Скважинный штанговый насос

Скважинный штанговый насос

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

()889891

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Рескублик (61) Дополнительное к авт. саид-ву(22) Заявлено 10.04.80 (21) 2907866/25 — 06 с присоединением заявки.ре (23) Приоритет (5! )М. Кл.

F 04 В 47/02

Гееудерстеелль41 кемитет

СССР ао делам лзе4ретеник к еткрытлй

Опубликовано 15.12,81. Бюллетень М 46 (53) УДК621;651 (088.8) Дата опубликования описания 15.12.81 (72) Авторы изобретения

Ш. Ф. Тахаутдинов, Ю. А. Закиров и В. А. Винок

Нефтегазодобывающее управление "Джалильнефть" им. 50-летия СССР (71) Заявитель (54) СКВАЖИННЫй ШТАНГОВЫЙ НАСОС

Изобретение относится к технике добычи нефти, в частности к скважинным штанговым насосам преимущественно вставного исполнения, и может быть использовано в нефтедобывающей промышленности при глубиннонасосной эксплуатации скважин.

Известен скважинный штанговый насос, содержащий корпус с насосно-компрессорными трубами, цилиндр, полый плунжер с установленным в нем всасывающим клапаном, размещенный в цилиндре, подплунжерная полость которого постоянно сообщена с затрубным пространством, шток, связывающий плунжер с колонной насосных штанг, уплотнительный узел и гидролинию для сообщения надплунжерной полости цилиндра насоса с насоснокомпрессорными. трубами через установленный в ней нагнетательный клапан (1).

Недостатком известного скважинного штатьгового насоса являются большие амплитуды напряжений в насосных штангах из-за наличия больших знакопеременных нагрузок в начале хода плунжера вверх и в конце его хода вниз, что вызывает частые обрывы штанг, снижая надежность работы насоса в целом.

Цель изобретения состоит в повышении надежности скважинного штангового насоса путем снижения динамических нагрузок на насосные штанги.

Указанная цель доСтигается тем, что гидролиния выполнена в виде обводного канала в корпусе, а уплотнительный узел — в виде сальника, размещенного на штоке и неподвижно установленного в корпусе.

На чертеже схематично представлен скважинный штанговый насос, общий вид.

Скважинный штанговый насос состоит из корпуса 1 с насосно-компрессорными трубами 2, цилиндра 3, полого плунжера 4 с установленным в нем всасывающим клапаном 5, размещенного в цилиндре 3, подплунжерная полость 6 которого постоянно сообщена с затрубным пространством (не показано), што20 ка 7, связывающего плунжер 4 с колоннои насосных штанг 8, уплотнительного:узла 9 и гидролинни 10 для сообщения нацплунжерной полости 11 цилиндра 3 насоса с полостью °

889891

2S

3S

45

SS

12 насосно-компрессорных труб 2 через уста новленный в гидролинии 10 обратный нагнетательный клапан 13. Гидролиния 10 выполнена в виде обводного канала 14 в корпусе

1 насоса, а уплотнительный узел 9 — в виде сальника 15, размещенного на штоке 7 и неподвижно установленного в корпусе 1. Насос снабжен замковой опорой 16, на которой насос закрепляется в корпусе 1.

Насос работает следующим образом.

При ходе плунжера 4 вверх всасывающий клапан 5 закрыт и жидкость в надплунжерной полости 11 начинает сжиматься от первоначального давления, равного давлению в подплунжерной полости 6 (давление на приеме насоса) до давления, равного давлению в полости 12 (давление столба жидкости в насосно-компрессорных трубах). При этом нагнетательный клапан 13 в обводном канале

14 открывается и жидкость начинает поступать из цилиндра 3 насоса в насосно-компрес. сорные трубы 2 (такт нагнетания). Сальник

15 и обратный нагнетательньгй клапан 13, установленный в обводном канале 14, защищают плунжер 4 от столба жидкости в насосно-комлрессорных трубах в первоначальный момент движения плунжера 4 вверх, чем и обеспечивается постепенное возрастание нагрузки на насосные штанги по мере сжатия газожидкостной смеси в надплунжерной полости 11. Это, в свою очередь, освобождает насосные штанги от дополнительных инерционных нагрузок, создаваемых столбом кости и от вибраций, возникающих в насосных штангах.

