Привод скважинного насоса

 

Сущность изобретения: система грузового уравновешивания выполнена в виде грузового гидроаккумулятора. Гидропривод барабана снабжен регулятором расхода и сообщенным с гидробаком и приводимым от ветродвигателя регулируемым гидронасосом с регулятором постоянного давления. Распределитель выполнен трехпозиционным пятилинейным, к его четвертой линии через второй обратный клапан подключен дополнительный регулируемый гидронасос, к пятой линии - грузовой гидроаккумулятор. В одной гидролинии основного гидронасоса параллельно установлены регулятор расхода и третий обратный клапана. 2 ил.

Изобретение относится к оборудованию, предназначенному для добычи нефти штанговыми насосными установками, конкретно к приводам скважинных штанговых насосов.

Известен привод скважинного насоса, содержащий барабан, канат которого соединен с устьевым штоком, гидропривод барабана, включающий в себя сообщение через распределитель регулируемый основной гидронасос, приводимый от обратимого электродвигателя-генератора, и гидромотор, соединенный с барабаном, обратные и предохранительные клапаны, сообщенный с гидробаком гидронасос подпитки, подключенный к гидромотору через один из обратных клапанов, при этом основной гидронасос подключен гидролиниями к первой и второй линиям распределителя, а гидромотор к его третьей линии, а также систему грузового уравновешивания.

Недостатком установки является большая энергоемкость.

Сущность изобретения заключается в том, что система грузового уравновешивания выполнена в виде грузового гидроаккумулятора, а гидропривод барабана снабжен регулятором расхода и сообщенным с гидробаком и приводимым от ветродвигателя регулируемым гидронасосом с регулятором постоянного давления, причем распределитель выполнен трехпозиционным пятилинейным, к его четвертой линии через второй обратный клапан подключен дополнительный регулируемый гидронасос, а к его пятой линии грузовой гидроаккумулятор, при этом в одной из гидролиний основного регулируемого гидронасоса параллельно установлены регулятор расхода и третий обратный клапан.

На фиг. 1 изображена конструктивная схема устройства, а на фиг. 2 схема его гидропривода.

Установка состоит из силового блока, установленного на раме 1, включающего канатоведущий барабан 2, приводимый от непосредственно соединенного с ним гидромотора 3, гидронасос 4 с регулируемым рабочим объемом, подающий рабочую жидкость в гидромотор 3 и приводимый от обратимого электродвигателя-генератора 5, блок электро- и гидрооборудования 6 с емкостью для рабочей жидкости, гидроаккумулятор 7, подъемное сооружение-стойка 8, на верхнем основании которого установлены направляющие для каната шкивы 9, канатная подвеска 10, узел подвески устьевого штока 11, поворотное ветроколесо 12 с ориентирующей лопастью 13, соединенное непосредственно с дополнительным гидронасосом 14 и установленное с возможностью поворота на вертикальной оси 15 совместно с ветроколесом, гибкие рукава, соединяющие гидронасос 14 с блоком гидрооборудования 6.

Гидропривод устройства (фиг. 2) помимо упомянутых выше гидромотора 3, основного 4 и дополнительного 14 насосов и гидроаккумулятора 7, включают пятилинейный распределитель 16 реверса гидромотора 3, гидронасос подпитки 17 с предохранительным клапаном 18, систему 19 регулирования постоянного давления насоса 14, предохранительные и обратные клапаны 20, 21 и 22, предохраняющие всасывающую 23 и напорную 24 гидролинии основного насоса 4 и гидромотора 3, обратный клапан 25 и регулятор расхода 26, обеспечивающие параллельное соединение в систему дополнительного насоса 14, обратный клапан 27 давления 28, образующие в совокупности с насосом 17 клапаном 18 систему подпитки гидромотора 3.

С помощью клапанов 20 и регулятора давления распределителя 19 в системе параллельного питания насоса 4 от аккумулятора 7 и насоса 14 устанавливается одинаковое значение давления в линиях 29 и 30.

Устройство работает следующим образом.

