Усилитель траверсы привода глубинного штангового насоса Российский патент 2020 года по МПК F04B47/02 F04B53/00 

Описание патента на изобретение RU2724809C1

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышлености, а именно к предохранительным устройствам устьевых приводов глубинных штанговых насосов.

Известна система предупреждения аварийных ситуаций привода штанговых скважинных насосов (патент RU № 2680276, МПК E21B 47/009, F04B 49/00, опубл. 19.02.2019 Бюл. № 5) (ПШСН), включающая датчики контроля состояния, размещенные на узлах, агрегатах ПШСН, устьевой арматуре и связанные с управляющим блоком проводником электрической цепи, причем датчиками контроля состояния служат датчики пространственного положения, датчики относительного положения и датчики давления, при этом датчики пространственного положения закреплены на траверсе и полке стойки ПШСН, датчик относительного положения – на балансире и головке балансира ПШСН, датчик давления или система датчиков – на устьевой арматуре, а управляющий блок выполнен с возможностью остановки привода ПШСН путем замыкания электрической цепи при превышении уставочных величин хотя бы одного из датчиков, при этом система имеет кнопку тестирования в блоке управления с возможностью проверки ее работоспособности без необходимости демонтажа, при этом на балансире и головке балансира установлено страховочное приспособление, удерживающее головку балансира от падения.

Недостатками данной системы являются пассивная защита (только индикация превышения нагрузки и остановка привода) – не предотвращающая разрушения траверсы, соединяющая балансир устьевого привода (станка-качалки) с противовесом редуктора, необходимость замены перегруженных узлов привода после остановки для дальнейшей работы.

Наиболее близким является привод штанговых глубинных насосов (патент RU № 2614315, МПК F04B 47/02, опубл. 24.03.2017 Бюл. № 9), включающий основание со стойкой и механизм качания, содержащий балансир с поворотной головкой и траверсу, механизм поворота головки балансира, включающий входную торцевую часть вала червячного редуктора, устройство фиксации головки балансира в рабочем положении с фиксирующими болтами и стопорными гайками на них, устройство фиксации балансира при монтаже и ремонте привода, содержащее стяжку регулируемой длины, а также систему автоматической защиты привода, включающую концевые выключатели, закрепленные на балансире, и упоры, закрепленные на траверсе, причем входная торцевая часть вала червячного редуктора и головки фиксирующих болтов кинематически сведены на раздаточную коробку, закрепленную на балансире с расположением на ней штурвальной колонки, рулевого колеса и рукоятки включения соединительных муфт на последовательность выполнения операций фиксации головки, элемент стопорения фиксирующих болтов, установленный в раздаточной коробке и сблокированный с рукояткой на включение соединительной муфты для работы этими болтами, а регулировочная длина стяжки устройства фиксации балансира выполнена составной из стержня, нижний конец которого с шарнирной подвижностью закреплен на стойке основания с расположением внутри ограждения, исключающего опрокидывание стяжки вниз, на верхний конец установлена шайба, ограничивающая увеличение длины стяжки, ниже которой установлен элемент стопорения сборной конструкции, выполненный из двух одинаковых малых раздвижных стяжек, на каждой из которых установлена с шарнирной подвижностью стержневая стяжка, на верхней части ее установлен фиксирующий наконечник с конической поверхностью для сочленения с балансиром, малые раздвижные стяжки установлены на стержне с помощью пружины, а стягивание растяжных стяжек выполнено с помощью штурвального колеса, установленного на стягивающем валике, при этом на одной из раздвижных стяжек установлен ограничитель укладки раздвижных стяжек в сложенном положении при сжатом состоянии пружины.

Недостатками данной систем являются пассивная защита (только индикация превышения нагрузки и остановка привода) – не предотвращающая разрушения траверсы, соединяющая балансир устьевого привода (станка-качалки) с противовесом редуктора, необходимость замены перегруженных узлов, в том числе и траверсы, привода после остановки для дальнейшей работы.

Технической задачей предполагаемого изобретения является создание усилителя траверсы привода глубинного штангового насоса, позволяющего упрочнять конструкцию траверсы без разборки и замены и активно защищать ее от разрушения при росте нагрузок.

Техническая задача решается усилителем траверсы привода глубинного штангового насоса, включающим П-образный симметричный корпус, выполненный с возможностью плотной симметричной установки снизу на траверсу привода с натяжением и фиксацией в средней части стяжками и состоящий расположенных снизу силовых перемычек и боковых пластин, между которыми выше силовых перемычек симметрично относительно вертикальной оси расположены опорные перемычки, выполненные с возможностью взаимодействия снизу с траверсой в местах наименьшей нагрузки.

