Испытательный стенд для проведения технической экспертизы погружного нефтедобывающего оборудования Российский патент 2023 года по МПК F04B51/00 F04B47/00 

Описание патента на изобретение RU2801880C1

Область техники

Изобретение относится к области испытания машин, в частности к испытаниям насосов и насосных установок механизированной добычи нефти, и может быть использовано для проведения вертикальных и наклонных испытаний штанговых глубинных насосов (ШГН), якорей газопесочных, сепараторов и пескоотделителей.

Уровень техники

Известен стенд для обкатки штанговых насосов (патент РФ №1605157, кл. МПК G01M 19/00, F04B 51/00, дата публ. 07.11.1990), содержащий механизм возвратно-поступательного движения, глубинный поршневой штанговый насос, ряд скважин с возрастающим углом наклона, образующие которых пересекаются в точке изгиба гибкой кинематической связи, соединяющей механизм со штоком поршня штангового насоса. Шток насоса снабжен грузом, расположенным на роликах в поворотной направляющей балке, и датчиком усилий. Стенд содержит опорные элементы для изменения угла наклона насоса, элементы фиксации насоса; упоры, создающие изгибные нагрузки по длине корпуса насоса, и общую гидравлическую линию, сообщающую между собой скважины по нижнему уровню. При изменении угла наклона и степени изгиба по длине насоса определяют производительность штангового насоса в процессе обкатки.

Известна установка для испытания штанговых насосов, якорей газопесочных, сепараторов и пескоотделителей, содержащая механизм возвратно-поступательного движения насоса, систему измерения и регистрации параметров насоса, систему для ступенчатого наклона от вертикального положения до 30 градусов и систему приготовления рабочей жидкости с абразивными частицами (Pump Test Facility for research, testing, training, and teaching. Clemens Langbauer, Fatemeh Fazeli-Tehrani, Montanuniversitaet Leoben, Austria). https://pure.unileoben.ac.at/portal/files/6589076/Pump_Test_Facility_for_research_testing_training_and_teaching.pdf. Недостатком данного стенда является малая длина хода полированного штока, не превышающая 2 метра, и отсутствие возможности его наклона в диапазоне от 30 до 90 градусов от вертикального положения.

Наиболее близким по достигаемому техническому результату и конструктивному исполнению является установка для испытания скважинных штанговых насосов (патент РФ №2779511, кл. МПК F04B 51/00, F04B 47/00, дата публ. 08.09.2022), содержащая раму с замком-фиксатором, выполненную с возможностью установки оси штангового насоса с требуемым углом наклона к горизонту, бак с рабочей жидкостью, механизм возвратно-поступательного движения штангового насоса, выполненный в виде гидропривода с гидроцилиндром, шток которого соединен с плунжером с возможностью ограниченного осевого перемещения относительно него. Гидроцилиндр снабжен концевыми выключателями. Насос размещен в цилиндрическом корпусе с образованием герметичной приемной емкости. Напорная полость насоса выполнена с возможностью сообщения через регулируемый дроссель с баком для рабочей жидкости или с приемной полостью.

Недостатком данной установки является отсутствие возможности проводить испытания штанговых насосов в условиях добычи продукции с различным содержанием механических примесей и в условиях наличия свободного газа на приеме насоса.

Сущность изобретения

Техническим результатом данной разработки является повышение надежности конструкции при проведении испытаний погружного нефтедобывающего оборудования при больших (до 90°) углах наклона скважины.

