Установка для испытания рабочей пары "плунжер-цилиндр" скважинного штангового насоса

Установка для испытания рабочей пары "плунжер-цилиндр" скважинного штангового насоса

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ (i i! 724796

Свив Воветекик

СеФапистичесиик

Республик

ИЗОЬЕЕтЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (б1) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 25.09.78 (21) 2669608/25-06 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 30.03.80, Бюллетень № 12 (45) Дата опубликования описания 30.03.80 (51) М.К .

F 04В 51/00

Государствениый комитет

СССР ло делам иэобретеиии и открытий (53) УДК 621.651 (088.8) (72) Авторы изобретения Б. М. Бабаев, И. С. Степанова, Г. Г. Джабаров и Э. М. Рустамов (71) Заявитель Азербайджанский государственный научно-исследовательский и проектный институт нефтяной промышленности (54) УСТАНОВКА ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ РАБОЧЕЙ ПАРЫ

ПЛУНЖЕР-ЦИЛИНДР СКВАЖИННОГО ШТАНГОВОГО

НАСОСА

Изобретение относится к гидромашиностроению, в частности к скважинным штанговым насосам для добычи нефти, к установкам для испытания рабочей пары плунжер-цилиндр указанных насосов. 5

Известна установка для испытания скважинного штангового насоса, содержащая кривошипно-шатунный механизм, каретку с направляющими, шток, зажим, испытуемый насос со снятыми клапанами, гидравличе- (О ский узел давления, состоящий из емкости, компенсатора, регулятора давления и клапанов,(1).

В упомянутой установке испытание по определению утечки в зазоре рабочей пары 15 плунжер-цилиндр производится при движении плунжера. Однако горизонтальное расположение рабочей пары насоса в этой установке при испытании не отвечает реальным условиям работы его в скважине и может существенно исказить данные об утечках, так как в зависимости от положения плунжера относительно цилиндра и, следовательно, конфигурации щели утечка существенно меняется. 25

Известна также установка для испытания рабочей пары плунжер-цилиндр скважинного штангового насоса, содержащая привод в виде станка-качалки с подвеской балансира, передающие возвратно-поступа- 30 тельное движение плунжерам штоки, сальник, гидравлический узел давления и камеру соединения испытуемых рабочих пар одного размера, установленных вертикально, с узлом давления (2).

В этой установке испытуемые плунжерные пары устанавливаются параллельно, а камера соединения с гидравлическим узлом давления расположена над ними. Имитация веса штанг и обеспечение плавной работы станка-качалки осуществляются наличием набора грузов на подвеске балансира. Установка работает при перепаде давления над и под плунжерами, равном 4 кгс/см, что ие отвечает реальным условиям эксплуатации насосов в скважине. Повышение же перепада давления до значений, соответствующих реальным, вызывает следующие отрицательные явления: повышение нагрузки на все звенья станка-качалки; нарушение плавной и устойчивой работы установки из-за роста динамических нагрузок в момент открытия и закрытия клапана, что приводит к вибрациям и колебаниям системы станоккачалка-подвеска балансира-шток-плунжер; снижение точности результатов испытания в результате вибраций в установке; нарушение требований безопасности при резком изменении нагрузок во время возвратно-поступательного движения подвески с набора724796 ми стальных грузов; необходимость в сложных сальниковых устройствах для предотвращения утечек в зазоре между штоком и камерой соединения источника давления с плунжерными парами.

Целью изобретения является повышение объективности и точности результатов испытаний путем создания перепадов давлений, равных по величине существующим в реальных условиях скважины без нагрузки на привод, Кроме того, изобретение позволяет обеспечить устойчивую работу установки и безопасность работ на ней.

Это достигается тем, что пары плунжерцилиндр установлены последовательно, а камера соединения упомянутых пар с гидравлическим узлом давления расположена между ними. При этом плунжеры соединены между собой штоком, диаметр которого меньше диаметра плунжера испытуемых

15

20 пар.

Описываемая установка схематично представлена на чертеже.

