с ним поршень 5 насоса 2 также вниз.

Подпружиненный обратный клапан 34 при этом закрывается, а подпружиненный обратный клапан 45 поршня 5 насоса

2 открывается H жидкость из подпоршневой полости 11 цилиндра 7 насоса по дополнительному каналу 18 горшня

5 перетекает в надпоршневую полость

9 цилиндра касоса и дальше через окна t5 и 16 в обсадную колонну 44 скважины 17, служащую каналом подачи 21 откачиваемой из скважины жидкости.

Когда нижний буртик l4 золотника 13 войдет в контакт с торцовой поверхностью днища 20„ золотник 13 останавливается„ а поршень 6 двигателя продолжает движение вниз до упора в торец днища 20, т.е. золотник 13 начинает двигаться относительно поршня 6, перекрывая при этом канал 22 и открывая канал 23,. Таким образом, золотник 13 занимает положение, показанное на фиг. 2. При этом надпоршневая полость 1" цилиндра 8 двигателя 4 разобщена с подпоршневой полостью 12 цилиндра двигателя 4 и сообщена с надпоршкевой полостью 9 цилиндра 7 насоса 2, Подпружиненный. обратный клапан 45 закрывается. Давление в кодпоршневой полости 12 равно давлению рабочей жидкости, а в надпоршкевой полости 10 устанавливается давление жидкости, равное гидростатическому давлению столба жидкости, находящейся в колонне 44 обсадных труб.

Так как давление рабочей жидкости больше гидростатического давления столба жидкости, то поршень 6 двигателя 4 начинает двигаться вверх. Жидкость из надн полостей 10 и

9 соответственно двигателя 4 и насоса 2 вь1тесняется в колонну обсадных 55 труб, а в надпоршневую полость 11 цилиндра 7 насоса 2 жидкость из продуктивного пласт- 43 по каналам 38 и 33 всасывается, открывая обратные подпружиненные клапаны 39 и 34.

Когда верхний буртик 14 входит в контакт с торцовой поверхностью дни- ща 19, золотник 13 оста ьавливается, а поршень 6 двигателя 4 продолжает двигаться вверх до упора, т.е. золоткик 13 начинает двигаться относительно поршня 6 и занимает положение, показанное ка фиг. 1, и цикл повторяется.

Формула и з обретения

Гидропоршневой насосный агрегат для откачки жидкости из скважины„, со-держащий установленные в колонне насосных труб поршневой насос и связанный с ним посредством полого штока гидравлический дифференциальный двигатель, имеющие полые поршни, установленные в соответствующих цилиндрах с образованием надпоршневых и подпоршневых полостей, размещенный в полом поршне двигателя по меньшей мере трехлинейный золотник с переключателями с путевым управлением, при этом цилинцр насоса в зоне надкоршневой полости и колонна насосных труб снабжены радиальными каналами, гид,. равлически сообщенными со скважиной, а надпоршневая и подпоршневая полости насоса выполнены с возможностью сообщения между собой через дополнительный какал в поршне насоса, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения надежности путем ! упрощения конструкции,.переключатели золотника выполнены в виде буртиков, установленных с возможностью взаимодействия с торцовыми поверхностями днищ цилиндра двигателя сверху и снизу золотник со стороны нижнего буртика подпружинен, при этом одна линия золотника выполнена с возможностью гидравлической связи подпоршневой полости двигателя с его нацпоршневой полостью при ходе поршня двигателя и насоса вниз, а другая — надпоршневых полостей насоса и двигателя через полый шток и дополнительный канал в поршне насоса при ходе поршней двигателя и насоса вверх.

1408108

Составитель С.Гинзбург

Редактор А.Ворович Техред Л.Сердюкова

Корректор В. Гирняк

Заказ 3285/35 Тираж 574

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Подписное

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4