Устьевой сальник
Владельцы патента RU 2673824:
Государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Альметьевский государственный нефтяной институт" (ГБОУ ВО АГНИ) (RU)
Изобретение относится к нефтедобывающему оборудованию, в частности к сальнику устьевому, и может быть использовано для герметизации штока штангового погружного насоса. Устьевой сальник содержит корпус, уплотнительный узел, установленный в цилиндрической расточке корпуса с возможностью взаимодействия с днищем, включающий уплотнительные элементы, корпус уплотнительного узла, выполненный в виде стакана с центральным осевым отверстием, нажимное кольцо, и крышку, выполненную с возможностью взаимодействия с уплотнительным узлом. При этом корпус уплотнительного узла в цилиндрической расточке установлен с гарантированным радиальным зазором, а днище корпуса на месте сопряжения с нижним торцом корпуса уплотнительного узла снабжено уплотнительным элементом. Корпус уплотнительного узла в верхней части снабжен упором, имеющим возможность взаимодействовать с нажимным кольцом, а крышка выполнена с упором, имеющим возможность взаимодействовать с верхним торцом корпуса уплотнительного узла через дистанционное упорное кольцо. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.
Изобретение относится к нефтедобывающему оборудованию, в частности к сальнику устьевому, и может быть использовано для герметизации штока штангового погружного насоса.
Известен сальник устьевой, который состоит из основания, корпуса, соединенного с основанием посредством шаровой опоры с нажимной гайкой, неподвижного уплотнительного узла с нажимным кольцом, крышки с упором, взаимодействующим с нажимным кольцом (см. кн.: Молчанов А.Г. Машины и оборудование для добычи нефти и газа», Москва, Издательский дом Альянс, 2010, с. 147, рис. 5.16).
Недостатками данной конструкции являются недостаточная долговечность работы уплотнительного узла в связи с возможной несоосностью расположения устья скважины и полированного штока привода насоса. Шаровая опора корпуса сальника не позволяет компенсировать несоосность штанги и корпуса устьевого сальника.
Известен также устьевой сальник, содержащий корпус, в цилиндрической расточке которого установлен уплотнительный узел с нажимным кольцом, регулировочный узел уплотнительного узла, крышку с направляющей втулкой и упором, взаимодействующим с уплотнительным узлом, (см. Пат. РФ №2272889, МКП Е21В 33,03, 2006 г.), который принят за прототип.
Недостатками данной конструкции являются сложность изготовления и недостаточная надежность вследствие оснащения регулировочного узла шестью уплотнительными элементами. Кроме того, сложна установка и обслуживание регулировочного узла.
Целью предлагаемого технического решения являются упрощение конструкции устьевого сальника и монтажа и демонтажа уплотнительного узла.
Указанная задача достигается тем, что в сальнике устьевом, содержащем корпус, уплотнительный узел, установленный в цилиндрической расточке корпуса с возможностью взаимодействия с днищем, включающий уплотнительные элементы и нажимное кольцо, крышку с упором, выполненным с возможностью взаимодействия с уплотнительным узлом, регулировочное устройство уплотнительного узла, согласно техническому решению, уплотнительный узел содержит корпус, выполненный в виде стакана с центральным осевым отверстием с размещенными в нем уплотнительными элементами и нажимным кольцом, при этом корпус уплотнительного узла в цилиндрической расточке установлен с гарантированным радиальным зазором, а днище корпуса на месте сопряжения с нижним торцом корпуса уплотнительного узла снабжен уплотнительным элементом.
Торец корпуса уплотнительного узла на месте сопряжения с упорным кольцом снабжен уплотнительным элементом.
Предлагаемое техническое решение поясняется чертежом.
На фиг. 1 показана схема предлагаемого устьевого сальника (продольный разрез).
