Клапанный механизм скважинного насоса Советский патент 1984 года по МПК F04D15/02 F16K15/00 

Изобретение относится к гидромаши ностроению, преимущественно к скважинным электроцентробежным насосным установкам, перекачивающим жидкости с Повышенным содержанием механических примесей,, и может быть использовано как при добыче нефти из скважин, так и при добыче полезньэс ископаемых из скважин методом подземного выщелачивания. Известен клапанный механизм скважинного насоса, содержащий корпус, размещенный в нем с образованием кольцевого зазора стакан с отверстиями и перекрывающий их запорный орган 1 3. Недостатком этого клапанного мезганизма скважинного насоса является низкая надежность при перекачивании жидкости с механическими примесямк. Наиболее близким к изобретению по технической сущности является клапанный механизм скважинного насо са для перекачивания жидкости с мех ническйми примесями, содержащий кор nycj размещенный в нем с образовани кольцевого зазора стакан с отверсти ми, который посредством перегородки связан с корпусом, и обратный клапан расположекиый под стаканом, гфичем полость, расположенная над обратным клапагюМ;, сообщена с полостью колонны насосных труб через кольцевой зазор и отверстия в стакане .2. ; Недостаток известного клапанного механизма скважинного насоса для перекачивания жидкости с механнческими примесями состоит в сложности его конструкции, обусловленной наличием р&1чажного запорного устройства, я низкой надежности из-за зозможности заклинивания рычажного механизма запорного устройства механическими примесями а также дросселирования расхода насоса в зоне обратного клаS oбycлoвливaкиtи ш повышенный из naus. нос клапанного механизма. Цель изобретения - повышение надежности к упрощение конструкщш. Поставленная цель достигается тем что в клапанном механизме сква. жинного насоса для перекачивания жвдкости с меканическими примесями содержащем корпус, размещенный в нем с образованием кольцевого зазора ста кан с отверстия№1, который посредстSOM перегорода н связан с ксрггусом. и обратный клапан, расположенный . под стаканом, причем полость, расположенная над обратным клапаном, сообщена с полостью колонны насосных труб через кольцен-ой зазор и отверстия в стакане, перегородка выполнена глухой и расположена в верхней части стакана, а отверстия выполнены в стенке стакана под перегородкой, причем оси отверстий направлены к днищу стакана. Кроме того, отверстия в стекке стакана расположены тан -енциально. На фиг. 1 схематично представлен скважинный насос с клапанным механизмом, общий вид на фиг. 2 - клапанный механизм скважинного насоса, продольный разрезу на фиг. 3 - разрез А-А на фиг. 2, Клапанный механизм 1 сквёшинного насоса 2, размещенного в скважине (не обозначена) на колонне насосных труб 3 и снабженного электродвигател ем 4 (фиг. 1), содержит корпус 5, размещенный в нем с образованием кольцевого зазора 6 стакан 7 с отверстиями 8, которьй посредством перегородки 9 связан с корпусом 5э и обратный клапан 10, расположенный под стаканом 7, имеюполость 11, причем полость 12, расположенная над обратным клапаном 10, сообщена с полостью колонны насосных труб 1 (не показано) через кольцевой зазор 6 и отверстия 8 в стакане„ Перегородка 9 выполнена глухой и расположена в верхней части стакана 7, а отверстия 8 выполнены в стенке стакана 7 под перегородкой 9, причем оси отверстий 8 направлены к днищу стакана 7. Отверстия 8 в стенке стакана 7 расположены тангенциально (фиг. 3). 1 I Клапанный механизм сйважинного насоса работает следующим образом. После включения электродвигателя 4 насос 2 начинает подавать жидкость с повышенным давлением в колонну насосных труб 3 поднимая при этом обратный клапан 10. При этом ясидкость проходит по ВС2МУ поцеречному сечению кольцевого зазора б и далее через отверстия 8 попадает во внутреннюю полость 11 стакана 7, & затем Б колонну иасос: ых труб 3. После выключения насоса 2 обратный клапан 10 закрывается, а мехаЕнческие примеси, находящиеся в колонне насосных труб 3, оседают вниз, заполняя внутреннюю полость 11 стакана 7, при этом перегородка 9 предотвращает попадание механических примесей в полость 12, расположенную над обратным клапаном 10, и тем самым и забивание клапана 10. Объем полости 11 выбирают так, чтобы объбм выпавшего осадка при максимальной концентрации примесей в жидкости не доходил до отверстий 8.

В момент повторного включения насоса 2 обратный клапан 10 открывается и перекачиваемая жидкость поступает по кольцевому зазору 6 до перегородки 9 и далее через отверстия 8 в полость 11 стакана 7. Благодаря наклонному расположению отверстий 8, оси которых направлены к днищу стакана 7, увеличивается скоростной напор жидкости и ее струи, направленные на поверхность механических примесей, размывают последние, подхватывают их и выносят через колонну насосных труб 3 на поверхность.

Этот процесс продолжается до полной очистки полости 11 стакана 7 от ,

механических примесей. Интенсификация удаления механических примесей достигается благодаря тангенциальному расположению отверстий 8 в сгенке стакана 7, так как происходит

раскручивание потока жидкости в полости 11, и механические примеси, как наиболее тяжелые, смещаются к стенкам стакана 7, поднимаясь по ним вверх, где их легче захватить

потокам перекачиваемой жидкости.

Использование изобретения позволяет обеспечить надежный ззпуск скважинных насосов, перекачивакищх жидкости с большим содержанием механическнх примесей как в области нефтедобычи и водоподъема, так и в области добычи полезных ископаеь&к методом подземного выщелачивания.

4

фиг. 2 А-А

1. КЛАПАННЫЙ МЕХАНИЗМ СКВАЖИННОГО НАСОСА для перекачивания жидкости с механическими примесями, содержапщй корпус, размещенный в нем с образованием кольцевого зазора стакан с отверстиями, который посредством перегородки связан с корпусом, и обратный клапан, расположенный под стаканом, причем полость, расположенная над обратным клапаном, сообщена с полостью колонных насосных труб через кольцевой зазор и отверстия в стакане, отличающийся тем, что, с целью повыше,ния надежности и упрощения конструкции, перегородка выполнена глухой и расположена в верхней части стакана, а отверстия выполнены в стенке стакана под перегородкой, причем оси отверстий направлены к днищу стакана. i 2. Механизм по п. 1, отличающийся тем, что отверстия (Л в стенке стакана расположены тангенциально.