Указанный технический результат достигается благодаря тому, что испытательный стенд включает систему подготовки и подачи компонентов рабочей жидкости; эксплуатационную колонну, имитирующую скважину; систему измерения и регистрации параметров испытуемого оборудования; станцию управления с системой защиты и сигнализации; опорный узел; поворотный узел с возможностью установки оси штангового насоса с требуемым углом наклона к горизонту; при этом, поворотный узел включает поворотную раму, вдоль центральной оси которой размещена штанга испытываемого штангового насоса, при этом, внутри поворотной рамы, симметрично относительно ее центральной вертикальной оси, установлены два гидропривода, штоки которых соединены траверсой с кареткой в верхней части поворотной рамы, при этом, основания гидроприводов жестко установлены на верхний торец горизонтально ориентированной накладки, в центре которой выполнено отверстие для прохождения эксплуатационной колонны, при этом, накладка закреплена к внутренней боковой поверхности профильных направляющих поворотной рамы, внутри которых, с обеих сторон от накладки, установлены ступичные подшипники, обеспечивающие вращательные движения поворотному узлу с возможностью установки оси штангового насоса с требуемым углом наклона к горизонту, при этом, опорная рама выполнена из двух горизонтально ориентированных параллельных линейных профиля, соединенных друг с другом нижними параллельными профильными стяжками, при этом, на крайней нижней профильной стяжке опорной рамы, наклонно, параллельно друг другу, жестко установлены два гидроцилиндра, концы штоков которых соединены с поворотным узлом, при этом, гидроцилиндры связаны с устройством измерения угла наклона, при этом, к линейным профилям опорной рамы, симметрично и попарно, параллельно друг другу, установлены вертикально ориентированные две пары опорных уголков жесткости, при этом, крайняя пара уголков жесткости соединена друг с другом верхней профильной стяжкой, а верхние углы другой пары опорных уголков жесткости опорного узла соединены друг с другом горизонтально ориентированной накладкой, в центре которой выполнено отверстие для прохождения эксплуатационной колонны, при этом, другим соединительным элементом опорного узла и поворотного узла являются два шарнирных упора, соединяющие одну из нижних профильных стяжек опорной рамы с поворотным узлом, представляющие собой выдвижные цилиндры, совершающие линейно-вращательное движение при изменении угла наклона поворотного узла, при этом, внутри поворотной рамы установлены горизонтальные поперечные попарные стяжки, выполняющие как функцию элементов жесткости конструкции, так и предохранительную.

Краткое описание чертежей

На Фиг. 1 представлена технологическая схема испытательного стенда для проведения технической экспертизы погружного нефтедобывающего оборудования. На Фиг. 2 представлена аксонометрия в сборке поворотного и опорного узлов испытательного стена. На Фиг. 3 представлена аксонометрия опорного узла испытательного стенда. На Фиг. 4 представлена схема расположения элементов стенда при наклоне поворотного узла под углом 45°. На Фиг. 5 представлена схема расположения элементов стенда при наклоне поворотного узла под углом 90°. На Фиг. 6 представлена аксонометрия нижней части испытательного стенда.

Осуществление изобретения

Испытательный стенд для проведения технической экспертизы погружного нефтедобывающего оборудования включает систему подготовки и подачи компонентов рабочей жидкости; эксплуатационную колонну, имитирующую скважину; опорный узел; поворотный узел; систему измерения и регистрации параметров испытуемого оборудования; станцию управления с системой защиты и сигнализации.

Система подготовки и подачи компонентов рабочей жидкости включает емкость с водой 1 (Фиг. 1), например, объемом порядка 1,5 м3, с визуальным и электронным уровнемерами, емкость с маслом 2, например, объемом порядка 1,5 м3, с визуальным и электронным уровнемером, насос подачи воды, насос подачи масла, гидравлически связанные трубопроводами 3, 4, с установленными на них манометрами и расходомерами, с трубопроводом 5, рабочее давление в котором порядка 4 МПа, где происходит смешивание компонентов. Выход трубопровода 5 гидравлически связан с блоком подготовки 6 рабочей жидкости, выполненным в виде стального герметичного цилиндрического сосуда объемом порядка 1,5 м3 с установленным внутри перемешивающим устройством, нагревательным элементом, сигнализатором уровня и термометром. В верхней части блока подготовки 6 размещена воронка 7 для подачи механических примесей. Содержание твердых мехпримесей в рабочей жидкости, имитирующей водонефтяную смесь, составляет порядка 1,3 г/литр.

