Вставной скважинный штанговый насос двойного действия Советский патент 1991 года по МПК F04B47/02 

Изобретение относится к технике добычи нефти, в частности к вставным скважинным штанговым насосам двойного действия, и может быть использовано в нефтегазодобывающей промышленности для подъема пластовых жидкостей из скважин.

Цель изобретения - повышение эффективности в эксплуатации и увеличение коэффициента подачи путем совершенствования работы нагнетательного клапана.

На фиг. 1 схематично представлен предлагаемый вставной скважинный штанговый насос двойного действия, продольный разрез; на фиг. 2 - узел I на фиг. 1.

Вставной скважинный штанговый насос двойного действия содержит цилиндр 1 с всасывающими клапанами 2 и 3, размещенный в цилиндре 1 с образованием подплун- жерной 4 и надплунжерной 5 камер и связанный с полым штоком 6 полый плунжер 7 с установленным в его полости нагнетательным клапаном 8 двустороннего действия с шаровым запорным элементом 10, расположенным в ступенчатом корпусе, имеющем сквозные перепускные каналы 11, гидравлически сообщающие надплунжерную камеру 5 цилиндра 1 с полым штоком 6, причем ступенчатый корпус 10 нагнетательного 8 клапана установлен с образованием полости (не показано) между нижней частью наружной поверхности ступенчатого корпуса 10 и внутренней поверхностью цилиндра 1. Нагнетательный клапан 8 двустороннего действия дополнительно снабжен установленным на шаровом запорном элементе 9 с возможностью осевого перемещения стаканом 12, наружная поверхность которого в верхней части выполнена конической, а в нижней - в виде большего по сравнению с остальной наружной поверхностью стакана диаметра наружного бурта 13 со сквозными вертикальными каналами 14 по периферии, сообщающимися с полостью дополнительного стакана 12 и сферического участка 15 в центре его ниж

него торца, расположенного с возможностью взаимодействия с шаровым запорным элементом 9 нагнетательного клапана 8. На: ружная и внутренняя поверхности ступенчатого корпуса 10 в месте расположения сквозных перепускных каналов 11 выполнены коническими с возможностью взаимодействия внутренней конической поверхности ступенчатого корпуса 10 с верхней частью конической наружной поверхности дополнительного стакана 12 при ходе полого плунжера 7 вниз. Полый шток 6 в верхней части снабжен сальниковым уплотнением 16, а полости между нижней частью

наружной поверхности ступенчатого корпуса 10, внутренней поверхностью цилиндра

Iна уровне сквозных перепускных каналов

I1ступенчатого корпуса и над сальниковым уплотнением 16 выполнены с образованием

несообщающихся между собой емкостей 17 и 18 замкнутого объема, заполненных рабочей жидкостью гидрозатвора. Верхняя часть цилиндра 1 насоса связана с замком 19 замковой опоры (не показано). Нагнетательный

8 клапан двухстороннего действия имеет седло 20.

Вставной скважинный штанговый насос двойного действия работает следующим образом.

При движении полого плунжера 7, связанного через полый шток б с колонной насосных штанг (не показано), вверх объем плунжерной камеры 4 увеличивается, открывается всасывающий клапан 2 и пластовая жидкость из скважины (не показано) поступает в подплунжерную камеру цилиндра 1.

При этом всасывающий 3 клапан закрывается. Дополнительный стакан 12 совместно с шаровым запорным элементом 9 нагнетательного клапана 8 двухстороннего действия опускается, перекрывая седло 20 (т.е. нагнетательный 8 клапан закрывается), а сквозные перепускные каналы 11 ступенчатого корпуса 10 открываются и пластовая

