Скважинный штанговый насос Советский патент 1985 года по МПК F04B47/02 

Изобретение относится к гидромашиностроению, в частности к сважинным штанговым насосам для добычи нефти, может быть использовано для откачки газожидкостных смесей из скважин и является усовершенствованием изобретения по авт. СБ. № 769087.

Цель изобретения - повышение эффективности работы путем увеличения коэффициента подачи межремонтного периода эксплуатации.

На фиг. 1 схематично представлен скважинный штанговый насос при движении плунжера вверх, обш,ий вид-, на фиг. 2 - то же, при движении плунжера вниз.

Скважинный штанговый насос содержит корпус 1 с цилиндром 2, прием которого оборудован всасываюшим клапаном 3, и установленный с возможностью возвратно-поступательного движения в рабочей полости цилиндра 2 проходной плунжер 4 с вер;{ним расположением нагнетательного клапана 5. Рабочая пара цилиндр 2 - проходной плунжер 4 образует основной насос 6. Скважинный штанговый насос снабжен расположенным на приеме (не показан) дополнительным насосом 7, выполненным в виде установленных в корпусе 1 с цилиндром 2 дифференциального поршня

8с образованием полостей 9 и 10. Полость

9со стороны меньшей плошади поршня 8, образованной его меньшей ступенью 11, и полость 10 над большей плошадью поршня 8, образованной его большей ступенью 12, гидравлически сообщены с рабочей полостью цилиндра 2 основного насоса 6 и всасываюшего клапана 13. Поршень 8 со стороны большей плошади, образованной его большей ступенью 12, подпружинен пружиной 14. Цилиндр 2 основного насоса 6 установлен в корпусе 1 насоса с возможностью образования внутри корпуса 1 гидравлического канала 15 и снабжен обратным клапаном 16, расположенным выше крайнего верхнего положения его плунжера 4, при этом обратный клапан 16 установлен с возможностью взаимодействия с клапанным седлом 17 с продольными отверстиями 18. Гидравлический канал 19 связи полости 10 над большей ступенью 12 дифференциального поршня 8 с полостью цилиндра 2 основного насоса 6 выполнен между крайним верхним положением плунжера 4 основного насоса 6 и обратным клапаном 16. Полость 20 под большей ступенью 12 дифференциального поршня 8 дополнительного насоса 7 сообщена со скважиной (не показана), причем пружина 14 размещена в полости 20 под большей ступенью 12 дифференциального поршня 8 дополнительного насоса 7. Пустотелый плунжер 4 связан с колонной насосных штанг (не показана) посредством штока 21.

Скважинный штанговый насос работает следующим образом.

При движении проходного плунжера 4 основного насоса 6 вверх (фиг. 1) через гидравлический канал 15 и гидравлический канал 19 связи полости 16 над большей ступенью 12 дифференциального поршня 8 с полостью цилиндра 2 основного насоса 6 на больщую ступень 12 дифференциального порщня 8 дополнительного насоса 7 воздействует давление откачиваемой жидкости, в результате чего дифференциальный поршень 8 перемещается вниз, сжимая пружину 14. При этом всасывающие клапаны 3 и 13 и обратный клапан 16 находятся в открытом состоянии, а нагнетательный клапан 5 закрыт.

При ходе проходного плунжера 4 основного насоса 6 вниз (фиг. 2) обратный клапан 16 под действием гидростатического давления столба жидкости над ним садится в

0 клапанное седло 17, разобщая тем самым столб жидкости в насосных трубах (не показаны) от полости цилиндра 2 основного насоса 6. Давление жидкости в полости 10 над большей ступенью 12 дифференциального поршня 8 дополнительного насоса

5 7 выравнивается с давлением жидкости в полости цилиндра 2 основного насоса через гидравлический канал 15 и гидравлический канал 19 связи полости 10 над большей ступенью 12 дифференциального поршня 8 с полостью цилиндра 2 основного насоса

6 и становится равным давлению на приеме основного насоса 6 в полости 9, расположенной со стороны меньшей ступени 11 дифференциального порщня 8 дополнительного насоса 7. Под действием расправивщейся пружины 14 дифференциальный порщень 8 перемещается вверх, выталкивая газированную жидкость из полости 9 в рабочую полость цилиндра 2 основного насоса 6 через всасыва1ощий клапан 3, обеспечивая тем самым подачу дополнительной

0 порции жидкости в цилиндр основного насоса.

Далее цикл работы скважинного штангового насоса повторяется, причем при ходе проходного плунжера 4 вверх происходит всасывание жидкости в цилиндре 2 основного насоса 6 с учетом поступающей в него дополнительной порции жидкости и подъем жидкости на поверхность, а при ходе проходного плунжера 4 вниз происходит переток жидкости из подпорщневой полости (не показана) цилиндра 2 основного . насоса 6 в его надпорщневую полость (не показана). Количество же дополнительно поступающей жидкости в рабочую полость цилиндра 2 основного насоса из полости 9, расположенной со стороны меньшей ступени 11 дифференциального поршня .8 дополнительного насоса 7, определяется силой разжатия пружины 14 и сжимаемостью откачиваемой газожидкостной смеси.

СКВАЖИННЫЙ ШТАНГОВЫЙ НАСОС по авт. св. № 769087, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности работы путем увеличения коэффициента подачи и межремонтного периода эксплуатации, цилиндр основного насоса снабжен обратным клапаном, расположенным выше крайнего верхнего положения его плунжера, гидравлический канал связи полости над большей ступенью дифференциального поршня дополнительного насоса с полостью цилиндра основного насоса выполнен между крайним верхним положением плунжера основного насоса и обратным клапаном, а полость под большей ступенью дифференциального поршня дополнительного насоса сообщена со скважиной, причем пружина размещена в полости под большей ступенью дифференциального поршня дополнительного насоса. (Л со ос