Устройство для стопорения трансмиссии погружного насоса для скважин от нежелательного вращения

Устройство для стопорения трансмиссии погружного насоса для скважин от нежелательного вращения

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Настоящее изобретение относится к устройству для стопорения трансмиссии погружного (глубинного) насоса для скважин от нежелательного вращения.

Канадский патент СА 2331915 С раскрывает устройство и способ фиксации и удержания штанг в буровых скважинах. Устройство расположено под фонарем и над буровой скважиной. Четыре удерживающих элемента для штанг расположены со смещением на 90°, так что каждый удерживающий элемент удерживает штанги с одной стороны. Удерживающие элементы состоят соответственно из одной зажимной колодки и одного винта, с помощью которого зажимные колодки прижимаются к штангам. Когда зажимные колодки прилегают к штангам, между отдельными зажимными колодками находится соответственно щель.

Канадский патент СА 2349988 С описывает устройство для удержания и фиксации верхней штанги на нефтеподающих насосах. Устройство встраивается в трансмиссию нефтяного насоса и соединяется с ним посредством двух фланцев. Для фиксации верхней штанги две зажимные колодки посредством резьбовых пальцев прижимаются к верхней штанге. В нормальном, незажатом состоянии зажимные колодки раздвигаются пружинами и прижимаются к внутренней стенке устройства. В нижнюю область устройства вставлена гильза для направления верхней штанги.

В основе изобретения лежит задача создать устройство для стопорения трансмиссии погружного насоса для скважин от нежелательного вращения, при неиспользовании последнего, которое отличалось бы повышенной эксплуатационной безопасностью.

Предлагаемое в изобретении устройство для стопорения трансмиссии погружного насоса для скважин от нежелательного вращения расположено в приводной головке и содержит корпус и зажимной инструмент для фиксации верхней штанги трансмиссии. Зажимной инструмент имеет по меньшей мере два контактных элемента, присоединенных к соответствующим держателям, подвижно установленным внутри корпуса посредством установочных винтов с возможностью фиксации и расфиксации верхней штанги контактными элементами. При этом нежелательным вращением может быть обратное вращение, при котором трансмиссия передает силовой поток не от привода, расположенного на дневной поверхности, к насосу, а в противоположном направлении.

Для решения поставленной задачи каждый установочный винт снабжен колпачком, допускающим свое крепление с обращенной от держателя стороны установочного винта только тогда, когда контактные элементы не прилегают к верхней штанге.

Технический результат, достигаемый при осуществлении изобретения, заключается в повышении безопасности эксплуатации погружного насоса, достигаемой за счет уменьшения вероятности ошибочного запуска насоса при застопоренной трансмиссии. Благодаря тому, что каждый установочный винт на обращенной от держателя стороне снабжен колпачком и колпачки надеты на установочные винты, когда контактные элементы не прилегают к верхней штанге, оператору видно, что погружной насос для скважин готов к пуску. Когда контактные элементы прилегают к верхней штанге, установочные винты ввинчены в корпус предлагаемого в изобретении устройства настолько, что надевание колпачков на установочные винты является невозможным. Еще одно преимущество предлагаемого в изобретении технического решения состоит в том, что резьба установочных винтов в нормальном режиме работы защищена от грязи и влияния погодных условий, в частности, если колпачки являются навинчиваемыми на установочные винты

В частном варианте осуществления изобретения контактные элементы могут быть введены с возможностью разъединения в соответственно один держатель. Каждый контактный элемент может быть соединен с держателем посредством по меньшей мере одного винта. Контактные элементы могут быть изготовлены из неискрящего и прочного на сжатие материала. Предпочтительным образом контактные элементы изготавливаются из бронзы, латуни или меди.

Зажимной элемент посредством контактных элементов различных размеров является адаптируемым к различным верхним штангам разных диаметров. Контактные элементы с разными внутренними диаметрами являются вставляемыми в держатели зажимного инструмента, так что в зависимости от диаметра различных верхних штанг могут быть выбраны разные контактные элементы. Специалисту понятно, что посредством разных контактных элементов зажимной инструмент также может быть адаптирован к верхним штангам, которые при эксплуатации погружного насоса для скважин изменили свой диаметр.