жидкость из надплунжерной камеры 5 цилиндра 1 через сквозные перепускные каналы 11 ступенчатого корпуса 10 и полый шток 6 вытесняется в колонну насосных труб (не показано) и далее на дневную поверхность. При движении полого плунжера 7 вниз, связанного через полый шток б с колонной насосных штанг (не показано), объем надплунжерной 5 камеры увеличивается, открывается всасывающий клапан 3 и пластовая жидкость из скважины поступает в надплунжерную камеру цилиндра 1. При этом всасывающий клапан 2 закрывается, а пластовая жидкость из подплунжерной камеры 4 цилиндра 1 насоса вытесняется во внутреннюю полость плунжера 7. Нагнетательный клапан 8 двухстороннего действия открывается и жидкость через сквозные вертикальные каналы 14 в дополнительном стакане 12 и полый шток 6 поступает в колонну насосных труб, а затем на дневную поверхность. Во время движения полого плунжера 7 вниз наружная коническая поверхность поднимающегося дополнительного стакана 12 взаимодействует с внутренней конической поверхностью ступенчатого корпуса 10 в месте расположения сквозных перепускных каналов 11, перекрывая последние.

Формула изобретения 1. Вставной скважинный штанговый насос двойного действия, содержащий цилиндр с всасывающими клапанами, размещенный в цилиндре с образованием подплунжерной и надплунжерной камер и связанный с полым штоком полый плунжер с установленным в его полости нагнетательным клапаном двухстороннего действия с шаровым запорным элементом, расположенным в ступенчатом корпусе, имеющем сквозные перепускные каналы, гидравлически сообщающие плунжерную камеру цилиндра с полым штоком, причем ступенчатый корпус нагнетательного клапана установлен с образованием полости между нижней частью наружной поверхности корпуса и внутренней поверхностью цилиндра, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности в эксплуатации и увеличения коэффициента подачи путем совершенствования работы нагнетательного клапана, последний дополнительно снабжен установленным на запорном элементе с возможностью осевого перемещения стаканом, наружная поверхность которого в верхней части выполнена конической, а в нижней - в виде большего по сравнению с остальной наружной поверхностью стакана диаметра наружного бурта со сквозными вертикальными каналами по периферии, сообщающимися с полостью стакана и сферического участка в центре его нижнего торца, расположенного с возможностью взаимодействия с шаровым запорным элементом нагнетательного клапана, а наружная и внутренняя поверхности ступенчатого корпуса в месте расположения сквозных перепускных каналов выполнены коническими с возможностью взаимодействия внутренней конической поверхности корпуса с верхней частью конической наружной поверхности дополнительного стакана при ходе полого плунжера вниз.

2. Насос двойного действия по п. 1, о т- личающийся тем, что полый шток в верхней части снабжен сальниковым уплотнением, а полости между нижней частью наружной поверхности корпуса, внутренней поверхностью цилиндра на уровне сквозных перепускных каналов корпуса и над сальниковым уплотнением выполнены с

образованием не сообщающихся между собой емкостей замкнутого объема, заполненных рабочей жидкостью гидрозатвора.

Изобретение позволяет повысить эффективность в эксплуатации и увеличить коэффициент подачи штангового насоса двойного действия путем совершенствования работы нагнетательного клапана. Полый плунжер 7 с полым штоком 6 размещен в цилиндре 1 с всасывающими клапанами 2, 3 с образованием подплунжерной и надплунжерной камер 4, 5. В полости плунжера 7 установлен нагнетательный клапан 8 двухстороннего действия с шаровым запорным элементом 19, расположенным в ступенчатом корпусе (К) 10. К 10 имеет сквозные перепускные каналы 11, гидравлически сообщающие камеру 5 с штоком 6. Клапан 8 снабжен установленным на элементе 9 стаканом 12, наружная поверхность к-рого в верхней части выполнена конической, в нижней - в виде большого по диаметру наружного бурта 13 со сквозными вертикальными каналами 14 по периферии. Каналы 14 сообщены с полостью стакана 12. Сферический участок 15 в центре его нижнего торца расположен с возможностью взаимодействия с элементом 9. Наружная и внутренняя поверхности К 10 в месте расположения каналов 11 выполнены коническими с возможностью взаимодействия внутренней поверхности К 10 с конической частью стакана 12 при ходе плунжера 7 вниз. 1 з.п.ф-лы, 2 ил.

Фиг. 2