УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОДАЧИ ПРИСАДОК Российский патент 2003 года по МПК F04B9/10 

Изобретение относится к нефтегазодобывающей отрасли и может быть использовано при новом проектировании специальной технологической техники на шасси автомобиля высокой проходимости для подачи присадок, агрессивных сред в скважины или в магистральные трубопроводы.

Известны устройства для подачи присадок, содержащие шасси автомобиля, насосный агрегат, емкости для присадок [Проспект АО "Синергия", Кислотовоз СИН 37, Пермь, АО "Синергия", 2000]. Известные устройства для подачи присадок имеют сложную конструкцию и ограниченные функциональные возможности.

Известно устройство для подачи присадок, содержащее шасси автомобиля, емкости для присадок, воды, масла, агрегат объемного гидропривода, гидроприводной насос [патент RU 2099633 20.12.1997]. Данное устройство также имеет сложную конструкцию и ограниченные функциональные возможности.

Техническая задача состоит в упрощении конструкции, в обеспечении возможности закачивать в скважины агрессивные среды под высоким давлением.

Решение технической задачи достигается тем, что в устройстве для подачи присадок, имеющем шасси автомобиля, емкости для присадок, воды, масла, агрегат объемного гидропривода, гидроприводные насосы, регулятор расхода рабочей жидкости, при этом в гидроприводном насосе шток, связывающий поршни силовых гидроцилиндров проходит внутри золотника, на цилиндрической поверхности золотника снизу и сверху выполнены в двух плоскостях по дугам канавки, изолированные друг от друга стенками, расстояние между плоскостями канавок равно половине расстояния между плоскостями радиальных выходных отверстий в перегородке, плоскость входного отверстия расположена посередине между плоскостями выходных радиальных отверстий, в каждом торце золотника по окружности выполнены отверстия параллельно оси до входа в изолированные канавки.

Кроме того, решение технической задачи достигается тем, что устройство для подачи присадок снабжено вторым гидроприводным насосом, золотник которого жестко закреплен в перегородке корпусов, плоскости канавок совмещены с плоскостями радиальных входных и выходных отверстий в перегородке, входные радиальные отверстия гидравлически связаны с выходными патрубками корпусов первого гидроприводного насоса, выходные радиальные отверстия гидравлически связаны с выходными патрубками корпусов, причем отдельно каждая линия последней гидравлической связи соединена через обратные клапаны с емкостью для рабочей жидкости.

На фиг.1 изображен гидроприводной насос с золотником, взаимодействующим с торцами поршней, общий вид.

На фиг.2 изображен гидроприводной насос с жестко закрепленным золотником в перегородке между корпусами, общий вид.

На фиг.3 изображена система гидравлическая с одним первым гидроприводным насосом.

На фиг. 4 изображена система гидравлическая с первым и дополнительным вторым гидроприводными насосами.

На фиг.5 изображено устройство для подачи присадок, общий вид.

Гидроприводной насос 18 с золотником, взаимодействующим с торцами поршней, имеет силовой гидроцилиндр 1, поршень 2, шток 3, золотник 4, 5, перегородку 6, отверстие в торце золотника 7 для слива масла, отверстие в торце золотника 8 для подачи масла. Элементы гидроприводного насоса 18 собирают в следующей последовательности. В перегородку 6 устанавливают золотник 5.

Шток 3 устанавливают в золотник 5, затем на его концах закрепляют поршни 2.

Силовые гидроцилиндры 1 и фланцы к ним устанавливают и закрепляют в последнюю очередь.

Гидроприводной насос 19 с жестко закрепленным золотником в перегородке между корпусами имеет золотник 10, перегородку 11, выходные радиальные отверстия в перегородке совпадают с дугообразными канавками 12, 13, а входные радиальные отверстия в перегородке 10 совпадают с дугообразными канавками 14, 15. Отверстия 9 в торце золотника служат для слива масла из полостей силовых гидроцилиндров 1.

Устройство для подачи присадок работает следующим образом. При включенном двигателе агрегат объемного гидропривода 16 подает масло к регулятору расхода 17 и затем в золотник 5 через входное радиальное отверстие. Масло вытекает через отверстия 8 в торце золотника. Давление масла на стенку и реактивная сила сдвигает золотник в противоположную сторону, при этом поршень 2 перемещается в крайнее положение до полного заполнения объема в силовом гидроцилиндре 1 под поршнем. В момент окончания цикла поршень на противоположном конце штока передвигает золотник 5 в перегородке 6 до положения 4. С входным радиальным отверстием в перегородке совмещается канавка в золотнике и масло начинает поступать через отверстия в золотнике под поршень в другом силовом гидроцилиндре. Слив масла из той или другой полости под поршнем происходит через отверстия в золотнике и выходные радиальные отверстия в перегородке. Когда золотник находится в нейтральном положении, а поршни ни тот ни другой не взаимодействует с ним, например в момент запуска, при запуске кратковременно закрывают кран на той или другой сливной линии, что приводит к сдвигу золотника из нейтрального положения в крайнее, например в положение 4.

При цикличном перемещении поршней, жестко связанных одним штоком, в полости силовых гидроцилиндров над поршнями всасывается или выталкивается ими откачиваемая среда через входные и выходные патрубки с обратными клапанами.

Два поршневых насоса в одном корпусе.

