Привод штангового винтового насоса

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Сущность изобретения: полый приводной вал колонны штанг установлен вертикально над устьем скважины на подшипниковых опорах и связан с выходным валом электродвигателя. Выходной вал выполнен полым и непосредственно сопряжен с полым валом для совместного вращения, к-рый снабжен дополнительной выступающей за подшипники нижней консольной частью , снабженной на конце средствами уплотнения зазора между внутренней поверхностью вала и колонной штанг. Корпус средств отвода пластовой жидкости установлен между устьем скважины и электродвигателем и охватывает нижнюю консольную часть приводного вала. Колонна штанг имеет отверстия, расположенные между средствами уплотнения зазора, для сообщения внутренней полости колонны с полостью зазора. Нижняя консольная часть приводного вала снабжена участком перфорированной поверхности, расположенной на участке между уплотнительными узлами корпуса. Каждый клин подвески колонны штанг выполнен из двух частей, установленных с возможностью относительного углового перемещения. 2 ил. Ё

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 F 04 B 47/02

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ (21) 4896441/29 (22) 27.12.90 (46) 07.04.93. Бюл. М 13 (76) Ю, В, Зайцев и А, Г, Молчанов (56) Авторское свидетельство СССР

hL 1657743, кл. F 04 В 47/02, 1988. (54) ПРИВОД ШТАНГОВОГО ВИНТОВОГО

НАСОСА (57) Сущность изобретения: полый приводной вал колонны штанг установлен вертикально надустьем скважины на подшипниковых опорах и связан с выходным валом электродвигателя. Выходной вал выполнен полым и непосредственно сопряжен с полым валом для совместного вращения, к-рый снабжен дополнительной выступающей за подшипники нижней консольной чаИзобретение относится к оборудованию для добычи нефти, предназначено для привода штангового винтового насоса и может быть использовано при эксплуатации скважин, продуцирующих нормальную и особенно высоковяэкую нефть.

Цель изобретения — повышение эффективности привода за счет упрощения конструкции и уменьшения трудоемкости процесса регулирования положения колонны штанг относительно устья скважины.На фиг. 1 показана кинематическая схема привода; на фиг. 2 — вид клиновой подвески сверху, Привод штангового винтового насоса устроен следующим образом, На устье скважины 1 на пьедестале 2 установлен приводной электродвигатель.

„„50„„1808102 АЗ стью, снабженной на конце средствами уплотнения зазора между внутренней поверхностью вала и колонной штанг. Корпус средств отвода пластовой жидкости установлен между устьем скважины и электродвигателем и охватывает нижнюю консольную часть приводного вала. Колонна штанг имеет отверстия, расположенные между средствами уплотнения зазора, для сообщения внутренней полости колонны с полостью зазора. Нижняя консольная часть приводного вала снабжена участком перфорированной поверхности, расположенной на участке между уплотнительными узлами корпуса. Каждый клин подвески колонны штанг выполнен из двух частей, установленных с воэможностью относительного углового перемещения. 2 ил. состоящий из статора 3 и ротора 4, закре".ленного на полом валу 5. Полый вал 5 установлен на двух конических подшипниках 6, 7, воспринимающих радиальную и осев v нагрузки. Полый вал 5 электродвигателя непосредственно сопряжен с полым валом 8, имеющим консольные участкм зыступающие за подшипники б, 7. В:1озом вале 8 расположена полая штанга 9. заглушенная в верхней части. Она пр еодит в действие винтовой насос и по ес внутренней полости поднимается пластоеая жидкость. (Колонна штанг и насос на чертеже не показаны). В полой штанге 9 имеются отверстия 10, через которые пласывая жидкость иэ внутренней полости;-анг попадает в кольцевое пространство между полой штангой 9 и полым валом 8, и далее через отверстия 11

1808102 в трубопровод для отвода пластовой жидкости 12.

В верхнем консольном участке вала 8 расположена клиновая подвеска, состоящая из корпуса 13, основного клина 14, который перемещается в осевом (вертикальном) направлении и воспринимает осевую нагрузку и установленного в нем вспомогательного клина 15, Последний имеет возможность углового перемещения отно- 10 сительно основного клина 14 и передает крутящий момент от полого вала двигателя

5 и полого вала 8 к полой штанге 9.

Зазор между полой штангой 9 и валом 8 герметизируется уплотнителями 16 и 17.

B нижнем консольном участке полого вала 8 имеются отверстия 11, по обеим сторонам которых расположены устьевые уплотнения 18 и 19. установленные в едином корпусе-пьедестале 2. Полость между уп- 20 лотнениями 18 и 19 соединена с трубопроводом для отвода пластовой жидкости 12.

