СКВАЖИННЫЙ ШТАНГОВЫЙ НАСОС Российский патент 2001 года по МПК F04B47/00 

Изобретение относится к скважинным штанговым насосам для эксплуатации нефтяных скважин.

Известен штанговый насос, спускаемый в скважину на колонне труб, содержащий противопесочный фильтр, расположенный над плунжером и выполненный в виде фигурной втулки, закрепленной в муфте подъемных труб, при этом фигурная втулка закреплена в муфте подъемных труб с помощью радиально расположенного срезаемого винта, который снабжен глухим осевым каналом, выходящим открытым концом в затрубное пространство, для слива жидкости из колонны подъемных труб при срезе винта (см. SU, 601452 A, 05.04.1978).

Недостатком данного скважинного штангового насоса является невозможность включение в действие сливного устройства при подъеме труб в случае отворота или обрыва штанг, что снижает надежность насоса.

Также из патентной литературы известен скважинный штанговый насос, содержащий расположенный над плунжером фильтрующий элемент в виде фигурной втулки, закрепленной в муфте подъемных труб, и отверстие которой закрыто уплотненной по диаметру штанги крышкой, а также сливное устройство, сообщающее обводной канал с затрубным пространством, при этом крепление фигурной втулки в муфте подъемных труб в зоне обводного канала выполнено в виде конуса Морзе, а сливное устройство - в виде золотника, установленного в эксцентрично размещенной относительно муфты подъемных труб стаканообразной втулке, имеющей канал для сообщения с входом и выходом обводного канала и затрубным пространством, причем крышка выполнена в виде охватывающего штангу кольцевого груза (см. SU 830006 A, 15.05.1981).

Недостатком известного устройства является низкая надежность насоса при осуществлении слива жидкости из насоса и подъемных труб.

Задача изобретения состоит в повышении надежности скважинного штангового насоса при осуществлении слива жидкости из насоса и подъемных труб.

Технический результат достигается тем, что в скважинном штанговом насосе, содержащем приемный клапан и сливное устройство, приемный клапан выполнен в виде золотниковой пары, цилиндр которой снабжен уплотнением из набора уплотнительных колец, притертых друг к другу по торцам и поджатых к уплотняемой поверхности упругой обоймой, а золотник - в виде стакана с проходными окнами на цилиндрической образующей, торец которого упруго замкнут на корпус, а в днище выполнено сливное резьбовое отверстие, при этом сливное устройство выполнено в виде резьбовой пробки, установленной в отверстие стакана со стороны его полости и снабженной выпущенным из отверстия граненым хвостовиком под технологический ключ для выворачивания пробки, а стакан зафиксирован от проворота.

Изобретение поясняется чертежами, где на фиг. 1 изображена часть насоса в области приемного клапана, на фиг. 2 - узел I на фиг. 1, на фиг. 3 - то же, что и на фиг. 1 при открытом приемном клапане, на фиг. 4 - то же при закрытом приемном клапане.

Штанговый глубинный насос содержит приемный и напорный клапаны и сливное устройство. Приемный клапан выполнен в виде золотниковой пары. Корпус 1 цилиндра золотниковой пары снабжен уплотнением 2. Уплотнение состоит из набора уплотнительных колец 3, притертых друг к другу по торцам и поджатых к уплотняемой поверхности упругой обоймой 4. Упругая обойма 4 на своей внутренней поверхности имеет ряд эксцентричных буртов и соответственно на уплотнительных кольцах 3 выполнены концентричные цилиндрические поверхности. Причем бурты выполнены попарно и в каждой паре буртов их оси находятся симметрично с двух сторон от оси упругой обоймы 4, то есть развернуты на 180 градусов. В зависимости от количества уплотнительных колец каждая пара буртов развернута на определенный угол с тем, чтобы максимально перекрыть проход среды из полости высокого давления в полость с низким давлением. Так для уплотнения с одной парой колец лучшим вариантом является разворот колец на 180 градусов. Золотник выполнен в виде стакана 5 с проходными окнами 6 на цилиндрической образующей Д1. Торец стакана 5 обращен в сторону низкого давления и посредством пружин 7 упруго замкнут на штуцер 8. В днище стакана 5 выполнено сливное резьбовое отверстие 9. Пружины 7 при открытии клапана сообщают золотнику дополнительный импульс на открытие, а при закрытии выполняют функцию демпфера, уменьшающие ударные нагрузки.

Сливное устройство выполнено в виде резьбовой пробки 10, установленной в сливное резьбовое отверстие 9 стакана со стороны его полости. При этом резьбовая пробка 10 снабжена выпущенным из отверстия граненым хвостовиком 11 под технологический ключ для выворачивания резьбовой пробки 10. Стакан зафиксирован от проворота штифтом 12 и на нем выполнен бурт с диаметром Д2, ограничивающий ход S золотника на открытие.

Напорный клапан содержит корпус 13, клетку 14, ограничивающую подъем шарика 15 и седло 16. Корпус 13 соединен с плунжером 17 насоса и втулкой 18, внутреннее отверстие которой ответно хвостовику 10 и служащей указанным выше технологическим ключом, а также фиксирующий сборку седла 16 с корпусом 13.

При ходе плунжера насоса вверх жидкость из скважины через открытые окна 6 (см. фиг. 3) поступает в рабочую камеру насоса. При ходе вниз под действием перепада давления и собственного веса золотник 5 опускается вниз и запирает проходные окна 6 (фиг. 4). Для слива столба жидкости при необходимости подъема насоса (для ремонта, профилактики и т.д.) на поверхность плунжер 17 принудительно опускается вниз и охватывает втулкой 18 хвостовик 11. Вращением плунжера 17 резьбовая пробка 10 удаляется вниз из отверстия 9, открывая последнее.

Изобретение позволяет увеличить долговечность насоса путем исключения контактных нагрузок в приемном клапане, а также ремонтопригодность насоса за счет упрощения процесса слива из него жидкости в насосно-компрессорных трубах.

Скважинный штанговый насос предназначен для нефтяной промышленности. Скважинный штанговый насос содержит приемный клапан и сливное устройство. Приемный клапан выполнен в виде золотниковой пары, цилиндр которой снабжен уплотнением из набора уплотнительных колец, притертых друг другу по торцам и поджатых к уплотняемым поверхностям упругой обоймой. Золотник выполнен в виде стакана с проходными окнами на цилиндрической образующей, торец которого упруго замкнут на корпус. В днище выполнено сливное резьбовое отверстие. Сливное устройство выполнено в виде резьбовой пробки, установленной в отверстии стакана со стороны его полости и снабженной выпущенным из отверстия граненым хвостовиком под технологический ключ для выворачивания пробки. Стакан зафиксирован от проворота. Изобретение позволяет повысить надежность скважинного штангового насоса. 4 ил.

Скважинный штанговый насос, содержащий приемный клапан и сливное устройство, отличающийся тем, что приемный клапан выполнен в виде золотниковой пары, цилиндр которой снабжен уплотнением из набора уплотнительных колец, притертых друг к другу по торцам и поджатых к уплотняемой поверхности упругой обоймой, а золотник - в виде стакана с проходными окнами на цилиндрической образующей, торец которого упруго замкнут на корпус, а в днище выполнено сливное резьбовое отверстие, при этом сливное устройство выполнено в виде резьбовой пробки, установленной в отверстие стакана со стороны его полости и снабженной выпущенным из отверстия граненым хвостовиком под технологический ключ для выворачивания пробки, а стакан зафиксирован от проворота.