Выход блока подготовки 6 гидравлически, с установленными на нем пробоотборником, манометром и преобразователем давления, через насос, систему задвижек и гибких шлангов 8, к которым подведен блок подачи химреагентов 9, связан с эксплуатационной колонной 10, имитирующей скважину, углубленную в приямок грунтовой площадки. Для имитации загазованности эксплуатационной колонны 10, ее прием оборудован системой подачи компримированного газа (азота/воздуха) 11 под давление порядка 0,1-4 МПа, расходом от 0,1 до 150 м33. Перед подачей рабочей жидкости в эксплуатационную колонну 10 снимают данные с преобразователя расхода жидкости 12, преобразователя температуры 13, преобразователя давления 14 и определяют величину давления с помощью манометра 15, направляя показатели на станцию управления 16.

Эксплуатационная колонна 10, с размещенным внутри нее испытываемым оборудованием, например, штанговым насосом 17, кинематически связана с опорным узлом 18 и поворотным узлом 19.

Опорный узел 18 (Фиг. 2, 3) включает опорную раму 20 грузоподъемностью порядка 5000 кг, установленную на грунтовой площадке, в приямке которой размещена эксплуатационная колонна 10. Опорная рама 20 выполнена из двух горизонтально ориентированных параллельных линейных профиля 21, соединенных другом с другом нижними параллельными профильными стяжками 22. К линейным профилям 21, симметрично и попарно, параллельно друг другу, установлены вертикально ориентированные две пары опорных уголков жесткости 23. Крайняя пара уголков жесткости 23 жестко соединена друг с другом верхней профильной стяжкой 24. На крайней нижней профильной стяжке 22 опорной рамы 20, наклонно, параллельно друг другу, жестко установлены два гидроцилиндра 25, концы штоков которых соединены с поворотным узлом 19. Крайнее верхнее положение штоков гидроцилиндров 25 соответствует вертикальному расположению поворотного узла 19 (Фиг. 1), а крайнее нижнее положение штоков гидроцилиндров 25 соответствует горизонтальному расположению поворотного узла 19 (Фиг. 4, 5). Гидроцилиндры 25, через станцию управления 16 (Фиг. 1), связаны с устройством измерения угла наклона (на рисунке не показан), который варьируется от 0 до 90° с фиксированным шагом порядка 5°.

Другим соединительным элементом опорного узла 18 и поворотного узла 19 являются два шарнирных упора 26 (Фиг. 3, 4, 5), шарнирно соединяющие одну из нижних профильных стяжек 22 опорной рамы 20 с поворотным узлом 19. Упоры 26 обеспечивают стабилизацию поворотного узла 19 во время изменения его угла наклона. Горизонтально ориентированные в исходном положении, шарнирные упоры 26 представляют собой выдвижные цилиндры, совершающие линейно-вращательное движение при изменении угла наклона поворотного узла 19.

Верхние углы другой пары опорных уголков жесткости 23 опорного узла 18 соединены друг с другом горизонтально ориентированной длинномерной профильной накладкой 27, которая с двух сторон зафиксирована двумя парами опорных стоек 28, жестко соединенных с линейными профилями 21 опорной рамы 20.

Поворотный узел 19 (Фиг. 2, 6) включает поворотную раму 29, представляющую собой сборную конструкцию из двух стальных профильных длинномерных направляющих 30, нескольких стальных сварных поперечных попарных стяжек 31. Внутри поворотной рамы 29, между стяжками 31, симметрично относительно ее центральной вертикальной оси, установлены два гидропривода 32, штоки которых соединены траверсой с кареткой в верхней части поворотной рамы 29 по аналогии с конструкцией станка-качалки. Основания гидроприводов 32 жестко установлены на верхний торец накладки 27, в центре которой выполнено отверстие для прохождения эксплуатационной колонны 10. Накладку 27 крепят к внутренней боковой поверхности профильных направляющих 30, внутри которых, с обеих сторон от накладки 27, установлены ступичные подшипники 33, обеспечивающие вращательные движения поворотному узлу 19 с возможностью установки оси штангового насоса 17 с требуемым углом наклона к горизонту.

