Скважинный штанговый насос Советский патент 1986 года по МПК F04B47/02 

10

20

25

Изобретение относится к технике добычи нефти, в частности к скважин- ным штанговым насосам, и может быть использовано в нефтегазодобывающей промьшшенности при откачке пластовых жидкостей из скважин.

Цель изобретения - снижение зкс- плуатационных затрат при вьтолнении ремонтных работ путем исключения глушения скважины и повышение производительности ,

На фиг,1 схематично лредставлен скважинный штанговый насос, общий вид; на фиг. 2 - сечение А-Анафиг.1; на фиг.З - развертка фигурньох пазов штока.

Скважинный штанговый насос содержит установленный в корпусе 1 цилиндр 2 с узлом всасывающего клапана 3 и размещенный в цилиндре 2 полый плунжер 4 с нагнетательным клапаном 5, причем узел всасывающего клапана 3 имеет клапанную клетку 6., седло конуса 7 и запорный элемент 8, Узел всасывающего клапана 3 дополнительно снабжен подпружиненным штоком 9 с верхним 10 и нижним 11 рядами фигурных пазов 12, связанным с седлом конуса 7, и заглушенной снизу посредством крышки 13 поворотной втулкой 14 20 с поперечными штифтами 15, попеременно взаимодействующими с фигурными пазами 12 штока, т.е. с верхним 10 и нижним 11 И:х рядами. Поворотная втулка 14.и корпус 1 снабжены выполненными с возможностью разобщения ради-- альными каналами 16. Шток 9 подпру .жинен пружиной 17 и выполнен :кси- рованным от проворота вокруг оси, например имеет квадратное сечение (.). Корпус 1 и поворотная втулка 14 снабжены обводными каналами, соответственно 18 и 19, связывающими полости поворотной втулки 14 и цилиндра 2. Корпус 1 насоса посредством переводника 20 связан с колонной насосных труб 21, а плунжер 4 - с .колонной штанг 22.

Предлагаемый скважинный штанговый насос работает следующим образом.

12083072

всасывающего клапана 3 открывается, происходит процесс всасывания жидкости и заполнение полости цилиндра 2 насоса жидкостью. При всасывании жидкости в полость цилиндра 2 обводные каналы 18 корпуса 1 насоса сообщаются с обводными каналами 19 поворотной втулки 14. При этом осуществляется связь полостей цилиндра 2 и поворотной втулки 14, и жидкость дополнительно поступает в цилиндр насоса,, повышая его производительность.

В случае проведения ремонта наземного, подземного оборудования или 15 нри возникновении аварийных ситуаций происходит автоматическое перекрытие колонны насосных труб 2 действием веса колонны штанг 22 на узел всасывающего клапана 3. Для замены клапана 5 плунжера 4 после остановки насоса закрывают задвижку устьевого сальника, (не показано) и газ стравливают в выкидной нефтепровод (не показан), затем приступают к подготовительным операциям по штанг 22. Создают нагрузку на узел всасывающего клапана 3, в результате чего втулка 14 поворачивается на 90 , перекрывая радиальные 16 и обводные 18 каналы, тем самым происходит герметизация, пространства колонны насосных труб 21. Никаких работ по глушению скважины не требуется.

35

40

45

В случае возникновения аварийных ситуаций, например при обрыве полированного штока (не показан, плунжер 4 под действием веса колонны штанг 22 опускается, давит на клапанную клетку 6-узла всасывающего клапана 3, сжимает пруж1шу 17, и шток 9 идет вниз, взаимодействуя верхним рядом 10 фигурных пазов 12 с поперечными штифтами 15 поворотной втулки 14. Последняя поворачивается на 90° и перекрывает радиальные 16 и обводные 19 каналы, герметизируя тем -самым пространство колонны насосных труб 21 и предотвращая излив продукции скважины. После то- , как обрыв полированного штока (или колонны насосных штанг) ликвидировался, и нагрузка от веса колонны штанг на клапанную Клетку 6 узла всасывающего, клапана 3 исчезло, кла- SS панная клетка 6, узел всасывающего клапана 3 и шток 9 под действием пружины 17 возвращается в исходное положение, при этом нижний ряд 11

50

При опускании плунжера 4 запорньта элемент 8 узла всасывающего клапана 3 закрывается и жидкость через нагнетательный клапан 5 поступает в колонну насосных труб 21. Происходит процесс нагнетания. При подъеме плунжера 4 нагнетательн)1й клапан 5 закры- вается, а згторныр элемент 8 узла

В случае возникновения аварийных ситуаций, например при обрыве полированного штока (не показан, плунжер 4 под действием веса колонны штанг 22 опускается, давит на клапанную клетку 6-узла всасывающего клапана 3, сжимает пруж1шу 17, и шток 9 идет вниз, взаимодействуя верхним рядом 10 фигурных пазов 12 с поперечными штифтами 15 поворотной втулки 14. Последняя поворачивается на 90° и перекрывает радиальные 16 и обводные 19 каналы, герметизируя тем -самым пространство колонны насосных труб 21 и предотвращая излив продукции скважины. После то- , как обрыв полированного штока (или колонны насосных штанг) ликвидировался, и нагрузка от веса колонны штанг на клапанную Клетку 6 узла всасывающего, клапана 3 исчезло, кла- панная клетка 6, узел всасывающего клапана 3 и шток 9 под действием пружины 17 возвращается в исходное положение, при этом нижний ряд 11

3 . ,

фигурных пазов взаимодействует с поперечными штифтами 15 поворотной втулки 14, но радиапьные 16 и обводные 19 каналы разобщены. Для сообщения их необходимо повторно создать нагрузку на клапанную клетку 6 узла всасывающего 3 клапана, что приведет к повороту втулки 14 еще на 90°, и тем самым радиальные 16 и обводные

208307

19 каналы откроются. После окончания ремонтных работ необходимо кратковременно нагрузить клапанную клетку 6 весом штанг 22 и снять нагрузку, за- г тем отрегулировать длину хода полированного штокаЛприподнять колонну штанг над клапанной клеткой 6 на 500-600 мм) и пустить насос в работу.

Фиг. г

Фиг. 3

iO