ДЛИННОХОДОВАЯ ГЛУБИННОНАСОСНАЯ УСТАНОВКА Российский патент 1996 года по МПК F04B47/02 

Изобретение относится к добыче нефти с забоя.

Известна длинноходовая глубинно-насосная установка, содержащая колонну насосно-компрессорных труб, герметичный 1 корпус, внутри которого установлен вал с барабаном, направляющие ролики, размещенные у устья скважины, и гибкий элемент в виде каната, закрепленного на барабане (SU, авторское свидетельство N 1084419, кл. F 04 B 47/00, 1982 г.).

Недостатком известного устройства является большая металлоемкость корпуса.

Технической задачей данного изобретения является снижение металлоемкости.

Указанный технический результат достигается тем, что корпус выполнен подвижно-уплотненным на валу барабана и устье скважины, при этом расстояние между осями направляющих роликов и барабана выполнено более пяти диаметров барабана.

На фиг. 1 показан общий вид установки в сечении.

На фиг. 2 показан разрез фиг. 1 по А-А.

Установка включает в себя разъемный плавающий корпус 1, соединенный с удлинителем 2, вал с барабаном 3 и сальниковые уплотнения 4, с помощью которых осуществляется герметизация корпуса и сохраняется его подвижность на валу с барабаном 3 и устье скважины 5. Тяговый гибкий элемент в виде каната 6 через направляющие ролики 7 центрируется относительно устья скважины 5. Вал с барабаном 3 установлен с одной стороны в подшипниковой опоре 8, а с другой с помощью зубчатой муфты 9 связан с редуктором 10, который приводится во вращение реверсивным электродвигателем 11.

Расстояние между осями вала с барабаном 3 и направляющих роликов 7 должно быть не менее пяти диаметров барабана, что обеспечивает требование самоукладки каната за счет сохранения угла набегания его на барабан ≅ 6^o (см. Марон Ф.Л. Справочник по грузоподъемным машинам, Минск, Высшая школа, 1977). Наименьшая длина удлинителя 2 при пятислойной навивке, таким образом, определяется диаметром или длиной барабана, которые связаны между собой, и будет меняться в зависимости от числа слоев навивки каната на барабан.

Установка работает следующим образом. Электродвигатель 11 передает крутящий момент через редуктор 10 и зубчатую муфту 9 на вал с барабаном 3, гибкий тяговый элемент в виде каната 6 сбегает через направляющие ролики 7 в скважину, опуская поршень плунжерного насоса (поршень на фиг. 2 не показан). После окончания спуска реверсивный двигатель меняет направление вращения. Гибкий тяговый элемент 6 наматывается в несколько слоев (до пяти и более) на барабан, вовлекая в движение подъема поршень плунжерного насоса, осуществляя при этом нагнетание жидкости.

Плавающий корпус 1, выполненный разъемным, подвижно уплотнен на валу с барабаном 3 и на устье скважины 5 с помощью сальников 4. Такая конструкция корпуса позволяет полностью разгрузить его от внешних нагрузок и реакций в опорах (опорами являются втулки сальниковых уплотнений 4). Возникающие при этом деформации вала, удлинителя, погрешности монтажа, температурные деформации не передаются на подшипниковые опоры и корпус. Это позволяет значительно снизить его металлоемкость и точность изготовления. Корпус 1 и удлинитель 2 испытывают только внутреннее давление нагнетаемой жидкости и позволяют осуществить герметизацию скважины.

Так, при длине хода плунжерного насоса 100 м, грузоподъемности 3 т, скорости подъема 50 м/мин, минимальный диаметр барабана равен 250-300 мм (существует соотношение D_{барабана} 20 d_каната). Диаметр корпуса 1 при этом равен 500 мм, длина удлинителя при d < 6^o составила 1,8 м. Приведенные данные показывают, что использование предлагаемого изобретения позволяет значительно снизить металлоемкость установки, точность ее изготовления и получить большой экономический эффект.

Использование: в эксплуатации нефтяных скважин, в частности в приводах скважинных штанговых насосов. Сущность изобретения: тяговый орган выполнен в виде каната 6. Барабан 3 и направляющие ролики 7 установлены в герметичном корпусе 1, выполненном подвижно-уплотненным на валу барабана 3 и устье скважины. Для многослойной самоукладки каната 6 на барабан 3 расстояние между осями барабана 3 и направляющими роликами 7 выполнено больше пяти диаметров барабана 3. 2 ил.

Длинноходовая глубинно-насосная установка, содержащая колонну насосно-компрессорных труб, герметичный корпус, в котором установлены вал с барабаном, направляющие ролики, размещенные у устья скважины, и гибкий элемент в виде каната, закрепленный на барабане, отличающаяся тем, что корпус выполнен подвижно-уплотненным на валу барабана и устье скважины, при этом расстояние между осями направляющих роликов и барабана выполнено более пяти диаметров барабана.