Диафрагменная насосная установка Советский патент 1991 года по МПК F04B43/06 F04B47/08 

Изобретение относится к насосному оборудованию для подъема жидкости из скважин и может быть использовано для добычи нефти.

Целью изобретения является повышение долговечности насосной установки путем исключения смятия эластичных перегородок.

На чертеже изображена установка, продольный разрез.

Диафрагменная насосная установка содержит корпус 1, в нижней части которого расположен объемный реверсивный насос 2 (например шестеренный), приводимый в действие маслозаполненным электродвигателем 3. Вход 4 объемного насоса 2 соединен линией 5 с левой приводной камерой 6. Выход 7 насоса 2 соединен линией 8 с правой приводной камерой 9. Вход 4 и выход 7 насоса 2 соединены с его рабочими полостями.

Левая приводная камера 6 отделена от левой насосной камеры 10 левой эластичной перегородкой 11, выполненной в виде сильфона 12 малого диаметра и сильфона 13 большого диаметра, соединенных по смежным торцам жестким трубчатым элементом 14. Оси сильфонов 12, 13 и элемента 14 совпадают. Противоположные торцы сильфонов 12 и 13 прикреплены к стенкам полости корпуса 1, например, со стороны левой приводной камеры 6. Внутренние полости сильфонов 12 и 13 образуют левую насосную камеру 10, в верхней части которой установлен нагнетательный клапан 15, а в нижней - всасывающий клапан 16. Трубчатый элемент 14 установлен в корпусе 1 с возможностью осевого перемещения.

Правая приводная камера 9 отделена от правой насосной камеры 17правой эластичной перегородкой 18, конструкция которой аналогична левой эластичной перегородке 11. Правая эластичная перегородка 18 включает сильфон 19 большого диаметра, сильфон 20 малого диаметра и жесткий трубчатый элемент 21, В правой насосной камере 17 установлены нагнетательный 22 и всасывающий 23 клапаны,

В корпусе 1 выполнены каналы 24-27, в которых расположены обратные клапаны 28-31 соответственно. На наружных повер- хностях трубчатых элементов 14 и 21 выполнены канавки 34,35 и 36, 37 соответственно. Канавки на трубчатых элементах при подходе в крайние верхние и нижние положения образуют каналы, соединяющие левую 6 и правую 9 приводные камеры, - канавка 34 и канал 24 с обратным клапаном 28 соединяют их при крайнем нижнем положении трубчатого элемента 14; канал 32, канавка 35 и

канал 25 с обратным клапаном 29 - при его крайнем верхнем положении: канавка 36 и канал 27 с обратным клапаном 31 - при крайнем верхнем положении трубчатого

элемента 21;канал 33, канавка 37 и канал 26 с обратным клапаном 30 - при его крайнем нижнем положении.

В нижней части корпуса 1 расположена диафрагма-компенсатор 38, отделяющая

0 полость скважины от внутренней полости установки, заполненной маслом. В верхней части корпуса 1 расположен общий канал 39, соединенный с внутренней полостью на- сосно-компрессорных труб (не показаны).

5Установка содержит также систему управления двигателем 3 (не показана), обеспечивающую реверсирование направления вращения его вала при подходе трубчатых элементов 14 и 21 к крайним положениям.

0 . Установка работает следующим образом.

При нахождении гибких рабочих органов 11 и 18 в промежуточных положениях каналы 24 и 25 перекрыты трубчатым эле5 ментом 14, а каналы 26 и 27 - элементом 21. На обмотки электродвигателя 3 подается напряжение с прямым порядком чередования фаз, и насос 2 перекачивает рабочую жидкость из левой приводной камеры 6 по

0 лини 5 в прарую приводную камеру 9 по линии 8.

При уменьшении объема рабочей жидкости в левой приводной камере сильфон 13 удлиняется, сильфон 12 сжимается, а труб5 чатый элемент 14 перемещается вниз. В результате объем левой насосной камеры увеличивается и она заполняется пластовой жидкостью через всасывающий клапан 16. Нагнетательный клапан 15 в это время за0 крыт.

При увеличении объема рабочей жидкости в правой приводной камере 9 сильфон 19 сжимается, сильфон 20 удлиняется, а трубчатый элемент 21 перемещается вниз.