На фиг. 1 изображен усилитель траверсы с осевым продольным разрезом.

На фиг. 2 изображен вид сверху усилителя траверсы привода.

На фиг. 3 изображена траверса с установленным усилителем в изометрии.

Усилитель траверсы 1 (фиг. 3) привода глубинного штангового насоса (не показаны) состоит из П-образного симметричного корпуса 2 (фиг. 1 и 2), состоящего из расположенных снизу силовых перемычек 3 и боковых пластин 4 и 5. Между боковыми пластинами 4 и 5 выше силовых перемычек 3 симметрично относительно вертикальной оси 6 (фиг.1) расположены опорные перемычки 7 (фиг. 1 и 2).

Конструктивные элементы и технологические соединения, не влияющие на работоспособность усилителя и привода, на фиг. 1 - 3 не показаны или показаны условно. На форму боковых пластин 4 и 5 и перемычек 3 и 7 авторы не претендуют, это определяют в каждом конкретном случае в зависимости от достижения необходимой прочности траверсы 1, исходя из прочностных расчетов.

Усилитель траверсы работает следующим образом.

Предварительно проводят расчеты нагрузок, действующих на траверсу 1 (фиг. 3) устьевого привода, которая соединяется сверху штоком 8 с балансиром (не показан) привода, а снизу тягами 9 с противовесом (не показан), образуя кривошипно-шатунный механизм. Исходя из расчетов, определяют критическую нагрузку, приводящую к разрушению траверсы 1, а построением эпюр нагрузок определяют наименее нагруженные участки по длине траверсы, которые расположены симметрично относительно вертикальной оси 6 (фиг. 1) на расстоянии L (фиг. 2). Шток 8 (фиг. 3) оснащают датчиком нагрузки (не показан) для контроля за нагрузками, действующими на траверсу 1. После этого изготавливают П-образный корпус 2 (фиг. 1 и 2), для этого боковые пластины 4 и 5 располагают параллельно на расстоянии Н (фиг. 2), соответствующем толщине траверсы 1 (фиг. 3) и снизу боковые пластины 4 и 5 (фиг. 2) фиксируют силовыми перемычками 3 (например, сваркой, болтами или т.п. – не показано), обеспечивающими прочную конструкцию корпуса 2. На расстоянии L симметрично относительно вертикальной оси 6 (фиг. 1) и выше силовых перемычек 3 располагают и фиксируют (сваркой, болтами или т.п. – не показано) опорные перемычки 7. При росте максимальной нагрузки, действующей на шток 8 (фиг. 3), и приближении к критической привод останавливают и снизу траверсы 1 симметрично надевают корпус 2 до упора опорных перемычек 7 (фиг. 1) снизу в траверсу 1 (фиг. 3) с последующей натяжением и фиксацией в средней части стяжками 10, изготовленными, например, в виде пластин (плоских или П-образных) или хомутов, стянутых болтами с гайками, шпильками с гайками или т.п. При этом создается изгибающая нагрузка на траверсу 1 от опорных перемычек 7 (фиг. 1), направленная вверх на концах траверсы 1 (фиг. 3) вверх, а от стяжек 10 – вниз в средней части, распределяя нагрузку во время работы более равномерно по длине траверсы 1 и уменьшая критическую нагрузку, действующую в средней части траверсы 1. В зависимости от силы натяжения стяжек 10 пересчитывают критическую нагрузку, действующую на траверсу 1 для контроля датчиком нагрузки штока 8. Обычно на установку корпуса 2 на траверсу 1 затрачивается 15 – 40 мин. в зависимости от количества обслуживающего персонала без разборки и замены конструктивных элементов привода, а срок работы привода глубинного штангового насоса увеличивается как минимум в два раза за счет упрочнения траверсы 1 корпусом 2 усилителя.

Предлагаемый усилитель траверсы привода глубинного штангового насоса позволяет упрочнять конструкцию траверсы без разборки и замены и активно защищать ее от разрушения при росте нагрузок.

