Гидроприводная штанговая глубиннонасосная установка

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советсиик

Социалистических

Республик нц6,52347

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

{61) Лополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено1107.77 (21) 2506964/25-06 с присоединением заявки № (23) Приоритет (5l) М. Кл.

F 04 В 47/00

Государственный комитет

СССР но делам изобретений и открытий (53) УДК

621. 671 (088. 8) Опубликовано j50379.Бюллетень № 10

Лата опубликования описания 15.0379 (72) Автор изобретения

A. Г. Молчанов

1) ЗаяннтЕЛЬ Московский ордена Трудового Красного Знамени институт (7 нефтехимической и газовой промышленности им. И.М.Губкина (54) ГИДРОПРИВОДНАЯ ШТАНГОВАЯ ГЛУБИННΠ†НАСОСН УСТАНОВКА

Изобретение относится к области насосостроения и может найти применение в нефтедобывающей промышленности для подъема пластовой жидкости из скважин.

Известна гидроприводная штанговая глубинно-насосная. установка, содержащая колонну штанг, соединенную со штанговым гидроцилиндром, насосно- !О компрессорные трубы, связанные с трубным гидроцилиндром, силовой блок с электродвигателем и золотниковое распределительное устройство (1). Недостатком известной конструкции явля- l5 ется трудоемкость процесса уравновешивания установки, который осуществляется либо путем замены штока трубного гидроцилиндра на шток другого диаметра, либо изменением конструйцииЯО колонны штанг (например, увеличением диаметра ступени колонны). И в том, и в другом случае необходимо демонтчровать установку с устья скважины."

Кроме того, уравновешивание установ- Я5 ки путем замены штоков, диаметр которых является дискретной величиной, не позволяет идеально уравновесить штанговый и трубный гидроцилиндры, в результате чего снижается КПД устанбв- 3Q ки из-за неравномернбй загрузки электродвигателя.

Целью изобретения является снижение трудоемкости Процесса уравновешивания установки и повышение ее КПД путем обеспечения равномерной загрузки электродвигателя. Это достигается тем, что в предлагаемой установке силовой блок выполнен в виде Пвух мотор-насосов,кинематически соединенных один с другим при помощи редуктора,и электродвигатель связан с последним, один из мотор-насосов гидравлически через золотниковое распределительное устройство подключен к штанговому гидроцилиндру, а другой — к трубному гидроцилиндру.

На чертеже показана описываемая установка.

Установка состоит из корпуса (на чертеже не показан), к которому крепится трубный гидроцилиндр 1, поршень 2 которого соединен при помощи подвески 3 с колонной насосно-компрессорных труб 4, к которой прикреплен цилиндр 5 глубинного насоса. К корпусу крепится также штанговый гидроцилиндр 6, поршень 7 которого посредством штока 8 и колонны штанг 9 соединен с плунжером 10 глубинного насо652347

10

Формула изобретения са. Силовой блок установ — è приводится в действие электродвигателем 11 и состоит из двух мотор-насосов 12 и 13, валы которых посредством двух находящихся в зацеплении шестерен 14 и 15 редуктора кинематически связаны друг с другом. Коммутация потоков рабочей жидкости осуществляется зблотниковым распределительным устройством 16.3апас рабочей жидкости находится в баке

17. Кроме того, установка содержит систему реверсирования, управляющую золотниковым распределительным устройством 16, а также. систему ком-,енсации утечек, которые широко при>леняются в станочном гидроприводе. установка работает следующим образом.

При ходе штанг вверх золотниково"-. распределительное устройство 16 нах:— дится в правом положении (как показано на черте>ке) .Мотор-насос 1 2 работает в режиме насоса и подает жидкость из бака 17 в нижнюю полость штангового гидроцилиндра 6.Лрй этом поршен::: 7, а вместе с ним и колонна штанг 9 с плунжером 10 глубинного насо::а перемещаются вверх. Одновременно нижняя полость трубного гидроцилиндра 1 соединяется посредством золотникового распределительного устройства 16 с приемом мотор-насоса 13, работающего в режиме мотора. Поток масла, вытесняемого из гидроцилиндра 1 весом колонны насосно-компрессорных труб

4, приводит во вращение вал моторнасоса 13, и вращающий момент передается парой шестерен 14 и 15 валу мотор-насоса 12.

Таким образом, колонна штанг 9 с плунжером 10 перемещается вверх, а колонна труб с цилиндром 5 глубинного насоса перемещается вниз, создавая дополнительный крутящий момент на валу электродвигателя 11 при помощи мотор-насоса 13, работающего в режиме мотора.

При ходе штанг вниз золотниковое распределительное устройство 16 занимает левое положение — прием моторнасоса 12 соединяется с нижней полостью штангового гидроцилиндра 6 и он работает в режиме мотора, а прием мотор-насоса 13 соединяется с баком

17 и он работает в режиме насоса.

Жидкость вытесняется из нижней полости штангового гидроцилиндра 6 весом колонны штанг 9, перемещается вместе с плунжером 10 вниз и приводит во гращение вал мо сор-насоса 12, вращающий мом.":.нт от которого вместе с вращающим моментом электродвигателя передается парой шестерен 14 и 15 мотор-насосу 13, закачивающему масло из бака 17 в нижнюю полость трубного гидроцилиндра 1. При этом штанги и ремещаются вниз, а трубы — вверх, происходит ход всасывания глубинного насоса.

Передаточное отношение шестерен

14 и 15 выбирают таким, чтобы при ходp штciHI вве1>х и вниз элект1>ическая мсщ-ость, потребляемая двигателем, б лпа поc:ò::..;R ".,íñ:> .. уравновешивание предлагаем:;:-*. y ста.;овки сводитс к за. лене одной парВ быстросменных шестерен другой, - тv снижает -.рудое>лкссть процесса,". авновешивания, позэоляет производи:ь го, не демонтируя установку со скважины, и обеспечивает получеНие практически любого передаточного отношения пары шестерен в пределах рабочего диапазона от 1:2 до 2:1, за счет чего становится возможны>л уравновесить установку и в конечном итоге повысить ее

КПД.

Гидроприводная штанговая глубиннонасосная установка, содержащая колонну штанг, соединенную со штанговым гидроцилиндром, насосно-компресссрные трубы, связанные с трубным гидроиилиндром, силовой блок с электро вигателем и золотниковое распределительное устройство,о т л и ч а ю щ а яс я тем,что,с целью снижения трудоемкости процесса уравновешивания и повышения КПД путем обеспечения равно.— мерной загрузки электродвигателя, силовой блок выполнен в виде двух мотор-насосов, кинематически соединенных один с другим при помощи редуктора, и электродвигатель связан с последним, один из мотор-насосов гидравлически через золотниковое распределительное устройс во подключен к штанговому гидроцилиндру, а другой — к трубному гидроцилиндру.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Молчанов A.Ã., Чичеров Л.Г.

Нефтепромысловые машины и механизмы.

N., Недра, 1976, с. 76, рис. 1/41.

652347

Тираж 771 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам Изобретений и открытий

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

Заказ 1021/34

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

Составитель Н. Силаева

Редактор A. Пейсоченко Техред М.Петко Корректор ° Дичинская