Сторона держателя, которая противолежит контактному элементу, может быть снабжена канавкой для приема установочного винта. Держатели посредством установочных винтов являются подвижными внутри корпуса.

В особой конструктивной форме колпачки снабжены контактами, которые показывают разжатое состояние устройства. Кроме того, колпачки через соответственно один соединительный кабель находятся в контакте с блоком управления, который при отсутствующем сигнале предотвращает пуск погружного насоса для скважин. Тем самым обеспечено, что погружной насос для скважин может быть запущен, только если контактные элементы отсоединены от верхней штанги, и поэтому он не блокирован.

Кроме того, разные стадии способа стопорения (фиксации) погружного насоса для скважин от нежелательного вращения трансмиссии посредством предлагаемого в изобретении устройства также играют существенную роль. При этом контактные элементы посредством установочных агрегатов прижимаются к верхней штанге, удерживаются на верхней штанге и удаляются от верхней штанги. В предпочтительных конструктивных формах в качестве установочных агрегатов применяются установочные винты или гидравлические установочные элементы. При удалении контактных элементов от верхней штанги замыкается контакт, который деблокирует пуск погружного насоса для скважин.

При использовании установочных винтов деблокирование реализуется контактами, которые расположены в колпачках, которые после удаления контактных элементов от верхней штанги навинчиваются на установочные винты. При гидравлических установочных элементах эта задача может быть реализована выключателями с соленоидным приводом, которые перемещаются посредством гидравлически управляемого цилиндра.

Далее примеры осуществления изобретения и его преимущества поясняются более детально на прилагаемых фигурах. Соотношения размеров отдельных элементов относительно друг друга на фигурах не всегда соответствуют реальным соотношениям размеров, так как некоторые формы изображены упрощенно, а другие формы для лучшей наглядности увеличены по отношению к другим элементам.

Показано на:

Фиг. 1: положение предлагаемого в изобретении устройства, предназначенного для стопорения трансмиссии погружного насоса для скважин от нежелательного вращения, в приводной головке.

Фиг. 2: предлагаемое в изобретении устройство в деталях.

Фиг. 3: вид предлагаемого в изобретении устройства в перспективе.

Фиг. 4: предлагаемое в изобретении устройство с электронным пусковым стопором.

Фиг. 5: стопорная система предлагаемого в изобретении устройства в деталях.

На фиг. 1 показано положение предлагаемого в изобретении устройства 20, предназначенного для стопорения трансмиссии погружного насоса для скважин от нежелательного вращения, в приводной головке 10. Устройство 20 расположено в верхней области фонаря 14. Через устройство 20, а также через приводную головку 10 проходит верхняя штанга 12. Посредством консоли 16 на приводной головке 10 установлен двигатель 18.

На фиг. 2 показано предлагаемое в изобретении устройство 20 в деталях. Устройство 20 состоит из корпуса 22. Внутри корпуса 22 находится зажимной инструмент 24 для фиксации верхней штанги 12. Зажимной инструмент 24 состоит в представленной здесь конструктивной форме из двух держателей 28, в которые введены два контактных элемента 26. Контактные элементы 26 устанавливают соединение между устройством 20 и верхней штангой 12. Контактные элементы 26 посредством винтов 30 соединены с возможностью разъединения с держателями 28. В противолежащих контактным элементам сторонах держателей 28 выполнены канавки 32, в которые входят установочные винты 34. Посредством этих установочных винтов 34 контактные элементы 26 прижимаются к верхней штанге 12 и отсоединяются от него. На внешних концах установочных винтов 34 расположены колпачки 36. Эти колпачки 36 надеваются на установочные винты 34, когда контактные элементы 26, в результате отвинчивания установочных винтов 34, более не находятся в контакте с верхней штангой 12.

На фиг. 3 показан вид устройства 20 в перспективе. В корпус 22 введены держатели 28. Внутри держателей 28 видны контактные элементы 26, которые винтами 30 с возможностью разъединения зафиксированы в держателях 28. Кроме того, видны канавки 32, в которые входят установочные винты (не показаны). На внешней стороне корпуса 22 видны колпачки 36, которые покрывают установочные винты 34 после удаления контактных элементов 26 от верхней штанги (не показана). Колпачки 36 посредством фиксаторов 37 соединены с корпусом 22 так, что они при неиспользовании не могут быть потеряны.