В правом (по схеме на фиг. 2) положении реверсивного распределителя 16 совершается ход вверх штока 11 (поворот барабана 2 против часовой стрелки).

Насос 4 подает рабочую жидкость в гидромотор 3, откуда через клапан 28 направляется на слив. Одновременно на всасывание насоса 4 рабочая жидкость подается из гидроаккумулятора 7 через регулятор расхода 26. При этом насос 4 работает на перепаде давления между величиной формируемой нагрузкой в напорной линии 24 и создаваемой гидроаккумулятором 7, в связи с чем требуемая мощность для совершения хода вверх снижена на величину мощности, накопленной в аккумуляторе.

Насос 14, приводимый от ветроколеса 12, в зависимости от энергии ветрового напора в режиме хода вверх либо дополняет работу аккумулятора на насос 4, либо даже и заряжает его. При этом с помощью регулятора давления 19 в зависимости от изменения частоты вращения ветроколеса 12 изменяется рабочий объем насоса 14 для поддержания постоянного давления.

При достижении требуемой высоты подъема устьевого штока 11 с помощью путевого управления (на фиг. не показано) происходит переключение распределителя 16 в левое (по схеме на фиг. 2) положение и рабочая жидкость от гидромотора 3, работающего в насосном режиме (с помощью системы подпитки 17, 18, 27, 28), направляется через регулятор расхода 26 на всасывание насоса 4, откуда по напорной линии 24 через распределитель 16 направляется для зарядки аккумулятора 7.

Одновременно к всасывающей линии 23, подсоединяется через распределитель 16 и рабочая жидкость, подаваемая насосом 14. Однако величина потока, направляемого в насос 4, через регулятор расхода 26, остается постоянной, обеспечивая и постоянство частоты вращения двигателя 5.

При этом возникающий на его валу момент ограничен уже только наибольшим давлением клапана 21.

Таким образом, в зависимости от ветрового напора, на двигателе 5 может снизиться отбираемая энергия вплоть до перехода его на работу в генераторном режиме (давление, достаточное для заполнения аккумулятора 7, установлено клапаном 20, разность давлений между клапанами 20 и 21 создает генераторный режим работы двигателя 5).

По достижении требуемого хода штока 11 вниз вновь происходит переключение распределителя 16 и цикл повторяется.

В системе установлен гидроаккумулятор грузового типа, обеспечивающий постоянное давление. Возможное уменьшение объема рабочей жидкости в аккумуляторе будет восполнено при следующем цикле работы с ветровым напором.

С помощью регулятора рабочего объема гидронасоса 4 можно при необходимости изменить режим работы всей установки. В нейтральном положении распределителя 16 система привода барабана тормозится закрытыми центрами распределителя 16, а насос 4 может быть установлен в нулевое положение регулятором его рабочего объема.

Формула изобретения

Привод скважинного насоса, содержащий барабан, канат которого соединен с устьевым штоком, гидропривод барабана, включающий в себя сообщенные через распределитель регулируемый основной гидронасос, приводимый от обратимого электродвигателя-генератора, и гидромотор, соединенный с барабаном, обратные и предохранительные клапаны, сообщенный с гидробаком гидронасос подпитки, подключенный к гидромотору через один из обратных клапанов, при этом основной гидронасос подключен гидролиниями к первой и второй линиям распределителя, а гидромотор к его третьей линии, а также систему грузового уравновешивания, отличающийся тем, что, с целью снижения энергоемкости, система грузового уравновешивания выполнена в виде грузового гидроаккумулятора, а гидропривод барабана снабжен регулятором расхода и сообщенным с гидробаком и приводимым от ветродвигателя регулируемым гидронасосом с регулятором постоянного давления, причем распределитель выполнен трехпозиционным пятилинейным, к его четвертой линии через второй обратный клапан подключен дополнительный регулируемый гидронасос, а к его пятой линии грузовой гидроаккумулятор, при этом в одной из гидролиний основного регулируемого гидронасоса параллельно установлены регулятор расхода и третий обратный клапан.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2