НАСОС Российский патент 2007 года по МПК F04F1/04 F24J2/42 

Насос предназначен для подъема жидкости из скважин и колодцев, а именно для добычи нефти и воды в нефтяной промышленности и также в других отраслях народного хозяйства.

Известен насос плунжерный, применяемый в нефтяной промышленности, включающий в себя цилиндр, плунжер, штанги и привод-качалку с электродвигателем.

Недостатками такого насоса являются:

1. Небольшая производительность, причем при большой металлоемкости.

2. Капризны и недолговечны в работе.

3. Большие затраты на профилактику и его обслуживание, особенно в зимнее время, которое значительно отнимает здоровье у обслуживающего персонала, это в лучшем случае, а в худшем, отнимает и жизнь человека.

Известен способ добычи жидкости из скважин, см. з-ку №2003128892 под названием "Пневматическая добыча", в которой предлагается известное решение - добыча жидкости сжатым воздухом, и это, конечно, простое решение /См. журнал ИР №5, 2004 г., стр.4/.

Однако это решение имеет существенный недостаток, заключающийся в том, что для выполнения одного цикла работы, т.е. поднять столб жидкости в обсадной трубе, например, как правило, с внутренним диаметром 200 мм на высоту 7 м с помощью вакуумного насоса, а потом создать соответствующее давление, чтобы поднять жидкость по жидкостному трубопроводу на высоту, например, с километровой глубины скважины, потребуется очень много электроэнергии и время работы насосов, и только на один цикл работы. Так, что конечный результат будет желать лучшего. И чтобы убедиться в справедливости этой критики, не требуется привлекать подробных расчетов, так как недостаток этот может заметить не только сам автор этой идеи, но и другие.

Известен насос, содержащий цилиндр с днищем, снабженным всасывающим клапаном и фильтром с опорой ограниченной посадки, и головкой, снабженной входным патрубком, герметично связанным с воздушным трубопроводом, и выходным патрубком, проходящим через всю полость цилиндра, установленным с зазором между его торцевой поверхностью и днищем цилиндра, герметично связанным посредством сварки или резьбового соединения с жидкостным трубопроводом и снабженным обратным клапаном, причем трубопроводы размещены в обсадной трубе, а свободный конец жидкостного трубопровода сообщен с емкостью регулятора частоты циклов /См. патент RU 2237825 С2, кл. F 04 F 1/04, опубл. 10.10.2004/.

Недостатком такого насоса является сложность относительно аналога, которой можно пренебречь из-за его экономного расхода электроэнергии и высокой производительности, чего у аналога нет.

Задачей настоящего изобретения является устранение всех вышеупомянутых недостатков аналогов и усовершенствование прототипа.

Поставленная задача решается тем, что известный насос, содержащий цилиндр с днищем, снабженный всасывающим клапаном и фильтром, и головкой, снабженной входным патрубком, герметично связанным с воздушным трубопроводом, и выходным патрубком, проходящим через всю полость цилиндра, установленным с зазором между его торцевой поверхностью и днищем цилиндра, герметично связанным посредством сварки или резьбового соединения с жидкостным трубопроводом и снабженным обратным клапаном, причем трубопроводы размещены в обсадной трубе, а свободный конец жидкостного трубопровода сообщен с емкостью регулятора частоты циклов, снабжен компрессором и вакуумным насосом, головка цилиндра выполнена в виде перегородки, цилиндр выполнен в виде отрезка обсадной трубы, жестко связанного посредством сварки или резьбового соединения с торцевой поверхностью нижнего конца обсадной трубы, в которой размещены трубопроводы, причем свободный конец воздушного трубопровода герметично связан с выходным патрубком компрессора и параллельно - с входным патрубком вакуумного насоса.

Кроме того, насос может быть снабжен датчиками, установленными с возможностью взаимодействия с регулятором частоты циклов и с возможностью передачи сигналов включения и выключения компрессора и вакуумного насоса на пульт управления.

На фиг. 1 изображен насос, цилиндр которого выполнен в виде отрезка обсадной трубы, жестко связанного с ней.

На фиг. 2 изображен регулятор частоты циклов.

