Скважинный штанговый насос

 

1. СКВАЖИННЫЙ ШТАНГОВЫЙ НАСОС по авт. св. № 769087, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности эксплуатации при откачке газированных жидкостей путем увеличения степени сжатия газожидкостной смеси и расширения области применения, пружина дифференциального поршня установлена снаружи корпуса дополнительного насоса, цилиндр которого связан с приемом основного насоса посредством направляющих элементов . 2. Насос по п. 1, отличающийся тем, что нижняя часть корпуса дополнительного насоса снабжена вертикальными окнами, а дифференциальный поршень - трубчатым перфорированным толкателем с упором, размешенным над пружиной и установленным с возможностью перемещения в вертикальных окнах.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1019106 А

3(50 F 04 В 4702

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ, К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

zz и

Фиг.1

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ t (61) 769087 (21) 3366153/25-06 (22) 10. 12.81 (46) 23.05.83. Бюл. № 19 (72) Б. М. Рылов, Б. И. Щербий, И. Н. Костур и В. С. Суханов (71) Центральная научно-исследовательская лаборатория Производственного объединения «Укрнефть» (53) 621.651 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР № 769086, кл. F 04 В 47/02, 1979. (54) (57) 1. СКВАЖИННЫЙ ШТАНГОВЫЙ НАСОС по авт. св. № 769087, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности эксплуатации при откачке газированных жидкостей путем увеличения степени сжатия газожидкостной смеси и расширения области применения, пружина дифференциального поршня установлена снаружи корпуса дополнительного насоса, цилиндр которого связан с приемом основного насоса посредством направляющих элементов.

2. Насос по п. 1, отличающийся тем, что нижняя часть корпуса дополнительного насоса снабжена вертикальными окнами, а дифференциальный поршень — трубчатым перфорированным толкателем с упором, размещенным над пружиной и установленным с возможностью перемещения в вертикальных окнах.

1019106

Изобретение относится к гидромашиностроению, в частности к скважинным штанговым насосам для добычи нефти, и может быть использовано для откачки газожидкостных смесей из скважин.

По основному авт. св. № 769087 известен скважинный штанговый насос, содержащий корпус с цилиндром, прием которого оборудован всасывающим клапаном, и установленный с возможностью возвратно-поступательного движения в рабочей полости цилиндра проходной плунжер с

10 верхним расположением нагнетательного клапана, а также снабженный расположенным на приеме дополнительным насосом, выполненным в виде установленных в корпусе дифференциального поршня с образованием полостей, одна из которых со стороны меньшей площади поршня и полость над большей площадью поршня гидравлически сообщены с рабочей полостью цилиндра, и всасывающего клапана, причем поршень со стороны большей площади подпружинен и имеет нагнетательный клапан (1) .

Недостатком известного скважинного штангового насоса является то, что при расположении пружины внутри цилиндра дополнительного насоса из-за его ограниченных диаметральных размеров усилие

25 пружины незначительно и, как следствие, Целью изобретения является повышение эффективности эксплуатации при откачке газированных жидкостей путем увеличения степени сжатия газожидкостной смеси и расширения области применения.

Указанная цель достигается тем, что в скважинном штанговом насосе, содержащем корпус с цилиндром, прием которого оборудован всасывающим клапаном, и установленный с возможностью возвратно-поступательного движения в рабочей полости цилиндра проходной плунжер с верхним расположением нагнетательного клапана, а так45

55 же снабженным расположенным на приеме дополнительным насосом, выполненным в виде установленных в корпусе дифференциального поршня с образованием полостей, одна из которых со стороны меньшей площади поршня и полость над большей незначительно повышается давление и степень сжатия газожидкостной смеси в рабо- З0 чем объеме основного насоса, что снижает эффективность откачки.

Кроме того при использовании основного насоса вставного типа с верхним расположением замковой опоры возможен переток откачиваемой жидкости при ходе плунже- 5 ра вверх через канал в стенке цилиндра на прием насоса через всасывающий клапан.

Это снижает эффективность работы известного насоса и сужает область его применения.

40 площадью поршня гидравлически сообще ны с рабочей полостью цилиндра, и всасывающего клапана, причем поршень со стороны большей площади подпружинен и имеет нагнетательный клапан, пружина дифференциального поршня установлена снаружи корпуса дополнительного насоса, цилиндр. которого связан с приемом основного насоса посредством направляющих элементов.

Кроме того, нижняя часть корпуса дополнительного насоса снабжена вертикальными окнами, а дифференциальный поршень — трубчатым перфорированным толкателем с упором, размещенным над пружиной и установленным с возможностью перемещения в вертикальных окнах.

На фиг. 1 схематично представлен скважинный штанговый насос в крайнем нижнем положении плунжера основного насоса и дифференциального поршня дополнительного насоса, общий вид; на фиг. 2 — то же, в крайнем верхнем положении.

