Скважинный штанговый насос Советский патент 1984 года по МПК F04B47/02 

-70 6

СХ)

ю

СХ)

Изобретение относится к технике для добычи нефти, в частности к скважинным штанговым насосам, и может быть использовано в нефтедобывающей промышленности при эксплуатации скважин с большим содержанием песка в их продукции.

Известен скважинный штанговый насос для эксплуатации скважин, в продукции которых содержится песок и агрессивные среды,.содержаший цилиндр со всасывающим клапаном и установленный в нем полый плунжер с нагнетательным клапаном, выполненный из двух патрубкрв, соединенных удлинителем с продольными каналами с образованием полости, сообщенной посредством продольных каналов с кольцевой камерой, размещенной между стенками удлинителя и плунжера 1.

Однако данный скважинный штанговой насос имеет низкие сроки службы из-за воз можности заклинивания плунжера в цилиндре в результате накопления песка в зазоре рабочей пары плунжер - цилиндр.

Наиболее близким к изобретению является скважинный щтанговый насос, предназначенный для эксплуатации обводненных скважин и скважин с пескопроявлениями , содержащий цилиндр со всасывающим клапаном, установленный в нем полый плунжер с расположенным в нижней части нагнетательным клапаном и выполненными на наружной поверхности плунжера кольцевыми канавками, выходящими в зазор пары плунжер-цилиндр и образующими с цилиндром камеры, и двумя, верхним и нижним, рядами радиальных каналов 2.

Однако для известного скважинного штангового насоса характерна недостаточная долговечность по причине заклинивания плунжера в цилиндре в связи с возможностью накопления песка в верхней кольцевой камере плунжера.

Цель изобретения - повышение долговечности.

Цель достигается тем, что в скважинном штанговом насосе, содержащем цилиндр со всасывающим клапаном, установленный в нем полый плунжер с расположенным в нижней части нагнетательным клапаном и выполненными на наружной поверхности плунжера кольцевыми канавками, выходящими в зазор пары плунжер - цилиндр и образующими с цилиндром камеры, и двумя, верхним и нижним, рядами радиальных каналов, в верхней части полости плунж.ера дополнительно установлен обратный клапан, и она снабжена перегородкой, расположенной на уровне верхней кольцевой .канавки, причем образованная ею с цилиндром верхняя камера гидравлически связана с полостями плунжера над перегородкой и под ней соответственно через верхний и нижний ряды радиальных каналов.

На чертеже схематично представлен скважинный щтанговый насос, продольный разрез.

Скважинный щтанговый насос содержит цилиндр 1 со всасывающим клапаном 2, установленный в нем полый плунжер 3 с расположенным в нижней части нагнетательным клапаном 4 и выполненными на наружной поверхности плунжера 3 кольцевыми канавками 5, выходящими в зазор пары плунжер - цилиндр (не обозначен) и образующими с цилиндром камеры 6, и двумя, верхним и нижним, рядами радиальных каналов 7 и 8.

В верхней части полости плунжера 3 до полнительно установлен обратный клапан 9 и она снабжена перегородкой 10, расположенной на уровне верхней кольцевой канавки 5, причем образованная этой канавкой с цилиндром верхняя камера 6 гидравличесQ ки связана с полостями плунжера над перегородкой 10 и под ней (не обозначены) соответственно через верхний 7 и нижний 8 ряды радиальных каналов.

Скважинный штанговый насос работает следующим образом.

При ходе плунжера 3 вверх нагнетательный 4 и обратный 9 клапаны закрываются, а всасывающий клапан 2 открывается и жидкость поступает в подплунжерную полость цилиндра 1. При этом происходит

0 утечка жидкости в зазоре между плунжером 3 и цилиндром 1. Вместе с жидкостью в указанный зазор попадают частички песка, которые постепенно скапливаются в верхней камере 6 насоса, образованной верхней кольцевой канавкой 5 и цилиндром 1.

При движении плунжера 3 вниз всасывающий клапан 2 закрывается, а нагнетательный 4 и обратный 9 клапаны открываются и жидкость поступает в полость плунжера. Поднявшись до перегородки 10, жидкость через нижний ряд 8 радиальных каналов, поступает в верхнюю камеру 6 насоса, образованную верхней кольцевой канавкой 5 и цилиндром 1, вымывает из нее песок, а затем через верхний ряд 7 радиальных каналов попадает в полость плунжера, рас5 положенную над перегородкой 10, и через обратный клапан 9 поступает в надплунжерное пространство.

Благодаря снабжению верхней части полости плунжера 3 обратным клапаном 9 при

0 ходе плунжера вверх устраняется возможность попадания жидкости из подплунжерного пространства, через верхний ряд 7 радиальных каналов в верхнюю камеру б, минуя контактное пространство между плунжером 3 и цилиндром 1, расположенное над

5 верхней кольцевой канавкой 5. В результате за счет поступления жидкости в верхнюю кольцевую канавку только через зазор между плунжером и цилиндром сокращается количество поступающей в эту канавку жидкости, а вместе с ней и песка. Снабжение верхней части полости плунжера 3 перегородкой 10, размещенной на уровне верхней кольцевой канавки 5, и сообщение верхней камеры 6 насоса, образованной верхней кольцевой канавкой 5 и цилиндром 1 с полостями плунжера, размещенными, соответственно, над перегородкой 10 и под ней, позволяет при ходе плунжера вниз подавать жидкость из подплунжерного пространства в надплунжерное через верхнюю кольцевую канавку, в результате чего песок, накопившийся в ней при ходе плунжера вверх, вымывается перекачиваемой жидкостью и выносится из насоса. Такое выполнение скважинного щтангового насоса позволяет повысить его надежность и долговечность, увеличить срок службы в условиях пескопроявляющих скважин, сократить потребляемое количество насосов, сократить число подземных ремонтов вследствие снижения частоты обрывности штанг при заклинивании насоса и тем самым увеличить межремонтный период работы скважин. В итоге повышается количество добываемой нефти и снижается себестоимость тонны добываемой нефти.

СКВАЖИННЫЙ ШТАНГОВЫЙ НАСОС, содержащий цилиндр с всасывающим клапаном, установленный в нем полый плунжер с расположенным в ниж«ей части нагнетательным клапаном и выполненными на наружной поверхности плунжера кольцевыми канавками, входящими в зазор пары плунжер-цилиндр и образующими с цилиндром камеры, и двумя, верхним и нижним, рядами радиальных каналов, отличающийся тем, что, с целью повышения долговечности, в верхней части полости плунжера дополнительно установлен обратный клапан, и она снабжена перегородкой, расположенной на уровне верхней кольцевой канавки, причем образованная ею с цилиндром верхняя камера гидравлически /связана с полостями плунжера над перегородкой и под ней соответственно через верхний и нижний ряды радиальных каналов.