Устьевой сальник содержит основание 1, корпус 2, соединенный с основанием 1 посредством шарового шарнира (на фиг. не указан) с нажимной гайкой 3. В корпусе 2 выполнена цилиндрическая расточка (на фиг. не указана) образованием в нижней ее части днища 4. В расточке с гарантированным радиальным зазором 5 установлен уплотнительный узел 6, содержащий корпус 7, выполненный в виде стакана с центральным сквозным отверстием (на фиг. не указано) ответно штанге 8, уплотнительные элементы 9, нажимное кольцо 10, взаимодействующее с упором 11, установленным в верхней части корпуса 7.
Корпус 2 в верхней части снабжен крышкой 12 с упором 13 имеющим возможность взаимодействовать с уплотнительным узлом 6, например, через дистанционное упорное кольцо 14.
Днище 4 на месте сопряжения с корпусом 7 уплотнительного узла 6, и торец корпуса 7 в верхней части на месте сопряжения с упорным кольцом 14 снабжены уплотнительными элементами 15 и 16.
Крышка 12 снабжена, например, направляющей втулкой 17. Основание 1 сальника соединена, например, с колонной насосно-компрессорных труб (НКТ) 18, по каналу 19 которых под давлением поднимается нефть.
Монтаж и работа устьевого сальника осуществляется следующим образом.
В днище 4 корпуса 2 устанавливается уплотнительный элемент 15 и в цилиндрическую расточку (на фиг. не указана) корпуса 2 опускается собранный в единый корпус 7 уплотнительный элемент 6. Кольцевое пространство между корпусом 2 и уплотнительным элементом 6, образованное зазором 5, заполняется смазкой. Величина диаметрального зазора 5 может находиться в пределах от 3 до 6 мм в зависимости от точности центровки оси штанги 8 относительно оси НКТ 18. Далее устанавливается упорное кольцо 14 и крышка 12.
Далее шток 8 соединяется с приводом, например, с тяговым канатом балансира станка-качалки (на фиг. не показаны).
При возвратно- поступательном движении полированного штока 8, при наличии несоосности штанги 8 с корпусом 2, под действием поперечных нагрузок со стороны штока 8 уплотнительный узел 6 перемещается в горизонтальном направлении до обеспечения полной соосности штанги 8 и уплотнительного узла 6. Угловое отклонение штанги 8 и корпуса 2 компенсируется шаровым шарниром путем поворота корпуса 2 относительно оси основания 1.
Герметичность устьевого сальника обеспечивается
уплотнительными элементами 9 и основным торцовым уплотнительным элементом 15, установленным между корпусом 7 и днищем 4 корпуса 2. Уплотнительный элемент 16, установленный в верхнем торце корпуса 5 является резервным.
Таким образом, выполнение уплотнительного узла 6 в едином корпусе 7, а также его установка в корпусе 2 устьевого сальника с гарантированным радиальным зазором 5 позволяет компенсировать несоосность штанги 8 и устьевого сальника.
1. Сальник устьевой, содержащий корпус, уплотнительный узел, установленный в цилиндрической расточке корпуса с возможностью взаимодействия с днищем, включающий уплотнительные элементы, корпус уплотнительного узла, выполненный в виде стакана с центральным осевым отверстием, нажимное кольцо, крышку, выполненную с возможностью взаимодействия с уплотнительным узлом, при этом корпус уплотнительного узла в цилиндрической расточке установлен с гарантированным радиальным зазором, а днище корпуса на месте сопряжения с нижним торцом корпуса уплотнительного узла снабжено уплотнительным элементом, отличающийся тем, что корпус уплотнительного узла в верхней части снабжен упором, имеющим возможность взаимодействовать с нажимным кольцом, а крышка выполнена с упором, имеющим возможность взаимодействовать с верхним торцом корпуса уплотнительного узла через дистанционное упорное кольцо.
2. Сальник по п. 1, отличающийся тем, что торец корпуса уплотнительного узла на месте сопряжения с упорным кольцом снабжен уплотнительным элементом.