На фиг. 4 показано устройство 20 с электронным пусковым стопором. В этом примере осуществления колпачки 36 снабжены контактами 38, которые посредством соединительного кабеля 42 соединены с блоком 40 управления. В этом примере осуществления блок 40 управления, как и колпачки 36, расположен на корпусе 22 устройства 20.

На фиг. 5 показана стопорная система предлагаемого в изобретении устройства 20 в деталях. В корпусе 22 устройства 20 по бокам расположены установочные винты 34. С помощью этих установочных винтов 34 изменяется положение держателей 28 и, тем самым, контактных элементов 26. Если контактные элементы 26 были удалены от верхней штанги (не показана), установочные винты 34 выступают из корпусной детали. Если же на установочные винты 34 навинчиваются колпачки 36, то между головками установочных винтов 34 и контактами 38 устанавливается соединение. В результате этого соединения замыкается электрический контур, который позволяет запустить привод погружного насоса для скважин.

Изобретение было описано со ссылкой на предпочтительную конструктивную форму.

Ссылочные обозначения

10	Приводная головка
12	Верхняя штанга
14	Фонарь
16	Консоль
18	Двигатель
20	Устройство для стопорения трансмиссии погружного насоса

для скважин от нежелательного вращения

22	Корпус
24	Зажимной инструмент
26	Контактный элемент
28	Держатель
30	Винт
32	Канавка
34	Установочный винт
36	Колпачок
37	Фиксатор
38	Контакт
40	Блок управления
42	Соединительный кабель

1. Устройство (20) для стопорения трансмиссии погружного насоса для скважин от нежелательного вращения, расположенное в приводной головке (10) и содержащее корпус (22) и зажимной инструмент (24) для фиксации верхней штанги (12) трансмиссии, причем зажимной инструмент (24) имеет по меньшей мере два контактных элемента (26), присоединенных к соответствующим держателям (28), подвижно установленным внутри корпуса (22) посредством установочных винтов (34) с возможностью фиксации и расфиксации верхней штанги (12) контактными элементами (26), отличающееся тем, что каждый установочный винт (34) снабжен колпачком (36), допускающим свое крепление с обращенной от держателя (28) стороны установочного винта (34) только тогда, когда контактные элементы (26) не прилегают к верхней штанге.

2. Устройство (20) по п. 1, отличающееся тем, что контактные элементы (26) введены с возможностью разъединения в соответственно один держатель (28).

3. Устройство (20) по п. 2, отличающееся тем, что каждый контактный элемент (26) соединен с держателем (28) посредством по меньшей мере одного винта (30).

4. Устройство (20) по п. 3, отличающееся тем, что контактные элементы (26) изготовлены из неискрящего и прочного на сжатие материала.

5. Устройство (20) по одному из пп. 1-4, отличающееся тем, что зажимной инструмент (24) посредством контактных элементов (26) различных размеров является адаптируемым к диаметру различных верхних штанг (12).

6. Устройство (20) по одному из пп. 2-4, отличающееся тем, что держатель (28) на противолежащей контактному элементу (26) стороне снабжен канавкой (32) для приема установочного винта (34).

7. Устройство (20) по одному из пп. 1-4, отличающееся тем, что колпачки (36) являются навинчиваемыми на установочные винты (34).

8. Устройство (20) по одному из пп. 1-4, отличающееся тем, что колпачки (36) снабжены контактами (38), которые показывают разжатое состояние устройства (20).

9. Устройство (20) по одному из пп. 1-4, отличающееся тем, что колпачки (36) посредством соответственно одного соединительного кабеля (42) находятся в контакте с блоком (40) управления, который при отсутствующем сигнале предотвращает пуск погружного насоса для скважин.

10. Устройство (20) по п. 8, отличающееся тем, что колпачки (36) посредством соответственно одного соединительного кабеля (42) находятся в контакте с блоком (40) управления, который при отсутствующем сигнале предотвращает пуск погружного насоса для скважин.