Скважинный штанговый насос содержит основной насос с корпусом (не показаны) и цилиндром 1, прием которого оборудован всасывающим клапаном 2, и установленный с возможностью возвратно-поступательного движения в рабочей полости 3 цилиндра 1 проходной плунжер 4 с верхним расположением нагнетательного клапана 5, а также снабжен расположенным на приеме дополнительным насосом (не показан), выполненным в виде установленных в корпусе

6 цилиндра 7 и дифференциального поршня

8 со ступенями меньшей 9 или большей 10 площадей с образованием полостей, одна из которых 11 со стороны ступени с меньшей площадью 9 поршня и полости 12 и 13 со стороны ступени с большей площадью 10 поршня. Полости 11 над ступенью с меньшей площадью 9 поршня гидравлически сообщены с рабочей полостью 3 цилиндра 1 основного насоса каналом 14, а полость 12 над ступенью с большей площадью 10 поршня — каналом 15 и каналом непосредственно в самом узле всасывающего клапана 2.

Полости 12 и 13 гидравлически сообщены каналом, находящимся в узле всасывающе-нагнетательного клапана 16, который расположен со стороны ступени с большей площадью 10, подпружиненного пружиной 17 дифференциального. поршня 8. Пружина 17 дифференциального поршня 8 установлена снаружи корпуса 6 дополнительного насоса, цилиндр 7 которого связан с приемом основного насоса посредством направляющих элементов 18 и 19. Нижняя часть корпуса 6 дополнительного насоса снабжена вертикальными окнами 20, а дифференциальный поршень 8 — трубчатым перфорированным толкателем 21 с упором 22, размещенным над пружиной 17 и установ1019106 ленным с возможностью перемещения в вертикальных окнах 20.

Корпус и цилиндр 1 основного насоса посредством замковых пружин 23 и опоры

24 установлен в насосных трубах 25 и снабжен каналом 26 для гидравлического сообщения рабочей полости 3 цилиндра 1 с каналом 27 вокруг его корпуса. Проходной плунжер 4 закреплен на колонне насосных штанг 28. Ступень с большей площадью

10 поршня снабжена проходными канала- 1а ми 29. Пружина 17, установленная снаружи корпуса 6, опирается на его торец 30.

Насос работает следующим образом.

В рабочем положении основной насос удерживается замковой пружиной 23 в замковой опоре 24. При этом прием насоса герметически сообщен с цилиндром 7 дополнительного насоса посредством направляющих 18 и 19.

В крайнем нижнем положении (фиг. 1) плунжера 4 основного насоса на дифферен- а циальный поршень 8 сверху воздействует высокое давление столба перекачиваемой жидкости в насосных трубах 25 последовательно через каналы 26, 27 и 14. При этом нагнетательный. клапан 5 открыт, а всасывающий клапан 2 закрыт. Под воздействием перепада давлений дифференциальный поршень 8, толкатель 21 и упор 22 находятся в крайнем нижнем положении, а пружина

17 — в сжатом состоянии, причем всасывающе-нагнетательный клапан 16 открыт.

При ходе плунжера 4 вверх происходит за всасывание жидкости в рабочую полость

3 цилиндра 1 основного насоса последовательно через вертикальные окна 20, перфорированный толкатель 21, всасывающе-нагнетательный клапан 16, проходные каналы

29, каналы 15 и всасывающий клапан 2.

При этом в рабочей полости 3 цилиндра 1 поддерживается пониженное давление, равное давлению на приеме насоса. Перфорированный толкатель 21, кроме основной функции по передаче усилий на пружину 17, благодаря наличию перфорационных каналов (не показаны) в нем обеспечивает возможность дополнительной сепарации откачиваемой газированной жидкости, что способствует увеличению эффективности ее откачки.

В крайнем верхнем положении, плунжер 4 своим нижним торцом проходит канал 26 и открывает его, сообщая таким образом полость высокого давления над дифференциальным поршнем 8 с областью пониженного давления в рабочей полости 3 цилиндра 1.

Под воздействием силы сжатия пружины 17 дифференциальный поршень 8 повышает давление в рабочей полости 3 цилиндра 1 основного насоса, что обеспечивает дополнительную степень сжатия откачиваемой газированной жидкости, и как следствие, возможность нагнетания дополнительной порции жидкости в цилиндр 1 основного насоса. Внешнее расположение пружины 17 на корпусе 6 дополнительного насоса позволяет повысить давление сжатия газожидкостной смеси за счет создания возможности применения пружин с повышенной жесткостью, что, в свою очередь, позволит повысить эффективность откачки.

Обеспечение соединения основного насоса с дополнительным посредством направляющих элементов расширяет область применения скважинного насоса, так как становится возможным применять как невставные, так и вставные штанговые насосы как с нижней, так и с верхней посадкой в замковой опоре.

101910б

Составитель Э. Гинзбург

Редактор Н. Рогулич Техред И. Верес Корректор А. Повх

Заказ 3663/26 Тираж 665 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, K — 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент>, г. 4 жгород, ул. Проектная, 4