Между гидроприводами 32, вдоль центральной оси поворотной рамы 29, размещена штанга испытываемого штангового насоса 17 с размещенным на ней динамографом 34, например, марки «КВАНТОР-5бдд», производящим регистрацию нагрузки на штангу, перемещения полированного штока ШГН и числа качаний станка-качалки, после чего динамограмма передается в цифровом виде в контроллер станции управления 16.

Корпус штангового насоса 17 соединен с колонной насосно-компрессорных труб (НКТ) (на рисунке не показано) сортамента 60,73, 89 или 114 мм, размещенных в эксплуатационной колонне 10 диаметром 168 мм. Длина хода штока насоса 17 составляет порядка 1500-3000 мм, длина цилиндра порядка 5700 мм. Число двойных ходов плунжера насоса 17 составляет порядка 7 в минуту. Расчетная производительность установки до 67 м3/сутки. Температура обрабатываемого скважинного продукта не более 50°С.

Выкид насоса 17 гидравлически, трубопроводом 35 (Фиг. 1) с размещенным на нем пробоотборником, связан с проточным сепаратором 36, к которому также гидравлически, по трубопроводу 37, подведен выкид из эксплуатационной колонны 10. Проточный сепаратор 36, предназначенный для обеспечения оборотного цикла рабочей жидкости при работе испытательного стенда, гидравлически связан также с емкостями 1, 2 и байпасной линией 38.

В нижней приямочной части стенда площадки (Фиг. 6) утоплена часть эксплуатационной колонны 10 с соединительным фланцем 39, связывающим подвижную часть эксплуатационной колонны 10 с ее неподвижной частью гибким соединением. Фланец 40 предназначен для гибкого соединения системы подачи компримированного газа 11 с эксплуатационной колонной 10. Рабочее давление в эксплуатационной колонне 10 составляет от 0,1 до 4 МПа, температура от 0 до 50°С. Уровень жидкости в емкости эксплуатационной колонны 10 определяют исходя из условий проектирования.

Система измерения и регистрации параметров испытуемого оборудования. Перед подачей рабочей жидкости в эксплуатационную колонну 10, снимают ее показатели с преобразователя расхода жидкости 12 (Фиг. 1), преобразователя температуры 13, преобразователя давления 14 и величину давления с манометра 15, установленных на трубопроводе 8, направляя их в станцию управления 16. Система включает также устройство замера утечек 41, размещаемое на цилиндре испытуемого насоса 17; манометр технический 42 для измерения давления в эксплуатационной колонне 10; термометр визуальный 43 для измерения температуры в эксплуатационной колонне 10; манометр технический 44 и преобразователь давления 45 для измерения давления газа, входящие в систему 11 подачи компримированного газа; пробоотборники; электроприводные задвижки трубопроводов гидросистемы установки.

Станция управления 16 испытательного стенда включает частотно-регулируемый привод (на рисунке не показан). Степень защиты станции управления 16 от воздействий окружающей среды соответствует IP43 по ГОСТ 14254-96. Номинальное напряжение и частота питающей сети станции составляет 380±15% В и 50±3 Гц соответственно. Через станцию управления 16 осуществляют плавный запуск гидроприводов 32 (Фиг. 2) для придания штоку насоса 17 возвратно-поступательных перемещений имитации станка-качалки, включение электродвигателей в автоматическом режиме (допускается запуск в ручном режиме), производят управление частотой, производят измерение основных параметров установки (тока, напряжения, частоты), производят построение динамограмм нагрузок на полированный шток испытуемого насоса, производят запись в архив причин аварийной остановки двигателя, производят контроль балансировки с помощью встроенного амперметра. Для функционирования станции управления используют программный пакет National Instruments LabVIEW, взаимодействующий с платформами сбора данных, поддерживающий различные коммуникационные протоколы отправки и получения данных.

