УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРИВОДА ПОГРУЖНЫХ ГИДРОШТАНГОВЫХ МЕХАНИЗМОВ Российский патент 2000 года по МПК F04B47/02 E21B34/02 

Устройство относится к области сооружения и эксплуатации скважин, а именно к техническим средствам для привода гидроштанговых механизмов, используемых для создания в скважинах местной (призабойной) циркуляции промывочной жидкости, для откачивания из скважин пластовых жидкостей, для бурения скважин гидроударниками и т.д.

Известно устройство (а.с. 126826, МКИ E 21 B 21/00, E 21 B 25/00), состоящее из встроенного в колонну бурильных труб погружного насоса и связанного с ним гидравлическим каналом приводного насоса и пульсатором в виде клапанной коробки с двумя неподвижными клапанами и подвижными седлами, предназначенной для трансформирования непрерывного потока в пульсирующий с целью генерации импульсов давления в нагнетательной магистрали для привода погружного насоса (использование принципа гидроштанги).

Главным недостатком устройства является несовершенство механизма для создания периодических пульсаций в жидкости, заполняющей нагнетательную магистраль.

Более близким по технической сущности и получаемому результату является устройство по а.с. СССР N 1323694, МКИ E 21 B 21/00, состоящее из встроенного в колонну бурильных труб гидроштангового механизма (погружного насоса) и связанного с ним гидравлическим каналом приводного насоса с пульсатором в виде нагнетательного клапана, в центральном сквозном канале которого размещен подпружиненный обратный клапан с возможностью регулирования усилия поджатия.

Недостатком этого устройства является снижение эффективности передачи импульсов давления от поверхностного приводного насоса приводному плунжеру погружного гидроштангового механизма при попадании в нагнетательную магистраль (бурильные трубы, нагнетательный шланг и т.д.), заполненную приводной жидкостью (обычно технической водой), воздуха, который, будучи сжимаемым, работает подобно пружине; вследствие чего уменьшается длина хода плунжера погружного гидроштангового механизма против расчетной величины, определенной исходя из единичного объема жидкости, вытесняемой плунжером приводного насоса при каждом рабочем ходе.

Задачей предлагаемого технического решения является повышение эффективности передачи импульсов давления от приводного насоса с пульсатором приводному плунжеру погружного гидроштангового механизма.

Поставленная задача решается путем установки в самой верхней точке гидравлического канала, связывающего приводной насос с погружным гидроштанговым механизмом, регулируемого клапана для выпуска воздуха из гидравлического клапана, который может быть выполнен, например, в виде подпружиненного герметизированного запорного клапана, размещенного в корпусе с возможностью изменения размера поперечного сечения выпускного канала путем воздействия на клапан через рычаг с помощью регулировочного винта и/или - при необходимости усиленного стравливания воздуха - с помощью тяги вручную.

Благодаря установке клапана в самой верхней точке и наличию зазора между запорным клапаном и седлом, размер которого устанавливается с помощью регулировочного винта, воздух непрерывно стравливается из нагнетательной магистрали, при большом скоплении воздуха размер отверстия периодически увеличивается путем принудительного перемещения запорного клапана вручную с помощью тяги, связанной с ним через рычаг.

Предлагаемое устройство для привода погружных гидроштанговых механизмов изображено на фиг. 1 (общий вид) и фиг. 2 (клапан для выпуска воздуха из нагнетательной магистрали, продольный разрез).

Устройство (фиг. 1) включает в себя приводной насос 1 с плунжером 2, впускным клапаном 3 и пульсатором 4, посредством гидравлического канала (нагнетательный шланг 5, промывочный сальник 6, бурильные трубы 7) связанный с погружным гидроштанговым механизмом 8. В самой верхней точке устройства на сальнике 6 установлен клапан 9 для выпуска воздуха из гидравлического канала.

Клапан для выпуска воздуха из гидравлического канала (фиг. 2) состоит из корпуса 10, в котором установлен запорный клапан 11 с возможностью осевого перемещения при воздействии на рычаг 12, связанный с кронштейном корпуса 10 и штоком клапана 11 осями 13. Шток запорного клапана 11 герметизирован в корпусе манжетой 14 и пропущен внутри пружины сжатия 15, установленной в проточке корпуса 10 и взаимодействующей с рычагом 12. Корпус 10 в нижней части имеет резьбу для ввинчивания в промывочный сальник 6 вместо штатной пробки. Размер выпускного отверстия между головкой запорного клапана 11 и седлом клапана в корпусе 10 устанавливается путем перемещения рычага 12 регулировочным винтом 16, положение которого фиксируется в корпусе контргайкой 17. Выпуск воздуха производится через штуцер с шлангом 18.

Периодическое стравление из гидравлического канала скопившегося воздуха производится путем воздействия на рычаг 12 натяжением вручную тяги 19.

Устройство предназначено для использования в области сооружения и эксплуатации скважин, для откачивания из скважин пластовых жидкостей, для бурения скважин гидроударниками и т.д. В верхней точке гидравлического канала, связывающего приводной насос с плунжерным гидроштанговым механизмом, установлен регулируемый клапан для выпуска воздуха из гидравлического канала. Регулируемый клапан может быть выполнен, например, в виде подпружиненного герметизированного запорного клапана, размещенного в корпусе с возможностью изменения размера поперечного сечения выпускного канала путем воздействия на клапан через рычаг с помощью регулировочного винта и/или при необходимости усиленного стравливания воздуха с помощью тяги вручную. Повышает эффективность передачи импульсов давления от приводного насоса с пульсатором приводному плунжеру погружного гидроштангового механизма. 1 з.п.ф-лы, 2 ил.

1. Устройство для привода погружных гидроштанговых механизмов, включающее встроенный в колонну бурильных труб погружной гидроштанговый механизм и связанный с ним гидравлическим каналом поверхностный приводной насос с пульсатором, отличающееся тем, что в верхней точке гидравлического канала на промывочном сальнике установлен регулируемый клапан для выпуска воздуха. 2. Устройство для привода погружных гидроштанговых механизмов по п.1, отличающееся тем, что клапан для выпуска воздуха представляет собой, например, подпружиненный герметизированный запорный клапан, размещенный в корпусе с возможностью регулируемого изменения размера поперечного сечения выпускного канала путем воздействия на клапан через рычаг с помощью регулировочного винта и при необходимости усиленного стравливания воздуха с помощью тяги с ручным приводом.