5 В результате объем правой насосной камеры 17 уменьшается и пластовая жидкость вытесняется через нагнетательный клапан 22 в канал 39 и далее по внутренней полости насосно-компрессорных труб поднимается

0 на поверхность. Всасывающий клапан 23 при эюм закрыт.

При подходе трубчатых элементов 14 и 21 к крайним нижним положениям канавка 34 совмещается с каналом 24, а канавка 37

5 соединяет канал 33 и 26, в следствие левая приводная камера 6 сообщается с правой приводной камерой 9 через обратные клапаны 28 и 30. В результате рабочая жидкость, подаваемая насосом 2, будет свободно циркулировать из правой рабочей камеры 9 в

левую рабочую камеру 6, а смятие сильфо- нов 12, 13 и 19, 20 исключается. Одновременно срабатывает система управления двигателем 3 и на обмотки последнего подается напряжение с обратным чередовани- ем фаз. При реверсировании насоса 2 рабочая жидкость из правой приводной камеры 9 по линии 8 поступает в насос 2 и, далее, по линии 5 поступает в левую приводную камеру 6.

При уменьшении объема рабочей жидкости в правой приводной камере 9 объем правой насосной камеры 17 увеличивается, пластовая жидкость через всасывающий клапан 23 поступает в него, трубчатый эле- мент 21 перемещается вверх. В свою очередь, при увеличении объема рабочей жидкости в левой приводной камере 6 объем левой насосной камеры 10 уменьшается и пластовая жидкость через нагнетатель- ный клапан 15 вытесняется в канал 39 и по насосно-компрессорным трубам поднимается на поверхность. В период подачи рабочей жидкости в левую приводную камеру 6 обратные клапаны 28 и 30 закрыты.

Описанный процесс продолжается до тех пор, пока трубчатые элементы 14 и 21 не займут крайнее верхнее положение. Тогда канавка 35 соединит канал 32 с каналом 25 и с обратным клапаном 29, а канавка 36 соединит канал 27 с обратным клапаном 31. В результате рабочая жидкость из левой приводной камеры 6 поступает в правую

приводную камеру 9 через обратные клапаны 29 и 31, смятие сильфонов 12, 13 и 19. 20 при этом исключается.

Далее срабатывает система управления двигателем 3 и рабочий процесс диафрагмен- ной насосной установки повторяется. Формула изобретения Диафрагменная насосная установка для подъема жидкости из скважин, содержащая корпус с двумя полостями, каждая из которых разделена эластичными перегородками на приводную и насосную камеры, причем каждая насосная камера снабжена всасывающим и нагнетательным клапанами для сообщения соответственно с всасывающим и нагнетательным патрубками, а приводные камеры соединены с рабочими полостями объемного реверсивного насоса, отличающаяся тем, что, с целью повышения долговечности путем исключения смятия эластичных перегородок, каждая перегородка выполнена в виде двух сильфонов различных диаметров, соединенных между собой трубчатыми элементами и прикрепленных торцами к стенкам полостей, причем на поверхности трубчатых элементов и в корпусе выполнены канавки, образующие в крайних положениях трубчатых элементов каналы, выполненные с возможностью сообщения последних с приводными камерыми через обратные клапаны.

Изобретение относится к насосному оборудованию для подъема жидкости из скважин и может быть использовано для добычи нефти. Целью изобретения является повышение долговечности насосной установки путем исключения снятия эластичных перегородок. Установка содержит корпус 1 с двумя полостями, каждая из которых разделена эластичными перегородками на приводную 6 и 9 и насосную 10 и 17 камеры. Каждая насосная камера снабжена всасывающим 16 и 23 и нагнетательным 15 и 22 клапанами. Каждая из эластичных перегородок выполнена в виде двух сильфонов различных диаметров 12, 13 и 19, 20 соединенных трубчатыми элементами 14 и 21. Противоположные торцы сильфонов присоединены к стенкам полостей корпуса 1. На поверхности трубчатых элементов 14 и 21 выполнены канавки 34, 35 и 36, 37 и в корпусе каналы 24, 25 и 26, 27. Эти каналы через обратные клапаны 28, 29, 30, 31 соединяют приводные камеры 6 и 9 при подходе трубчатых элементов в крайние верхние и нижние положения. За счет этого обеспечивается перепуск рабочей жидкости, подаваемой насосом, и исключается смятие эластичных перегородок-сильфонов 12, 13, 19, 20. 1 ил.