Установка состоит из станка-качалки 1 (условно повернутого на схеме на 90 и изображенного в плоскости чертежа) с подвеской балансира 2, штока 3, сальника 4, расположенных вертикально, и установленных последовательно испытуемых рабочих пар плунжер-цилиндр одного размера: верхней з0 и нижней, соответственно, с плун>керами 5 и 6 и цилиндрами 7 и 8, а также штока 9, соединяющего плунжеры 5 и 6, и камеры

10 соединения упомянутых испытуемых рабочих пар плунжер-цилиндр гидравлическим узлом давления; выполненным в виде гидропресса 11, компенсатора давления 12 с регулятором давления 13 и вентилем 14, мерников 15 и 16 для замера утечки в зазоре испытуемых пар.

Установка работает следующим образом.

Цилиндры 7 и 8 испытуемых пар одного размера присоединяются на резьбе к камере 10, а плунжеры 5 и 6 — к подвеске балансира 2 станка-качалки 1. При открытом вентиле 14 компенсатор давления 12 и камера 10 заполняются рабочей жидкостью, и с помощью регулятора давления 13 устанавливается требуемое для испытания рабочее давление.

При включении в работу станка-качалки подвеска 2, шток 3 и плунжеры 5 и 6 со вершают возвратно-поступательное движение, при этом объем пространства между ними в камере 10 и давление остаются постоянными. Равнодействующая усилий от давлений, действующих на торцы плунжеров а и б в камере 10, усилий, равных по величине и противоположных по направле- 60 нию, равна О, а следовательно, на шток 3 и станок-качалку действует нагрузка, рав4 ная весу плунжеров и жидкости в пространстве между ними. Утечка в зазоре нижней плунжерной пары определяется мерником

15, а в зазоре верхней плунжерной пары— м ер ни ком 16.

Таким образом, описанная установка позволяет без создания нагрузки на привод обеспечить испытания при высоких перепадах давления (до 300 кгс/см ) и более плавную и устойчивую работу всей системы станок-качалка-подвеска балансира-шток-плунжер, получить более объективные результаты испытания и высокой точности в связи с уменьшением случайных ошибок измерения, возникающих от колебаний и вибраций системы, повысить безопасность работ при проведении исследований. Определение утечки в паре плунжер-цилиндр при перепадах давления, отвечающих перепадам давления в реальных условиях, дает возможность объективно оценить истинную величину утечки в испытуемых насосах и в соответствии с эксплуатационными характеристиками скважин осуществить наиболее эффективное их распределение по объектам.

Это позволяет увеличить отбор нефти, повысить срок службы насосов, который зависит от величины начального зазора между плунжером и цилиндром, сократить расход скважинных насосов. Ожидаемый экономический эффект, который может быть получен народным хозяйством от внедрения описанной установки, составляет 150 тыс. руб.

Формула изобретения

Установка для испытания рабочей пары плунжер-цилиндр скважинного штангового насоса, содержащая привод в виде станкакачалки с подвеской балансира, передающие возвратно-поступательное движение плунжером штоки, сальник, гидравлический узел давления и камеру соединения испытуемых рабочих пар одного размера, установленных вертикально, с узлом давления, отличающаяся тем, что, с целью повышения объективности и точности результатов испытаний путем создания перепадов давлений, равных по величине существующим в реальных условиях скважины без нагрузки на привод, пары плунжер-цилиндр установлены последовательно, а камера соединения упомянутых пар с гидравлическим узлом давления расположена между ними.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Писарик М. Н. Эксплуатация малодебитных скважин на диспетчеризованном промысле Андижан. М., Гостоптехиздат, 1961, с. 132.

2. Пирвердян А. М. Гидромеханика глубиннонасосной эксплуатации. М., «Недра», 1965, с. 61 — 63, 724796

tb

Составитель Э. Гинзбург

Редактор Д. Павлова Техред А. Камышникова Корректоры: A. Галахова и Р. Беркович

Заказ 355/14 Изд. № 205 Тираж 729 Подписное

НПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-З5, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2