Система защиты и сигнализации испытательного стенда обеспечивает защиту от аварийных режимов, таких как перегрузки и короткое замыкание, отклонения и исчезновения напряжения питающей сети, защита от снижения изоляции в электродвигателе до уровня ниже 500 кОм, перегрева выше 80°С, повышения уровня виброскорости на корпусе электродвигателя выше 2-3 мм/с неисправности в узлах и блоках системы управления

Испытательный стенд для проведения технической экспертизы погружного нефтедобывающего работает следующим образом:

Испытательный стенд монтируют в отапливаемом помещении, эксплуатируют при температуре окружающей среды от +5 до +34°С. В качестве рабочей жидкости используют состав, включающий воду, этиленгликоль, сортированный песок, инертный газ. Эксплуатационную колонну 10, проходящую через накладку 27, размещают в приямок площадки, на поверхности которой устанавливают опорный узел 18, включающий, в том числе, опорную раму 20, выполненную из двух горизонтально ориентированных параллельных линейных профиля 21, соединенных другом с другом нижними параллельными профильными стяжками 22.

Собранный опорный узел 18 соединяют с поворотным узлом 19 посредством соединения двух гидроцилиндров 25 с направляющими 30 поворотной рамы 29 выше накладки 27, а также за счет соединения шарнирных упоров 26 с направляющими 30 ниже накладки 27.

Первоначально подвижные элементы поворотного узла 19, включающие эксплуатационную колонну 10, проходящую через накладку 27, поворотную раму 29, гидроприводы 32 и штангу испытываемого насоса 17, размещены вертикально, штоки гидроцилиндров 25 - в крайнем выдвинутом положении, шарнирные упоры 26 - в крайнем задвинутом горизонтальном положении.

Используя элементы системы подготовки и подачи компонентов рабочей жидкости, из емкости 1 с водой и емкости 2 с маслом, насосами по трубопроводам 3, 4, 5 подготавливаемую рабочую жидкость направляют в блок подготовки 6, где ее смешивают с абразивным материалом, поступающим из засыпного устройства 7, и доводят до требуемой температуры в пределах 50°С. Подготовленную рабочую жидкость, пробу которой осуществляют через пробоотборник, направляют через насос, систему гибких шлангов 8, на вход эксплуатационной колонны 10. При необходимости, в рабочую жидкость добавляют химреагенты из блока 9. Перед подачей рабочей жидкости в эксплуатационную колонну 10, снимают ее показатели с преобразователя расхода жидкости 12, преобразователя температуры 13, преобразователя давления 14 и определяют величину давления с манометра 15, направляя их на станцию управления 16.

На прием эксплуатационной колонны 10, через фланец 40 и систему 11, осуществляют подачу компримированного газа (азота/воздуха) для имитации загазованности эксплуатационной колонны 10, имитирующей скважину. Параметры газа контролируют с использованием манометра технического 44 и преобразователя давления 45. Через фланец 39 связывают гибким соединением подвижную часть эксплуатационной колонны 10 с ее неподвижной частью. Рабочее давление в эксплуатационной колонне 10 составляет от 0,1 до 4 МПа, температура от 0° до 50°С. Уровень жидкости в емкости эксплуатационной колонны 10 определяют исходя из условий проектирования.

