Гидропоршневой насосный агрегат с замкнутой циркуляцией рабочей жидкости Советский патент 1989 года по МПК F04B47/10 

1

. Изобретение относится к технике насосостроения и может быть использовано, в частности, для глубинно- насосной добычи нефти.

Цель изобретения - повьшение надежности работы и снижение эксплуатационных затрат.

На фиг.1 представлена принципиальная схема гидропоршневого насосного агрегата с замкнутой циркуляцией рабочей жидкости; на фиг.2 - то же, нижняя часть.

Гидропоршневой насосньш агрегат с замкнутой циркуляцией рабочей жидкости содержит размещенньй в корпусе 1 и расположенный в скважине 2 над установленным в седле 3 насосом 4 гидродвигатель 5, поршень 6 которого жестко связан через шток 7 с поршнем 8 насоса 4 и размещен в цилиндре 9 с образованием штоковой 10 и бесштоковой 11 приводных полостей первая из которых гидравлически сообщена с каналом 12 подвода рабочей жидкос.ти, а вторая при нижнем положении гидроуправляемого золотника 13 - с каналом 12 подвода рабочей жидкости и при верхнем положении золотника 13 через вьшолненный в корпусе 1 вьшускной канал 14 - с линией 15 отвода рабочей жидкости.

Рабочая камера 16 насоса 4 через всасывающий клапан 17 и установлен- ньй в седле 3 над его осевым каналом

18 обратньй клапан 19 сообщена с зоной 20 приема насоса 4, через нагне- тательньй клапан 21 и выполненные в корпусе 1 радиальные каналы 22 - с линией 23 отвода перекачиваемой

жидкости.

Между седлом 3 и обратным клапаном 19 размещена с образованием по- лост 1 24 переменного объема двухступенчатая подвижная втулка 25, вьшолненная с продольным каналом 26.

Ступень 27 большего фильтра диа- метра втулки 25 подпр жинена относи- тельно седла 3,

Полость 24 переменного объема

сообщена при верхнем положении агрегата через продольньй канал 26 с линией .15 отвода рабочей жидкости с возможностью перекрытия втулкой 25 радиальных каналов 22.

Корпус 1 агрегата вьшолнен двухступенчатым, причем ступень 28 большего диаметра расположена вьШ1е выпускного канала 14. I

Шток 7 вьшолнен с перепускными канавками 29 и 30 с возможностью периодического поочередного сообщения камеры 31 управления золотника 13 с

каналом 12 подвода рабочей жидкости и линией 15 отвода рабочей жидкости

Седло 3 установлено в нижней час ти колонны 32 труб.

Снаружи корпус 1 имеет уплотнитель 33 V-образной формы.

В верхней части агрегата установлена уштотнительная манжета 34.

На входе канала 12 подвода рабочей жидкости в гидродвигатель 5 установлен обратный клапан 35. Седло 3 установлено в скважине 2 с использованием пакера 36.

Гидропоршневой насосный агрегат замкнутой циркуляцией рабочей жидкости работает следующим образом.

Рабочая жидкость из канала 12 подвода жидкости при открытом обратном клапане 35 поступает в штоковую приводную полость 10 гидродвигателя 5, вызывая перемещение поршня 6 вверх.

Рабочая жидкость из бесштоковой приводной полости 11 при верхнем положении золотника 13 вытесняется- через выпускной канал 14 в линию 15 отвода рабочей жидкости.

Поршень 8 насоса 4 совместно с поршнем 6 также перемещается вверх, при этом перекачиваемая жидкость из зоны 20 приема насоса 4 через осевой канал 18, обратньй клапан 19 и всасывающий клапан 17 поступает в рабочую камеру 16. Одновременно с этим жидкость из полости над поршнем 8 вытесняется также в рабочую камеру 16.

Движение поршней 6 и 8 вверх осуществляется до тех пор, пока перепускная канавка 30 не сообщит камеру 31 управления золотника 13 с линией 15 отвода рабочей жидкости, после чего золотник 13 перемещается в нижнее положение.

При нижнем положении золотника 13 рабочая жидкость из канала 12 подвода жидкости одновременно поступает в штоковую 10 и бесштоковую 11 приводные полости.

За счет разности площадей поршня 6 гидродвигателя со стороны што- ковой 10 и бесштоковой 11 полостей пошень 6 перемещается совместно с поршнем 8 насоса 4 вниз.

При движении поршня 8 вниз всасывающий клапан 17 закрьшается, а рабочая камера 16 через нагнетательный клапан 21 и радиальные каналы

0

15

0

5

0А

0

5

0

5

0

5

14

22 сообщается с линией 23 отвода перекачиваемой жидкости с вытеснением последней из рабочей камеры 16.

Одновременно с этим через осевой канал 18 и обратный клапан 19 жидкость поступает в полость над поршнем 8 насоса 4.

Совместное перемещение поршней 6 и 8 вниз осуществляется до тех пор, пока перепускная канавка 29 не сообщит камеру 31 управления золотника 13 с каналом 12 подвода рабочей жидкости, после чего золотник 13 перемещается опять в верхнее положение.

При необходимости извлечения насосного агрегата из скважины 2 направление движения рабочей жидкости изменяется таким образом, что в канал 14 подается рабочая Ж1щкость из линии 15 под высоким давлением,.- а отвод рабочей жидкостиз .осуществляется из канала.

При этом за счет разности диаметров корпуса 1 в его двигательной и насосной частях возникает выталкивающая сила, способствующая беспрепятственному удалению насосного агрегата из седла 3.

По мере перемещения насосного агрегата вверх по нижней части колонны 32 труб появляется возможность перемещения вверх подпружиненной снизу относительно седла 3 втулки 25.

Движение втулки вверх осуществляется до тех пор, пока она не упрется в соответствующий выступ седла 3 (фиг.2).

По мере дальнейшего перемещения насосного агрегата вверх его хвостовая часть с V-образным уплотнителем 33 поступает в зону увеличенного диаметра, .при этом происходит сообщение полости 24 через продольный канал 26 с линией 15 и дополнительная фиксация втулки 25 в ее верхнем положении.

При крайнем верхнем положении втулки 25 последняя перекрывает радиальные каналы 22 и изолирует таким образом рабочую жидкость от перекачиваемой жидкости.

При спуске насосного агрегата по колонне 32 труб и при посадке его в седло 3 под действием собственного веса и давления рабочей жидкости подвижная втулка 25 первоначально

Изобретение м.б. использовано для глубинно-насосной добычи нефти. Цель изобретения - повышение -на-:- дежности в работе агрегата с замкнутой циркуляцией рабочей жидкости и снижение эксплуатационных затрат. В корпусе 1 /размещен расположенный в скважине 2 на установленном в сед

Составитель М.Ращенкин Редак гор Н,Тупица Техред Л.Сердюкова Корректор В.Гирняк

,3аказ 520/40

Тираж 520

ВНИИШ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Подписное