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

I

Изобретение относится к гидро- машинос.троению, в частности к скважинным штанговым насосам для добычи нефти, может быть использовано для откачки гаэожидкостных смесей и является усоваргаенствона- нием изобретения по , № 1019106.

Цель изобретения - повьппение эксплуатационной надежности.

На фиг.1 представлен сквс1жинный штанговый насос в крайнем нкэкнем положении плунжера основного насоса и дифференциального поршня дэ- полнительного насоса д на фиг .2 - то fee 5 в крайнем верхнем положении,

Скважинный штанговый насос содержит основной насос с корпусом (не показаны) к цилиндром 1, прием которого оборудован всасываюпцм клапаном 2, и установленный с возможностью возвратно-поступательного движения в рабочей полости 3 хщлиндра 1 проходной плунжер 4 с нагнетательным клапаном 5, а также снабжен расположенным на приеме дополнительным насосом (не показан); выполненным з виде установленных в корпусе 6 цилиндра 7 и дифференциального поршня 8 со с .гу пенями меньшей 9 и большей 10 площадей с образованием полостей одна из которых 11 со стороны ступени . 9 е меньшей площадью поршня и полостей 12 и 13 со стороны сту пеян 10 с большей площадью поршня. Полость 11 над ступенью 9 с меньшей площадью поршня гидравлически сообщена с рабочей полостью 3 ци пиндра 1 основного насоса каналом 14 а полость 12 над ступенью с большей площадью 10 поршня - каналом 15 и каналом непосредствекко в сшитом узле всасывающего клапана 2„

Полости 12 и 13 гидразлкческк сообщены каналом, находапрьмся в узл всасьшающе-кагнетательного клапана 16,5 который расположез со стороны ступени 10 с большей площадью под- гфужиненного пружина1 и 17 и 18 ддф- фаренциального поршня 8 17 и 18 установлены снаруао-г корпуса б дополнительного насоса последовательно и независимо одна от другой на опорах 19 и 20. Цилиндр 7 до- п.олнителького насоса связан с приемом основного насоса посредством

132432

напраоляющих 21 и 22, Нижняя часть корпуса 6 дополнительного насоса снабжена вертикальными окнами 23 и 24, а дифферен1щальный поршень 8 5 трубчатым перфорированным толкателем 25 с упорами 26 и 27, размещенными над пружинами 17 и 18 и установленными с возможностью перемещения в окнах 23 и 24. Корпус и цилиндр 1

to основного насоса посредством замковой пружины 28 и опоры 29 установлен в насосных трубах 30 и снабжен каналом 31 д/гя гидравлического сообщения рабочей полости 3 цилиндра 1

5 с каналом 32 вокруг его корпуса. Проходной плунжер 4 закреплен на колонне насосных штанг 33, Ступень большей площадью 10 дифференциального гюршня 8 снабжена проходными

20 кана-лаг-га 34 и дроссельным каналом 35s, гидравлически сообщающим его надпоршневую полость (не показала) с полостью трубчатого перфорированного толкателя 25 и через перфора25 циоКные отверстия (не показаны) Толкателя -25 с вертикальными окнами 23 и 24 нижней части корпуса 6 со сквгикиной (не показана).

30 В рабочем положении основной насос удерживается замковой пружиной 28 в замковой опоре 29, При этом прием основного насоса ги,ц- равлически сообщен с цилиндром 7

. дополнительного насоса посредством

нaпpaвляющIix 21 и 22.

Скв.ажинный штанговьа насос работает следующим образом.

При ходе плунжера 4 основного насоса вниз (фиг.1) при условии герметичности места посадки . Kjfana- ча 2 в посадочном гнезде (не показано) на меньшую ступень 9 дифференциального поршня 8 передается высокое давление столба откачиваемой шздкостИз под действием кото- ;:шго происходит перемещение дифференциального поршня В вниз и сжа- г ие ПР5ГЖИН 17 и 18„ При этом на

больш то ступень 10 дифференциального поршня 8 со стороны полостей 12 и 13 воздействуют пониженное и примерно одинаковое давление равное давлению на гфиеме. насоса, т.е.

- S пepeпa i давлений на большей ступе- пи 10 дифференциального поршня 8 С Тсутстзует и она не принимает участия в сжатии секций пружин 17 и 18

45

3

В случае нарушения герметичности места посадки клапана 2 в посадочном гнезде, например, из-за его истирания, коррозии, промьшки или других возможных причин, через появившуюся негерметичность в узле всасы- вакяцего клапана 2 будет происходить утечка откачиваемой среды из рабочей полости 3 цилиндра 1 основного насо- са в полость 12 над большей ступенью 10.

Попавшая в полость 12 из полости откачиваемая среда последовательно через проходные каналы 34 и дроссельный канал 35 сливается в полость перфорированного толкателя 25 и далее через окна 23 и 24 в нижней части корпуса 6 в скважину, что исключает возможность дополнительного повышения давления в полости 12 и перегрузок пружин 17 и 18, а также способствует устранению причин их поломок.

При ходе плунжера 4 основного насоса вверх дифференциальный поршень 8 до момента прохождения плунжером 4 канала 31 находится в неподвижном состоянии, которое он принимает при предыдущем ходе плунжера 4 вниз. Всасывание откачиваемой среды происходит последовательно через ок43

на 23 и 24 в нижней части корпуса 6 дополнительного насоса, узел клапана 1 6 и проходные каналы 34 в полость 12 дополнительного насоса и

далее в канал 15, связывакщий совместно с каналом в узле всасывающего клапана 2 указанную полость над ступенью 10 с большей площадью дифференциального поршня 8 с рабочей

полостью 3 цилиндра 1 основного насоса. Часть среды в дополнительный насос, а именно в его полость 12, будет поступать также и через дроссельный канал 35.

После прохождения плунжером 4 канала 31 дифференциальный поршень 8 ввиду разгрузки пружин 17 и 18 совершает импульс движения вверх в течение времени, достаточного для

нагнетания дополнительной порции откачиваемой среды в цилиндр 1 основного насоса. При этом часть нагнетаемой среды из полости 12 через дроссельный канал 35 сливается обратно в полость скважины , однако объем этой среды незначителен по сравнению с производительностью дополнительного насоса, так как живые сечения дроссельного канала 35

и полости 12, определяющие расход через них откачиваемой среды, несоизмеримы.

20фиг. 2

Редактор А. Козориз

Составитель Э, Гинзбург

Техред А Кикемеяей Корректор Мо Максимишинец

766/46Тираж 587Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, .Москва M-35s Рязанская наб. , ц, 4/5

Филиал ППП Патент 5 г. Ужгород, ул. Проектная,4