После приведения среды в эксплуатационной колонне 10 близкой к реальной, через станцию управления 16 и устройство измерения угла наклона, с целью наклона поворотного узла 19, штоки гидроцилиндров 25 приводят в движение. Соединенные с направляющими 30 поворотной рамы 29 концы штоков гидроцилиндров 25, задвигаясь, придают поворотному узлу 19 вращательное движение за счет подшипников 33. В это же время, шарнирные упоры 26, выдвигая штоки, совершают линейно-вращательное перемещение, также фиксируя положение поворотной рамы 29. Стальные поперечные попарные стяжки 31 поворотного узла 19 выполняют как функцию элементов жесткости конструкции, так и предохранительную. Верхняя профильная стяжка 24 опорного узла 18 выполняет функцию опоры и ограничителя поворотного узла 19 при угле наклона порядка 90°. Опорные уголки 23 и опорные стойки 28 опорного узла 18 обеспечивают надежность конструкции при воздействии изгибающих нагрузок на конструкцию. Величина шага углового отклонения поворотного узла 19 от вертикальной оси составляет не более 5°, после чего его жестко фиксируют.

После обязательной фиксации, по принципу работы станка-качалки, гидроприводы 32, через каретку с траверсой, приводят в движение штангу испытываемого насоса 17, имитирующего работу глубинного насоса ШГН. Одновременно с работой насоса 17, производят замеры нагрузки на штангу, перемещения полированного штока ШГН, число качаний с использованием динамографа 34. В процессе проведения испытаний снимают показания элементов системы измерения и регистрации параметров испытуемого оборудования, в том числе, с устройства замера утечек 41, размещенного на цилиндре испытуемого насоса 17; манометра технического 42 измерения давления в эксплуатационной колонне 10; термометра визуального 43 измерения температуры в эксплуатационной колонне 10; а также данные с трубопроводов 35, 37.

По мере необходимости производят увеличение угла наклона поворотного узла 19 с обязательной фиксацией положения, осуществляют возвратно-поступательные движения испытуемого ШГН 17, производят необходимые замеры. Цикл работы повторяют.

Проточный сепаратор 36, гидравлически связанный с выкидом насоса 17, выкидом эксплуатационной колонный 10, емкостями 1, 2 и байпасной линией 38, обеспечивает оборотный цикл рабочей жидкости при работе испытательного стенда.

Представленная конструкция испытательного стенда для проведения технической экспертизы погружного нефтедобывающего оборудования позволяет проводить, обеспечивая при этом необходимую надежность конструкции, вертикальные и наклонные (отклонение от вертикального положения до 90 градусов с шагом в 5 градусов) испытания штанговых глубинных насосов и другого погружного нефтедобывающего оборудования, моделировать динамический уровень жидкости в затрубном пространстве, моделировать процесс добычи эмульсий, моделировать условия добычи жидкости с высоким содержанием механических примесей, измерять давление на поверхности, в резервуаре и НКТ; измерять нагрузку и силу, действующую на колонну штанг; измерять рабочий объем штангового насоса и отслеживать его линейное движение; регулировать поток рабочей жидкости в системе; устанавливать длину хода и количество ходов ШГН; контролировать смещение полированного штока, строить динамограммы. Данную конструкцию используют при проведении НИОКР в ООО «ЛУКОЙЛ-ПЕРМЬ».