Достаточно высокая частота переключения золотника обеспечивает равномерность подачи потока откачиваемой жидкости. При необходимости в линии подачи может быть установлен ресивер.

Устройство для подачи присадок может быть использовано для перекачивания агрессивных сред. В этом случае предложенное устройство в сравнении с известными объектами более надежно. Через уплотнения агрессивная среда не будет проникать в рабочую жидкость из-за значительной разницы давлений. Повысить надежность устройства и использовать его для подачи кислот можно за счет дополнительного второго гидроприводного насоса 19, который следует выполнить из кислотостойкого материала, а первый гидроприводной насос 18 не усложняют.

В предлагаемом устройстве первый гидроприводной насос 18 будет подавать, например, воду в качестве перекачиваемой жидкости, тогда как для второго гидроприводного насоса 19 она будет являться рабочей жидкостью. Второй гидроприводной насос 19 выполняют более простым по конструкции, без подвижного, переключающего поток рабочей жидкости золотника из кислотостойкого материала. Вода через уплотнения поршней будет перетекать в откачиваемую кислотную среду, а недостаток расходуемой воды в процессе работы будет пополняться через обратный клапан из бака с водой. Такое перераспределение рабочих сред позволит оградить элементы гидропривода от разрушающего воздействия прокачиваемой кислоты.

Использование в производстве данного устройства позволит получить положительный технико-экономический эффект за счет упрощения конструкции, уменьшения эксплуатационных расходов, повышения надежности.

Устройство для подачи кислоты позволяет с достаточно большой производительностью и большим давлением выполнять операции в цехах добычи на нефтегазодобывающих промыслах по подземному ремонту скважин.

Предлагаемое устройство может быть использовано при новом проектировании спецмашин для транспортирования кислоты и закачки в скважину.

Известный объект имеет паровой котел цилиндрический, вертикальный, прямоточный с нижним расположением горелочного устройства. Поверхность нагрева выполнена в виде двух цилиндрических наружного и внутреннего змеевиков, в которых постоянно образуется накипь. Для удаления накипи используют специальные присадки или промывают слабым раствором кислоты.

Если в известном объекте емкость выполнена с внутренним кислотостойким покрытием, то в некоторых случаях, при необходимости, кислоту из емкости закачивают в скважину, предварительно подогревая ее в котле. Наиболее часто применяют мыльные растворы для закачки в скважину, химреагенты, присадки или подогревают нефть.

В сравнении с известным объектом устройство для подачи присадок котла для подогрева не имеет.

Предложенное устройство содержит бак для масла 20, гидроприводные насосы 21, 22, емкость 23 для присадок или агрессивных сред, теплоохладитель 24 для масла с емкостью для воды. Емкость 23 для присадок выполнена с учетом максимальной загрузки, причем гидроприводные насосы 21, 22 занимают небольшую площадь и имеют ограниченный вес.

Устройство достаточно простое по конструкции, недорогое, имеет расширенные функциональные возможности и существенно отличается от известного устройства.

Предлагаемое устройство для подачи присадок найдет широкий спрос на рынке Российской Федерации и за рубежом.

Изобретение предназначено для подачи присадок агрессивных сред в скважины или магистральные трубопроводы. Устройство содержит шасси автомобиля, емкости для присадок, воды, масла, агрегат объемного гидропривода, гидроприводные насосы, регулятор расхода рабочей жидкости, при этом в гидроприводном насосе устройства шток, связывающий поршни силовых гидроцилиндров, проходит внутри золотника, на цилиндрической поверхности золотника снизу и сверху выполнены в двух плоскостях по дугам канавки, изолированные одна от другой стенками, расстояние между плоскостями канавок равно половине расстояния между плоскостями радиальных выходных отверстий в перегородке, плоскость входного радиального отверстия расположена посередине между плоскостями выходных радиальных отверстий, в каждом торце золотника по окружности выполнены отверстия параллельно оси для входа в изолированные канавки. Технический результат - упрощение конструкции. 1 з.п.ф-лы, 5 ил.

1. Устройство для подачи присадок, содержащее шасси автомобиля, емкости для присадок, воды, масла, агрегат объемного гидропривода, гидроприводные насосы, регулятор расхода рабочей жидкости, отличающееся тем, что в гидроприводном насосе устройства шток, связывающий поршни силовых гидроцилиндров, проходит внутри золотника, на цилиндрической поверхности золотника снизу и сверху выполнены в двух плоскостях по дугам канавки, изолированные друг от друга стенками, расстояние между плоскостями канавок равно половине расстояния между плоскостями радиальных выходных отверстий в перегородке, плоскость входного радиального отверстия расположена посередине между плоскостями выходных радиальных отверстий, в каждом торце золотника по окружности выполнены отверстия параллельно оси для входа в изолированные канавки. 2. Устройство для подачи присадок по п. 1, отличающееся тем, что оно снабжено вторым гидроприводным насосом для агрессивных сред, золотник которого жестко закреплен в перегородке корпусов, плоскости канавок совмещены с плоскостями радиальных входных отверстий в перегородке, входные радиальные отверстия гидравлически связаны с выходными патрубками корпусов первого гидроприводного насоса, выходные радиальные отверстия гидравлически связаны с входными патрубками корпусов, причем отдельно каждая линия последней гидравлической связи соединена через обратные клапана с емкостью для рабочей жидкости.