При ходе плунжера 4 вниз нагнетательный клапан 13 и сальник 15 удерживают столб жидкости в насосно-компрессорных трубах

2 от движения в надплунжерную полость 11, Жидкость из подплунжерной полости 6 начинает поступать в освобождаемую плунжером

4 надплунжерную полость 11 через обратный всасывающий клапан 5 (процесс всасывания).

При этом происходит разгрузка насосных штанг 8 от статических деформаций, а выталкивающая сила, обусловленная перепадом давлений и приложенная к штоку 7, направлена в обратную сторону, т.е. вниз иэ области высокого давления полости 12 насоснокомпрессорных труб 2 в область низкого давления надплунжерной полости 11, что способствует удлинению периода разгрузки насосных штанг, т.е. их плавную разгрузку.

Это, в конечном счете, и обеспечивает осво бождение насосных штанг от дополнительных нагрузок, возникающих от вибраций в конце хода плунжсра вниз, которые возникают в обычных скважинных штанговых насосах с всасывающим клапаном, расположенным в нижней части цилиндра насоса.

Насос опускается в скважину в следующей последовательности.

На насосно-компрессорных трубах 2 опускаются корпус 1 с обводным каналом 14 и установленным в гидролинии 10 последнего обратным нагнетательным клапаном 13, цилиндр 3 и расположенная над ним замковая опора 16, а затем на насосных штангах 8— полый плунжер 4 в сборе со штоком 7 и размещенным на нем сальником 15.

Когда плунжер 4 входит в цилиндр 3 насоса, сальник 15 неподвижно устанавливается

5 в корпусе 1 и плотно входит в соединение с замковой опорой 16.

Подъем оборудования производится в обратной последовательности, При подъеме колонны штанг 8 сальник 15 выходит из соединения с корпусом 1 и замковой опорой 16 вместе с плунжером 4.

При подъеме колонны насосных труб 2 происходит слив жидкости через цилиндр 3 насоса, так как на нем отсутствует всасывающий клапан.

Освобождение колонны насосных штанг от вибраций и дополнительных нагрузок увеличивает срок службы штанг, снижает аварийность глубинного и наземного оборудования.

Кроме того, описанная конструкция насоса обеспечивает также защиту самого насоса от засорения со стороны нагнетания, что увеличивает срок его службы.

Формула изобретения

Скважинный штанговый насос, содержащий корпус с насосно-компрессорными трубами, цилиндр, полый плунжер с установленным в нем всасывающим клапаном, размещенный в цилиндре, подплунжерная полость которого постоянно сообщена с затрубным пространством, шток, связывающий плунжер с колонной насосных штанг, уплотнительный узел и гидролинию для сообщения надплунжерной полости цилиндра насоса с насосно-компрессорными трубами через установленный в ней нагнетательный клапан, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения надежности путем снижения динамических нагрузок на насосные штанги, гидролиния выполнена в виде обводного канала в корпусе, а уплотнительный узел — в виде сальника, размещенного на штоке и неподвижно установленного в корпусе.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Люстрицкий В. М., Усик В, А., Лихачев М, А.

Инструкция по изготовлению и применению двухплунжерных насосов для откачки высокоСоставитель Э. Гинзбург

Техред P.Oëèÿí

Корректор Л. Бокшан

Редактор Л. Алексенко

Заказ 10926/53

Тираж 715 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

5 вязких нефтей. Ухта, Министерство нефтяной промышленности, Ордена Трудового Красного

Знамени производственное объединение "Ко889891 Ь минефть", Печорский государственный научноисследовательский и проектный институт (ПечорНИПИнефть), 1975, с. 3-5, рис. 1.