Похожие патенты RU2801880C1

название год авторы номер документа
Установка для испытания скважинных штанговых насосов 2022
  • Валитов Мухтар Зуфарович
RU2791096C1
Установка для испытания скважинных штанговых насосов 2021
  • Валитов Мухтар Зуфарович
RU2779511C1
УСТАНОВКА ДЛЯ ИСПЫТАНИЙ ШТАНГОВЫХ НАСОСОВ 2003
  • Фадеев В.Г.
  • Валовский В.М.
  • Валовский К.В.
  • Шумилин В.Н.
  • Балбошин В.А.
RU2238434C1
ГИДРОПРИВОД НАСОСНОЙ СКВАЖИННОЙ УСТАНОВКИ 2022
  • Кондратенко Алексей Николаевич
  • Журавлев Алексей Григорьевич
RU2793863C1
ГИДРОПРИВОД ШТАНГОВОГО СКВАЖИННОГО НАСОСА 2021
  • Шишлянников Дмитрий Игоревич
  • Иванченко Анна Анатольевна
  • Фролов Сергей Алексеевич
  • Зверев Валерий Юрьевич
  • Николаев Александр Викторович
RU2779011C1
Способ добычи высоковязкой нефти на малых глубинах и устройство для его осуществления 2020
  • Ахмадуллин Роберт Рафаэлевич
  • Баймурзин Эльдар Галиакбарович
  • Нуруллин Ильнар Загфярович
RU2754247C1
Безбалансирный привод штангового глубинного насоса 2016
  • Ялалтдинов Ильгам Мусанифович
RU2627475C1
Линейный реечный привод штангового глубинного насоса для добычи нефти (варианты) 2019
  • Курков Александр Евгеньевич
RU2720609C1
УСТАНОВКА ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ СКВАЖИННЫХ ШТАНГОВЫХ И ВИНТОВЫХ НАСОСОВ 1999
  • Уразаков К.Р.
  • Габдрахманов Н.Х.
  • Валеев М.Д.
  • Ахтямов М.М.
  • Галиуллин Т.С.
  • Кутлуяров Ю.Х.
  • Маков И.А.
RU2159867C1
ПРИВОД ШТАНГОВОГО ГЛУБИННОГО НАСОСА 2012
  • Некрасов Владимир Иванович
  • Новоселов Владимир Васильевич
  • Торшин Валерий Витальевич
RU2488023C1

Иллюстрации к изобретению RU 2 801 880 C1

Реферат патента 2023 года Испытательный стенд для проведения технической экспертизы погружного нефтедобывающего оборудования

Изобретение относится к области испытания машин, в частности к испытаниям насосов и насосных установок механизированной добычи нефти, и может быть использовано для проведения вертикальных и наклонных испытаний штанговых глубинных насосов (ШГН), якорей газопесочных, сепараторов и пескоотделителей. Испытательный стенд включает систему подготовки и подачи компонентов рабочей жидкости; эксплуатационную колонну, имитирующую скважину; систему измерения и регистрации параметров испытуемого оборудования; станцию управления с системой защиты и сигнализации; опорный узел; поворотный узел с возможностью установки оси штангового насоса с требуемым углом наклона к горизонту. Поворотный узел включает поворотную раму, вдоль центральной оси которой размещена штанга испытываемого штангового насоса, внутри которой установлены горизонтальные поперечные попарные стяжки, выполняющие как функцию элементов жесткости конструкции, так и предохранительную, между которыми установлены два гидропривода, штоки которых соединены траверсой с кареткой в верхней части поворотной рамы, а основания гидроприводов жестко установлены на верхний торец накладки, в центре которой выполнено отверстие для прохождения эксплуатационной колонны. Опорный узел включает опорную раму, выполненную из двух горизонтально ориентированных параллельных линейных профилей, соединенных другом с другом нижними параллельными профильными стяжками, к которым присоединены вертикально ориентированные опорные уголки жесткости. Верхние углы одной из пар опорных уголков жесткости соединены друг с другом накладкой, в центре которой выполнено отверстие для прохождения эксплуатационной колонны. Крайняя пара уголков жесткости соединена друг с другом верхней профильной стяжкой, выполняющей функцию опоры и ограничителя поворотного узла при наклоне. На нижней крайней профильной стяжке опорной рамы, наклонно, параллельно друг другу, жестко установлены два гидроцилиндра, концы штоков которых соединены с поворотным узлом. Кроме того, опорный узел и поворотный узел соединены шарнирными упорами, обеспечивающими стабилизацию поворотного узла во время изменения его угла наклона. Техническим результатом изобретения является повышение надежности конструкции при проведении испытаний погружного нефтедобывающего оборудования при больших (до 90°) углах наклона скважины. 1 з.п. ф-лы, 6 ил.