Насос содержит цилиндр - 1 с днищем - 2, снабженным всасывающим клапаном - 3 и фильтром - 4, головку - 6, снабженную выходным патрубком - 7 с обратным клапаном - 8, герметично связанным с жидкостным трубопроводом - 9, и входным патрубком - 10, герметично связанным с воздушным трубопроводом - 11, при этом выходной патрубок - 7 с обратным клапаном - 8 пропущен через всю полость цилиндра - 1 и установлен с зазором между его торцевой поверхностью и днищем - 2, для возможности выхода жидкости, которая, преодолевая сопротивление обратного клапана - 8, поступает в полость жидкостного трубопровода - 9, который направляет жидкость в емкость - 12 регулятора частоты циклов, которая по мере наполнения определенного количества жидкости автоматически выливает в емкость - 13 хранилища. При этом емкость - 12 регулятора частоты циклов должна иметь объем вместимости не менее объема вытесняемой жидкости из цилиндра за один цикл его работы, а свободный конец воздушного трубопровода - 11 герметично связан с выходным патрубком компрессора - 14 и параллельно с входным патрубком вакуумного насоса - 15. При необходимости установки насоса выше или ниже, но в подвешенном состоянии, крышка - 16 обсадной трубы снабжена двумя отверстиями для свободного прохода элементов соединения трубопроводов - 9 и 11 и двухместным зажимом - 17, например, тремя болтами - 18.

Работает такой насос следующим образом. При включении компрессора - 14 в работу воздух поступает по воздушному трубопроводу - 11 в цилиндр - 1, предварительно заполненный жидкостью, с помощью естественного давления толщины нефтяного слоя или с помощью применения вакуумного насоса - 15, и создает давление на жидкость, при этом клапан закрывается и жидкость через зазор между торцевой поверхностью патрубка - 7 и днищем - 2, преодолевая сопротивление клапана - 8, поступает по жидкостному трубопроводу - 9 в емкость - 12 регулятора частоты циклов, которая по мере заполнения определенного количества жидкости автоматически поворачивается, выключая компрессор - 14, и выливает жидкость в емкость - 13 хранилища, притом с определенной регулятором пропускной способности /РПС/ - 19 скоростью, соответствующей притоку заполнения жидкостью рабочего объема цилиндра - 1, через клапан - 3, а по истечении жидкости из емкости - 12 /РЧЦ/ последняя возвращается в исходное положение для приема жидкости следующего цикла, при этом закрывает клапан - 20, выключая вакуумный насос - 15, и одновременно открывает клапан - 21 и включает компрессор - 14. И процесс повторяется.

Экономическая эффективность от использования такого насоса состоит в том, что повышается производительность и рабочий ресурс насоса, причем с меньшими затратами средств и в улучшенных условиях работы обслуживающего персонала.

Насос предназначен для подъема воды из скважин и колодцев. Насос содержит цилиндр с днищем, снабженным всасывающим клапаном и фильтром, и головкой с входным патрубком, связанным с воздушным трубопроводом, и выходным патрубком, герметично связанным посредством сварки или резьбового соединения с жидкостным трубопроводом и снабженным обратным клапаном; трубопроводы размещены в обсадной трубе, свободный конец жидкостного трубопровода сообщен с емкостью регулятора частоты циклов. Насос снабжен компрессором и вакуумным насосом, цилиндр выполнен в виде отрезка обсадной трубы, жестко связанного с торцевой поверхностью нижнего конца обсадной трубы, в которой размещены трубопроводы, свободный конец воздушного трубопровода герметично связан с выходным патрубком компрессора и параллельно - с входным патрубком вакуумного насоса. Имеются датчики, установленные с возможностью взаимодействия с регулятором частоты циклов и передачи сигналов включения и выключения компрессора и вакуумного насоса на пульт управления. Изобретение обеспечивает повышение производительности и улучшение условий эксплуатации. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Насос, содержащий цилиндр с днищем, снабженным всасывающим клапаном и фильтром, и головкой, снабженной входным патрубком, герметично связанным с воздушным трубопроводом, и выходным патрубком, проходящим через всю полость цилиндра, установленным с зазором между его торцевой поверхностью и днищем цилиндра, герметично связанным посредством сварки или резьбового соединения с жидкостным трубопроводом и снабженным обратным клапаном, причем трубопроводы размещены в обсадной трубе, а свободный конец жидкостного трубопровода сообщен с емкостью регулятора частоты циклов, отличающийся тем, что он снабжен компрессором и вакуумным насосом, головка цилиндра выполнена в виде перегородки, цилиндр выполнен в виде отрезка обсадной трубы, жестко связанного посредством сварки или резьбового соединения с торцевой поверхностью нижнего конца обсадной трубы, в которой размещены трубопроводы, причем свободный конец воздушного трубопровода герметично связан с выходным патрубком компрессора и параллельно - с входным патрубком вакуумного насоса.2. Насос по п.1, отличающийся тем, что снабжен датчиками, установленными с возможностью взаимодействия с регулятором частоты циклов и с возможностью передачи сигналов включения и выключения компрессора и вакуумного насоса на пульт управления.