ГРУППОВОЙ ПРИВОД ШТАНГОВЫХ НАСОСОВ Российский патент 1997 года по МПК F04B47/02 

Изобретение относится к технике добычи нефти и может быть использовано при эксплуатации кустовых скважин штанговыми насосами.

Известен групповой привод штанговых скважинных насосов, включающий балансирный станок-качалку, направляющие шкивы, установленные на стойке с основанием, две канатные подвески, соединяющие балансир с устьевыми штоками, каждая из которых включает два каната и узел крепления устьевого штока (Аливердизаде К. С. Приводы штангового глубинного насоса. М. Недра, 1973, стр.184, рис.96).

Недостатком данной конструкции является невозможность эксплуатации скважин, находящихся друг от друга на различных расстояниях между устьями, а также возможность регулирования технологических параметров, в частности длины хода полированного штока только для одной из скважин.

Технической задачей изобретения является улучшение энергетических показателей при эксплуатации скважин с близкими технологическими параметрами.

Поставленная задача решается следующим образом.

Направляющие шкивы группового привода размещаются на одной стойке попарно. При этом пара шкивов связана с головкой балансира станка-качалки канатной подвеской, а шкивы выполнены двухручьевыми. Эта пара шкивов допускает возможность их перемещения вдоль стойки относительно головки балансира, что всегда дает возможность закрепления канатной подвески с большей нагрузкой в нижней точке балансира.

Другая пара направляющих шкивов устанавливается на стойке стационарно у устьев скважин, а шкивы выполнены четырехручьевыми. Последнее позволяет соединить канатные подвески посредством гибкой связи с дополнительными уравновешивающими контргрузами. Эти контргрузы необходимы при эксплуатации скважин с близкими технологическими параметрами, когда нагрузки в точках подвеса колонн штанг приблизительно одинаковые. Подбирая соответствующие по величине контргрузы, можно обеспечить большее значение силы, действующей на головку балансира станка-качалки снизу, что обеспечивает нормальный режим его эксплуатации с точки зрения энергетических показателей.

На фиг.1 изображен групповой привод штанговых насосов в аксонометрии; на фиг. 2 направляющий шкив, устанавливаемый у устья скважины с канатной подвеской и уравновешивающим контргрузом; на фиг.3 -вид на шкив сверху.

Групповой привод штанговых насосов состоит из уравновешенного на фундаменте 1 станка-качалки 2 с уравновешивающим грузом 3. К балансиру 4 станка-качалки с помощью верхнего 5 и нижнего 6 узлов крепления присоединены канатные подвески 7 и 8, каждая из которых соединена с устьевыми штоками 9 и 10 колонн-штанг (не показаны). Рядом со станком-качалкой на стойке 11, установленной на основании 12, смонтированы две пары направляющих 13, 14 и 15, 16. Шкивы 13 и 14 двухручьевые смонтированы у головки балансира, а шкивы 15 и 16 четырехручьевые, установлены у устьев скважин. Через шкивы 15 и 16 посредством гибкой связи 17 канатные подвески связаны с дополнительными уравновешивающими контргрузами 18 и 19.

Групповой привод работает следующим образом.

Посредством канатных подвесок 7 и 8, направляющих шкивов 13, 14, 15, 16 и узлов крепления 5 и 6 устьевые штоки 9 и 10 колонн штанг соединяют с головкой балансира 4 станка-качалки 2. При этом подключение скважины, в которой нагрузка в точке подвеса штанг больше, производят через канатную подвеску 8 и направляющие шкивы 16 и 14 к нижнему узлу крепления 6 головки балансира 5 станка-качалки 2. Скважина с меньшей нагрузкой в точке подвеса штанг подключается к верхнему узлу крепления 5. При этом уравновешивание станка-качалки 2 обеспечивает уравновешивающий груз 3. При ходе переднего плеча балансира вниз устьевой шток 10 более нагруженной скважины совершает ход вверх.

В случае изменения технологических параметров, когда более нагруженной окажется другая скважина, перемещением шкивов 13 и 14 относительно головки балансира 4 станка-качалки 2 изменяется порядок крепления устьевых подвесок 7 и 8. То есть канатная подвеска 7 соединяется с нижним 6 механизмом крепления через шкив 14, а подвеска 8 с верхним механизмом крепления 5 через шкив 13.

При эксплуатации скважин с близкими технологическими параметрами нагрузки, действующие на устьевые штоки 9 и 10, примерно одинаковые. Тем самым одинаковые нагрузки начинают действовать на головку балансира 4 как со стороны верхнего 5, так и со стороны нижнего 6 узлов крепления канатных подвесок 7 и 8. При этом уравновешивание станка-качалки 2 грузом 3 не обеспечивается, что ухудшает энергетические показатели его работы. Для достижения большей по величине нагрузки на головке балансира 4 станка-качалки 2 со стороны нижнего механизма крепления 6 канатной подвески и устроевым штокам 9 и 10 посредством гибкой связи 16 крепятся дополнительные уравновешивающие контргрузы 18 и 19 соответствующей величины. При этом режим работы станка-качалки с точки зрения его уравновешивания становится соответствующим заданному, улучшая энергетические показатели работы.

Изменением веса контргрузов 18, 19 при любых условиях можно обеспечить превышение минимальной нагрузки в одной скважине над максимальной в другой.

Привод допускает возможность эксплуатации одной скважины, присоединяя устьевой шток через канатную подвеску и направляющий шток 14 к нижнему механизму 6 крепления головки балансира. При этом для проведения ремонтных работ шкивы 15 и 16 допускают возможность поворота относительно вертикальной оси.

Использование: в нефтедобывающей промышленности для привода штанговых насосов в кустовых скважинах. Сущность изобретения: привод содержит стойку с размещенными на ней двумя парами направляющих шкивов. В одной паре шкивы связаны канатными подвесками с головкой балансира станка-качалки и выполнены двухручьевыми с возможностью перемещения вдоль стойки относительно головки балансира. В другой паре шкивы установлены стационарно у устьев скважин и выполнены четырехручьевыми, связывая посредством гибкой связи канатные подвески с дополнительными уравновешивающими контргрузами. 3 ил.

Групповой привод штанговых насосов, расположенных в двух скважинах, включающий балансирный станок-качалку, направляющие шкивы, установленные на стойке с основанием, две канатные подвески, соединяющие балансир с головкой с устьевыми штоками и каждая из которых включает канаты и узел крепления устьевого штока, отличающийся тем, что он снабжен дополнительными уравновешивающими контргрузами, а направляющие шкивы расположенны на стойке двумя парами, причем в одной паре направляющие шкивы, расположенные у головки балансира, выполнены двухручьевыми с возможностью перемещения вдоль стойки относительно головки балансира и связаны с ней канатными подвесками, а в другой паре, расположенной у устьев, направляющие шкивы выполнены четырехручьевыми и установлены неподвижно, а канатные подвески посредством гибкой связи через шкивы соединены с дополнительными уравновешивающими контргрузами.