Формула изобретения RU 2 801 880 C1

1. Испытательный стенд для проведения технической экспертизы погружного нефтедобывающего оборудования, включающий систему подготовки и подачи компонентов рабочей жидкости; эксплуатационную колонну, имитирующую скважину; систему измерения и регистрации параметров испытуемого оборудования; станцию управления с системой защиты и сигнализации; опорный узел; поворотный узел с возможностью установки оси штангового насоса с требуемым углом наклона к горизонту, включающий поворотную раму, вдоль центральной оси которой размещена штанга испытываемого штангового насоса, отличающийся тем, что внутри поворотной рамы, симметрично относительно ее центральной вертикальной оси, установлены два гидропривода, штоки которых соединены траверсой с кареткой в верхней части поворотной рамы, при этом основания гидроприводов жестко установлены на верхний торец горизонтально ориентированной накладки, в центре которой выполнено отверстие для прохождения эксплуатационной колонны, при этом накладка закреплена к внутренней боковой поверхности профильных направляющих поворотной рамы, внутри которых, с обеих сторон от накладки, установлены ступичные подшипники, обеспечивающие вращательные движения поворотному узлу, при этом опорная рама выполнена из двух горизонтально ориентированных параллельных линейных профилей, соединенных друг с другом нижними параллельными профильными стяжками, при этом на крайней нижней профильной стяжке опорной рамы, наклонно, параллельно друг другу, жестко установлены два гидроцилиндра, концы штоков которых соединены с поворотным узлом, при этом к линейным профилям опорной рамы, симметрично и попарно, параллельно друг другу, установлены вертикально ориентированные две пары опорных уголков жесткости, при этом крайняя пара которых соединена друг с другом верхней профильной стяжкой, а верхние углы другой пары опорных уголков жесткости опорного узла соединены друг с другом горизонтально ориентированной накладкой, в центре которой выполнено отверстие для прохождения эксплуатационной колонны, при этом другим соединительным элементом опорного узла и поворотного узла являются два шарнирных упора, соединяющие одну из нижних профильных стяжек опорной рамы с поворотным узлом.

2. Испытательный стенд для проведения технической экспертизы погружного нефтедобывающего оборудования по п. 1, отличающийся тем, что внутри поворотной рамы установлены горизонтальные поперечные попарные стяжки, выполняющие как функцию элементов жесткости конструкции, так и предохранительную.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2023 года RU2801880C1

Установка для испытания скважинных штанговых насосов 2021
  • Валитов Мухтар Зуфарович
RU2779511C1
УСТАНОВКА ДЛЯ ИСПЫТАНИЙ ШТАНГОВЫХ НАСОСОВ 2003
  • Фадеев В.Г.
  • Валовский В.М.
  • Валовский К.В.
  • Шумилин В.Н.
  • Балбошин В.А.
RU2238434C1
СТЕНД ДЛЯ ОБКАТКИ СКВАЖИННЫХ НАСОСОВ 1997
  • Уразаков К.Р.
  • Иконников И.И.
  • Родников В.Е.
  • Андреев В.В.
  • Валеев М.Д.
  • Габдрахманов Н.Х.
  • Султанов Б.З.
  • Жулаев В.П.
RU2133378C1
Усилитель с противосвязью и ограничением максимальных выходных токов и напряжений 1946
  • Герценштейн Б.Я.
SU70320A1
CA 3159532 A1, 06.05.2021.

RU 2 801 880 C1

Авторы

Третьяков Олег Владимирович

Пивовар Руслан Петрович

Баканеев Виталий Сергеевич

Пьянков Евгений Александрович

Илюшин Павел Юрьевич

Селиванов Вячеслав Андреевич

Вяткин Кирилл Андреевич

Даты

2023-08-17Публикация

2023-03-21Подача