Похожие патенты RU2724809C1

название год авторы номер документа
ПРИВОД ШТАНГОВЫХ ГЛУБИННЫХ НАСОСОВ 2015
  • Носов Алексей Дмитриевич
  • Перельсон Лариса Александровна
  • Соловьев Сергей Владимирович
  • Чикунов Юрий Александрович
RU2614315C1
ПРИВОД ШТАНГОВЫХ ГЛУБИННЫХ НАСОСОВ 1992
  • Кудревич В.Н.
  • Кандеев Р.З.
  • Чернышов А.А.
  • Кузнечевский Н.Г.
RU2061906C1
Канатная подвеска устьевого скважинного штока 2020
  • Татиев Ильдар Илфатович
  • Асылгараева Алия Шарифзяновна
  • Оснос Владимир Борисович
RU2734529C1
ДЛИННОХОДОВОЙ СТАНОК - КАЧАЛКА 2014
  • Курляндский Юрий Натанович
RU2581256C2
СКВАЖИННАЯ ШТАНГОВАЯ НАСОСНАЯ УСТАНОВКА 2016
  • Саитов Азат Атласович
  • Шамсутдинов Илгизяр Гаптнурович
  • Федосеенко Наталья Викторовна
  • Валовский Владимир Михайлович
RU2613477C1
Способ добычи высоковязкой нефти на малых глубинах и устройство для его осуществления 2020
  • Ахмадуллин Роберт Рафаэлевич
  • Баймурзин Эльдар Галиакбарович
  • Нуруллин Ильнар Загфярович
RU2754247C1
СКВАЖИННАЯ ШТАНГОВАЯ НАСОСНАЯ УСТАНОВКА 2016
  • Саитов Азат Атласович
  • Шамсутдинов Илгизяр Гаптнурович
  • Федосеенко Наталья Викторовна
  • Валовский Владимир Михайлович
RU2614296C1
ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ ПРИВОД 2017
  • Смыков Виктор Васильевич
  • Филькин Петр Валерьевич
  • Бикчурин Рамиль Фаритович
RU2672241C1
Скважинная штанговая насосная установка 2019
  • Саитов Азат Атласович
RU2721067C1
Скважинная штанговая насосная установка 2019
  • Саитов Азат Атласович
RU2721068C1

Иллюстрации к изобретению RU 2 724 809 C1

Реферат патента 2020 года Усилитель траверсы привода глубинного штангового насоса

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, а именно к предохранительным устройствам устьевых приводов глубинных штанговых насосов. Устройство включает П-образный симметричный корпус, выполненный с возможностью плотной симметричной установки снизу на траверсу привода с натяжением и фиксацией в средней части стяжками. Состоит из расположенных снизу силовых перемычек и боковых пластин, между которыми выше силовых перемычек симметрично относительно вертикальной оси расположены опорные перемычки, выполненные с возможностью взаимодействия снизу с траверсой в местах наименьшей нагрузки для обеспечения распределения нагрузки. Позволяет упрочнять конструкцию траверсы без разборки и замены, а также защищать ее от разрушения при росте нагрузок. 3 ил.

Формула изобретения RU 2 724 809 C1

Усилитель траверсы привода глубинного штангового насоса, включающий П-образный симметричный корпус, выполненный с возможностью плотной симметричной установки снизу на траверсу привода с натяжением и фиксацией в средней части стяжками и состоящий из расположенных снизу силовых перемычек и боковых пластин, между которыми выше силовых перемычек симметрично относительно вертикальной оси расположены опорные перемычки, выполненные с возможностью взаимодействия снизу с траверсой в местах наименьшей нагрузки для обеспечения распределения нагрузки.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2020 года RU2724809C1

ПРИВОД ШТАНГОВЫХ ГЛУБИННЫХ НАСОСОВ 2015
  • Носов Алексей Дмитриевич
  • Перельсон Лариса Александровна
  • Соловьев Сергей Владимирович
  • Чикунов Юрий Александрович
RU2614315C1
СИСТЕМА ПРЕДУПРЕЖДЕНИЯ АВАРИЙНЫХ СИТУАЦИЙ ПРИВОДА ШТАНГОВЫХ СКВАЖИННЫХ НАСОСОВ 2016
  • Авдеев Александр Николаевич
  • Авдеева Татьяна Николаевна
RU2680276C2
Съемник с механическим усилителем 1980
  • Ткалич Вадим Сидорович
SU967795A1
0
SU193670A1
СПОСОБ СТАБИЛИЗАЦИИ МЕТИЛХЛОРОФОРМА 0
SU181072A1

RU 2 724 809 C1

Авторы

Тухбатуллин Самат Вахитович

Нурутдинов Ильсур Анурович

Гильфанов Рустам Анисович

Даты

2020-06-25Публикация

2019-12-09Подача