Скважинный штанговый насос Советский патент 1988 года по МПК F04B47/02 

lit

о со

со

Изобретение может быть использовано в нефтедобывающей промьшшенности при эксплуатации скважин, осложненных пескопроявлениями. Цель изобретения - повышение эксплуатационной надежности насоса. Внутренняя поверхность уплотнительного элемента 2 имеет кольцевые ребра (КР) 8 остроугольной формы, расположенные перпендикулярно оси плунжера. В случае попадания частиц песка между КР 8 и наружной поверхностью плунжера они соскальзывают в полости 13, образованные КР и кольцевой камерой (КК) 4. Частицы песка могут также попасть в кольцевую канавку 10 направляющей втулки 15 из КК. В крайнем положении плунжера кольцевые канавки 9 и 10 сообщаются с полостями 13, вследствие разности давлений происходит переток жидкости из КК в полость плунжера и удаление частиц песка из уплотнительного элемента. 3 ил. в (Л

Фаг. 2

Изобретение относится к технике добычи нефти, в частности к скважин- ным штанговым насосам, и может быть использовано в нефтедобывающей про- мьпиленности при эксплуатации скважин осложненных пескопроявлениями.

Цель изобретения - повышение эксплуатационной надежности.

На фиг. 1 изображен скважинньш штанговый насос, общий вид; на фиг.2 узел I на фиг. 1; на фиг. 3 - сечение А-А на фиг. 2.

Скважинный штанговый насос содержит цилиндр 1 с уплотнительным элементом 2, размещенным в корпусе 3 с образованием кольцевой камеры 4 за уплотнительным элементом, установленный в цилиндре 1 полый плунжер 5, размещенные соответственно в цилиндре 1 и плунжере 5 всасывающий 6 и нагнетательный 7 клапаны, причем уп- лотнительный элемент 2 установлен поджимаемым к плунжеру 5 давлением .откачиваемой жидкости.

На плунжере и в нижней части уп- лотнительного элемента 2 выполнены соответственно кольцевые канавки 9 и 10 со сквозными радиальными кана лами 11 и 12, сообщающими-полость плунжера 5 с полостями 13 образованными кольцевыми ребрами 8 и кольцевой камерой 4 в одном из крайних положений плунжера. При этом уплотнитель- ный элемент расположен над цилиндром 1 .

В корпусе 3 уплотнительного элемента 2 установлены направляняцие втулки 14 и 15, причем кольцевая канавка 10 с радиальным каналом 12 выполнена с направляющей втулкой 15, над которой размещен дополнительный уплотнитель 16.

Уплотнительный элемент 2 через направляющие втулки 14 и 15 с дополнительным уплотнением 16 закреплен в корпусе 3 посредством переводника 17 Направляющая втулка 14 выполнена с кольцевой выточкой 18 и отверстиями 19. Уплотнительный элемент 2 снабжен прорезями 20. Кольцевая канавка с радиальным каналом выполнена в стенке полого плунжера.

Скважинньй штанговый насос работает следующим образом.

При ходе полого плунжера 5 вверх всасывающий клапан 6 открывается и происходит всасьшание жидкости из скважины (не показано) в цилиндр 1

,

-

.

3703032

скважинного штангового насоса. Нагнетательный клапан 7 закрывается, и полый плунжер 5 нагнетает находящуюся над ним жидкость в колонку насосных труб (не показано). При этом Уплотнительный элемент 2 под давлением откачиваемой жидкости прижимается к поверхности полого плунжера 5.

10 Это давление передается через кольцевую выточку 18 и отверстия 19 направляющей втулки 14, а также прорези 20 в уплотнительном элементе в кольцевую камеру 4 последнего. При

IT этом кольцевые ребра 8 остроугольной формы, охватывая наружную поверхность полого плунжера 5, препятствуют попаданию песка в зазор пары плунжер 5 - цилиндр 1. В случае попадания

20 частиц песка между кольцевым ребром 8 остроугольной формы уплотнительного элемента 2 и наружной поверхностью плунжера 5 они соскользывают в полости 13, образованные кольцевыми ребра25 ми 8. В то же время в кольцевую канавку 10 направляющей втулки 15 через сквозной радиальный канал 12 могут попасть частицы песка из кольцевой камеры 4, находящейся за уплотни30 тельным элементом 2.

При дальнейшем движении плунжера 5 вверх, при достижении его верхнего положения, кольцевая канавка 9 на плунжере, связанная с его внутренней полостью радиальными каналами 11, достигает кольцевой канавки 12 на направляющей втулке 15 и полостей 13, образованных кольцевыми ребрами 8 уплотнительного элемента 2.

В этот момент из-за разности давлений в камере 4 за уплотнительным элементом 2 и в полости плунжера 5 происходят переток жидкости из камеры 4 в полость плунжера 5 и удаление

45 частиц песка из уплотнительного элемента.

35

40

При движении плунжера 5 вниз всасывающий клапан 6 закрывается, а на50 гнетательный клапан 7 открывается и жидкость, находящаяся в цилиндре 1 ниже плунжера 5, перемещается в над- плунжерную полость (не показано). В момент совмещения кольцевых кана55 вок 9 и 10 из-за разности давлений в камере 4 не исключена возможность притока жидкости из полости плунжера в эту камеру. Это также способствует очистке камеры 4 от песка.

31370303

Таким образом, уплотнительный элемент 2 при работе насоса надежно выполняет функцию защиты зазора пары плунжер-цилиндр от песка.

Ф. ормула изобретения

Скважинньй штанговый насос, содержащий цилиндр с уплотнительным элементом, размещенным в корпусе с образованием кольцевой камеры за уплотнительным элементом, установленный в цилиндре полый плунжер, размещенные соответственно в цилиндре и плун- 15 кольцевой камерой в одном из крайних жере всасываняций и нагнетательный положений плунжера, при этом дополни- клапаны, причем уплотнительный эле- тельный элемент расположен над ци- мент установлен с возможностью поджи- линдром.

ма к плунжеру давлением откачиваемой жидкости, отличающийс я тем, что, с целью повышения эксплуатационной надежности, внутренняя поверхность уплотнительного элемента снабжена кольцевыми ребрами остроугольной формы, расположенными перпендикулярно оси плунжера, на плунжере и в нижней части уплотнительного элемента выполнены кольцевые канавки со сквозными радиальными каналами, сообщающими полость плунжера с полостями, образованными кольцевыми ребрами и

Фи. J