Вибронасос для глубоких скважин Советский патент 1991 года по МПК F04B47/00 F04B7/00 

Изобретение относится к нефтяной промышленности, в частности к технике и технологии подъема жидкости из скважин.

Цель изобретения - повышение надежности, увеличение глубины спуска и снижение металлоемкости и эксплуатационных расходов.

На фиг. 1 показан насос, общий вид; на фиг. 2 - распорный элемент; на фиг. 3 - разрез А-А на фиг. 2; на фиг. 4 - нагнетательный элемент, общий вид; на фиг. 5 - то же, разрез; на фиг. 6 - вид Б на фиг. 5.

Вибронасос содержит подъемную трубу 1, размещенную в скважине 2, верхний 3 и нижний 4 упругие элементы и установленную между ними штанговую колонну 5, составленную из распорных 6 и нагнетательных 7 элементов с закрепленными на последних упругими манжетами 8 одностороннего действия. На верхнем упругом элементе 3 закреплена виброплита 9, на которой смонтирован вибратор 10, связанная со штанговой колонной 5 толкателем 11 с сальником 12.

Нагнетательные 7 и распорные 6 элементы выполнены в виде полых герметичных цилиндров, обладающих положительной или нулевой плавучестью, на боковых поверхностях которых выполнены каналы 13 для прохода жидкости, а на торцах - полукруглые канавки 14, перпендикулярные одна к другой и к оси цилиндра, в нижних из которых винтами 15 закреплены ролики 16. Аналогично закреплен ролик 17 на нижнем торце толкателя 11. Таким образом, в шарнире ролик верхнего элемента располагается в канавке нижнего и т.д. Такая конструкция штанговой колонны 5 обеспечивает ей гибкость и приспособляемость к кривизне скважины 2. На нижнем конце штанговой колонны закреплен боек 18, контактирующий с наковальней 19, установленной на нижнем упругом элементе 4, расположенном на якоре 20.

Якорь 20 закреплен на нижнем конце подъемной трубы 1 и на плашке 21 ниже уровня жидкости в скважине 2. В якоре 20 и в нижней части подъемной трубы 1 имеются осевые и радиальные отверстия для прохода жидкости. Штанговая колонна 5 связана со штанговращателем (не показан), установлена с возможностью возвратно-пос- тупательного и вращательного перемещения вдоль и вокруг оси подъемной трубы 1 и зажата между упругими наземной и подземной системами. Наземную систему образуют стягивающий винтовой домкрат (не показан), установленный на верхнем упругом , элементе 3, и виброплита 9, а подземную - наковальня 19, нижний упругий элемент 4 и якорь 20, причем нижний упругий элемент 4 предварительно поджат. Таким образом,

штанговая колонна с упругими наземной и подземной системами представляет собой единую упругую систему.

Вибронасос работает следующим образом.

При работе вибратора 10 через подпружиненную вибролопату 9 и толкатель 11 осевые колебания передаются штанговой колонне 5. При движении ее вниз манжеты 8 упру0 го сжимаются и тонут в жидкости, одновременно упругий элемент 4 сжимается и запасает энергию.

При движении виброплиты 9 вверх толкатель 11 разгружает штанговую колонну 5, которая под действием упругого элемента

4 перемещается вверх, при этом манжеты 8 упруго расширяются и поднимают жидкость по подъемной трубе 1. Так как колебания штанговой колонны 5 происходят с ускорением, превышающим ускорение силы

Q тяжести, то жидкость не успевает стекать вниз и поднимается даже тогда, когда штанговая колонна движется вниз.

Одновременно с вибратором 10 работает и штанговращатель (не показан), который 5 медленно вращает штанговую колонну 5, предотвращая односторонний износ трущихся поверхностей.

Для подъема нагнетательных 7 и распорных 6 элементов при ремонтах в затрубное пространство (между стенками подъемной трубы 1 и скважины 2) закачивают жидкость, которая, пройдя в подъемную трубу 1, выносит их на поверхность.

0

Формула изобретения

Вибронасос для глубоких скважин, содержащий подъемную трубу, размещенную в скважине, верхний и нижний упругие элементы, штанговую колонну с упругими манжетами, установленную между упругими элементами в подъемной трубе с возможностью возвратно-постунательного перемещения вдоль ее оси, вибратор, смонтированный на виброплите, закрепленной на верхнем упругом элементе и связанной со штанговой колонной, якорь с каналами для прохода

жидкости и боек с наковальней, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности, увеличения глубины спуска и снижения металлоемкости и эксплуатационных расходов, штанговая колонна выполнена в виде ряда нагнетательных и распорных элементов, расположенных последовательно, чередующихся между собой, шарнирно контактирующих друг с другом и выполненных в виде полых герметичных цилиндров с наружными каналами, обладающих положительной или нулевой плавучестью.

j.

А А

Фиг.З

Изобретение относится к нефтяной промышленности, в частности к технике и технологии подъема жидкости из скважины. Цель изобретения - повышение надежности, увеличение глубины спуска и снижен.о металлоемкости и эксплуатационных расходов. Вибронасос содержит псцъемную трубу I,упругие элементы 3 и 4 и штанговую колонну 5, составленную из распорных 6 и нагнетательных 7 элементов с манжетами 8. Вибратор 10 смонтирован на виброплите 9, связанной со штанговой колонной 5 толкателем II.Нагнетательные 7 и распорные 6 элементы выполнены в виде полых герметичных цилиндров с каналами, обладающих положительной или нулевой плавучестью и шар- нирно связанных между собой посредством роликов 16. 6 ил. 10 (Л а N3 ГО оэ ts5 N5

Фиг. 2

Вид Б

7

Фиг. 6