Привод штангового винтового насоса работает следующим образом. При подаче напряжения на обмотку статора 3 ротор 4 25 вместе с полыми валами 5 и 8 вращается и через корпус 13, основные клинья 14 и вспомогательные клинья 15 крутящий момент передается полой штанге 9, От нее через колонну полых штанг крутящий момент пе- 30 редается винтовому насосу (на чертеже не показан). Пластовая жидкость, откачиваемая насосом, поднимается по вращающейся колонне полых штанг, Осевая нагрузка от колонны штанг и столба жидкости передает- 35 ся полой штангой 9, основным клином 14 корпусу 13 и далее полыми валами 8 и 5 и. подшипником 7 через пьедестал 2 на устье скважины 1. Основные клинья 14 расположены в корпусе 13 с возможностью осевого 40 перемещения. В них расположены вспомогательные клинья 15, установленные с возможностью углового перемещения относительно основных клиньев 14. Вспомогательные клинья 15 передают крутящий 45 момент. Пластовая жидкость, поднимающаяся по полой штанге 8 через отверстия fO, попадает в кольцевое пространство между полой штангой 8 и полым валом 5. Это пространство герметизируется уплотнениями 50

16 и 17, из него через отверстия 11 направляется в полость, образованную пьедесталом 2 и уплотнениями 18 и 19, и далее в трубопровод для отвода пластовой жидкости 12. 55

Эффективность привода обусловлена простотой кинематической схемы, в которой отсутствуют какие-либо механические передачи. Одновременно уменьшается трудоемкость процесса регулирования положения колонны штанг относительно устья. скважины. Эта операция предопределена необходимостью точной установки винта насоса относительно обоймы (либо насоса в сборе относительно его посадочного гнезда), Она выполняется после монтажа привода на устье и заключается в посадке колонны полых штанг на клинья 14. При этом и с основным 14 и вспомогательным 15 клиньями оперируют как с одной деталью.

Упрощению операции посадки на клинья способствует также расположение их в вер- хней части привода. В процессе посадки на клинья колонна полых штанг 8 может перемещаться вверх и вниз в большом.диапазоне, обусловленном расстоянием между уплотнениями 16 и 17 — при этом отверстия

10 должны располагаться между этими уплотнениями.

Регулирование режима работы привода-изменение числа оборотов — осуществляется ступенчато, путем переключения обмоток двигателя, либо плавно — при использовании известных систем регулирования чистоты вращения вала электродвигателя.

Формула изобретения

Привод штангового винтового насоса, содержащий установленный вертикально над устьем скважины на подшипниковых опорах и связанный с выходным валом электродвигателя полый приводной вал колонны штанг, на верхней, выступающей за подшипники консольной части которого закреплена клиньевая подвеска, включающая клинья, установленные с возможностью осевого перемещения и контакта с наружной поверхностью колон н ы штан r, установленной концентрично внутри полого приводного вала с образованием гарантированного, уплотненного в верхней части зазора и с возможностью совместного с валом вращения средства отвода пластовой жидкости, откачиваемой насосом, включающие корпус с двумя, оппозитно расположенными уплотнительными узлами, между которыми подключен трубопровод отвода, отличающийся тем, что, с целью упрощения конструкции и уменьшения трудоемкости процесса регулирования положения колонны штанг относительно оси вращения полого вала, выходной вал электродвигателя выполнен полым и непосредст- . венно сопряжен с полым валом для совместного вращения, последний снабжен дополнительной, выступающей за подшипники нижней консольной частью, снабженной на конце средствами уплотнения зазора между внутренней поверхностью вала и ко1808102

f3 б

4

10

I9

I3

I4

I5

I8

Фиг. 2.

Составитель Ю. Зайцев

Техред М.Моргентал . Корректор А. Мотыль

Редактор С. Кулакова

Заказ 1399 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 лонной штанг, корпус средств отвода пластовой жидкости установлен между устьем скважины и электродвигателем и охватывает нижнюю консольную часть приводного вала, колонна штанг снабжена отверстиями 5 в ее стенке, расположенными между средствами уплотнения зазора для сообщения внутренней полости колонны с полостью зазора, а нижняя консольная часть приводного вала снабжена участком перфорированной поверхности, расположенной на участке между уплотнительными узлами корпуса средств отвода, при этом каждый клин подвески колонны штанг выполнен из двух частей, установленных с возможностью относительного углового перемещения.