Скважинный штанговый насос Советский патент 1991 года по МПК F04B47/00 F04B47/04 

Фиг. 2

Изобретение относится к технике добычи нефти, в частности к скважинным штанговым насосам с гидроштангой и большой длиной хода, может быть использовано в нефтегазодобывающей промышленно- сти при эксплуатации преимущественно наклонных скважин и является усовершенствованием изобретения по авт.св. № 1193292.

Цель изобретения - повышение эксплу- атационной надежности при работе в наклонных скважинах путем частичного предотвращения радиального перемещения верхнего конца втулки секции цилиндра.

На фиг.1 схематично представлен сква- жинный штанговый насос, продольный рез; на фиг.2 -узел I на фиг.1.

Скважинный штанговый насос содержит секционный втулочный цилиндр 1 с вса- сывающим 2 клапаном, каждая из последовательно соединенных секций 3 которого размещена в кожухе 4, и установленный в цилиндре 1 полый плунжер 5 с нагнетательным 6 клапаном. Втулка 7 каждой секции 3 закреплена в кожухе 4, в его нижней части, и снабжена конусной расточкой 8, расположенной на верхнем ее конце, установленном с возможностью радиального перемещения.

Наружная поверхность втулки 7 каждой секции 3 цилиндра 1 снабжена кольцевой канавкой 9 с установленным в ней ограничительным разрезным кольцом 10. наружный диаметр которого меньше внутреннего диаметра кожуха 4. Под переводником 11 размещен резино-металлический элемент 12, выполненный в виде металлической прижимной втулки 13 и резинового упругого кольца 14,установленного в муфте 15 между металлической прижимной 13 втулкой и верхним торцом втулки 7 секции 3 цилиндра 1 с возможностью взаимодействия резинового упругого 14 кольца с торцом верхнего конца втулки 7 секции 3 цилинд- ра 1.

Секционный цилиндр 1 выполнен двухступенчатым, а плунжеры 5 обеих ступеней (не обозначены) связаны между собой жестко посредством полого штока 16, причем в нижней части верхней ступени секционного цилиндра 1 и в переводнике 11 выполнены сквозные отверстия 17.

Скважинный штанговый насос на колонне насосных труб 18 спущен в колонну обсадных труб 19 скважины (не обозначен) и установлен в последней посредством опоры 20, причем привод насоса осуществлен через гидроштангу.

Описанный скважинный штанговый на сое работает следующим образом.

При создании избыточного давления рабочей жидкости в кольцевом пространстве (не обозначено) между колонной обсадных труб 19 и скважинным штанговым насосом рабочая жидкость проходит через сквозные отверстия 17 и действуют снизу вверх на верхний плунжер 5 верхней ступени секционного цилиндра 1. При этом связанные между собой полым штоком 6 плунжеры 5 обеих ступеней секционного цилиндра 1 движутся вверх, нагнетательный 6 клапан закрывается и скважинная жидкость-нефть вытесняется вверх по колонне насосных труб 18 на поверхность. При этом в нижней секции 3 ступенчатого цилиндра 1 идет процесс всасывания скважинной жидкости через открывшийся всасывающий 2 клапан. При достижении плунжерами 5 крайнего верхнего положения поток рабочей жидкости автоматически переключается в полость колонны насосных труб 18. Переключение потока осуществляется на поверхности (не показано). Плунжеры 5 начинают двигаться вниз, нагнетательный 6 клапан открыт, всасывающий клапан 2 закрыт. При достижении плунжерами 5 крайнего нижнего положения поверхностная система автоматически переключает давление рабочей жидкости в кольцевое пространство. Далее весь процесс работы скважинного штангового насоса повторяется.

При работе скважинного штангового насоса с приводом от гидроштанги в наклонных скважинах ограничительное разрезное кольцо 10 предотвращает залегание верхней секции 3 ступенчатого цилиндра 1 по внутренней стенке кожуха 4 и при этом одновременно обеспечивает центровку секции 3 цилиндра 1 относительно плунжера 5 при незначительном радиальном перемещении (1-1,5 мм) ступенчатого секционного цилиндра 1.

Резиновое упругое кольцо 14 закрывает сверху зазор в кольцевом пространстве (не обозначено) между кожухом 4 и секцией 3 ступенчатого цилиндра 1 от попадания в него песка. Резиновое упругое кольцо 14 удерживается в муфте 15 металлической прижимной втулкой 13. Исполнение ступенчатого цилиндра 1 секционным длинноходо- вым создает предпосылки повышения эффективной установки, а ограничительные разрезные кольца 10 и металлические прижимные втулки 13 с резиновыми упругими кольцами 14 повышают эксплуатационную надежность в наклонных скважинах с высоким содержанием песка.

При этом кольцевая канавка 9 должна быть выполнена на расстоянии от верхнего торца втулки 7 секции 3 ступенчатого цилиндра 1, равном не менее двух длин ее конусных расточек, а резиновое упругое кольцо 14 выполнено с вертикальным буртом (не обозначен), равным не менее двух третей его ширины, причем резино-металлический элемент 12 может быть выполнен методом вулканизации.

Формула изобретения Скважинный штанговый насос по авт.св. № 1193292, отличающийся тем, что, с целью повышения эксплуатационной надежности при работе в наклонных скважинах путем частичного предотвращения радиального перемещения верхнего конца втулки секции цилиндра, наружная поверхность втулок каждой секции цилиндра снабжена кольцевой канавкой с установленным в ней ограничительным разрезным кольцом, наружный диаметр которого меньше внутреннего диаметра кожуха, под переводником размещен резино-металлический элемент, выполненный в виде металлической прижимной втулки и резинового упругого кольца, установленного в муфте между

прижимной втулкой и верхним торцом втулки секции цилиндра с возможностью взаимодействия упругого кольца с торцом верхнего конца втулки секции цилиндра, секционный цилиндр выполнен двухступеичатым, а плунжеры обеих ступеней связаны между собой жестко посредством полого штока, причем в нижней части верхней ступени и в переводнике выполнены сквозные отверстия.

Изобретение позволяет повысить эксплуатационную надежность штангового насоса при работе в наклонных скважинах путем частичного предотвращения радиального перемещения верхнего конца втулки секции цилиндра. Наружная поверхность втулок 7 каждой секции цилиндра снабжена кольцевой канавкой с установленным в ней ограничительным раэреэным кольцом, Наружный диаметр кольца меньше внутреннего диаметра кожуха 4. Под переводником 11 размещен резинометаллмческий элемент 12, выполненный в виде металлической прижимной втулки 13 и реаииоаого упругого кольца 14, установленного а муфте 15 между втулкой 13 и верхним торцом втулки 7 с возможностью взаимодействия кольца 14 с торцом верхнего конца втужш 7. Цилиндр выполнен двухступенчатым. Плунжеры обеих ступеней связаны между собой жестко полым штоком. В нижней части верхней ступени и переводнике 11 выполнены сквозные отверстия. 2 ил. Ё