Скважинный штанговый насос Советский патент 1992 года по МПК F04B47/02 

сл

с

Использование: в наклонно-направленных скважинах для добычи нефти, эксплуатируемых штанговыми насосами. Сущность изобретения: скеажинный штанговый насос состоит из цилиндра t, с установленным в его нижней части всасывающим клапаном 2, размещенного в цилиндре 1 полого плунжера 3 с установленным в его нижней части нагнетательным клапаном 4, в верхней части плунжера выполнена расточка 5 для размещения упругого элемента 6 с продольными канавками 8. Благодаря соединению штока 7 в нижней части плунжера 3 верхний конец его находится в свободном состоянии. 3 ил.

4

СП

-N О

Ы

Изобретение относится к технике добычи нефти и может использоваться в наклонно- направленных скважинах, эксплуатируемых штанговыми насосами

Известен скважинный штанговый насос, содержащий цилиндр, плунжер, всасывающий и нагнетательный клапаны, замок, шток, упорный ниппель, узел замковой .

Недостатком конструкции этого насоса является низкая надежность в работе, а именно при движении плунжера вниз вследствие реально действующей кривизны штока возникают прижимающие силы между плунжером и цилиндром, отрицательно влияющие на работоспособность насоса, в результате чего происходит интенсивный износ трущейся пары плунжер-цилиндр. Кроме того, жесткое соединение штока с верхним концом плунжера приводит к одностороннему износу плунжера.

Известен также глубинный вставной насос типа НГВ1, содержащий цилиндр, плунжер, всасывающий и нагнетательный клапаны, замок, шток, переводник штока

Вышеуказанные недостатки полностью можно отнести и к этому насосу.

Наиболее близким к описываемому изобретению по технической сущности и достигаемому результату является известный скважинный штанговый насос типаНЕИС, содержащий цилиндр с установленным 6 его нижней части всасывающим клапаном, размещенный в цилиндре полый плунжер с каналами для прохода откачиваемой жидко- .сти и установленным в его нижней части нагнетательным клапаном и клеткой, а также соединенный с полым плунжером полированный шток.

Недостатком этого насоса является низкая надежность при работе в наклонно-направленных скважинах Цилиндр и плунжер насоса указанной конструкции обладают большой жесткостью, шток также жестко соединен с верхним концом плунжера. При движении плунжера вниз из-за большого гидравлического сопротивления в нагнетательном клапане в верхней части плунжера создаются составляющие горизонтальные усилия, которые стремятся прижать плунжер в одну сторону к стенке цилиндра, что ускоряет процесс износа пары плунжер-цилиндр. Кроме того, это явление способствует изгибу и слому штока насоса в резьбовой части или отвороту последнего от плунжера. Целью изобретения является повышение надежности за счет снижения темпа износа рабочей пары цилиндр-плунжер.

Цель достигается тем, что соединение полЪго плунжера с полированным штоком выполнено в полости плунжера по крайней

мере в месте установки клетки нагнетательного клапана, при этом в верхней части полого плунжера на его внутренней поверхности выполнена расточка, в которой

установлен упругий элемент, наружная поверхность которого снабжена выточками, а каналы для прохода откачиваемой жидкости образованы внутренней поверхностью плунжера в месте установки упругого эле0 мента и выточками последнего, причем упругий элемент установлен с возможностью взаимодействия с полированным штоком.

Соединение полого плунжера с полированным штоком непосредственно клеткой

5 нагнетательного клапана позволяет предотвратить возникновение горизонтальной составляющей силы при движении плунжера вниз, а также слом штока в резьбовой части или отворот штока от сборки плунжера Тем

0 самым уменьшается темп износа пары. Упругий элемент, установленный в расточке в верхней части плунжера с возможностью взаимодействия с полированным штоком, обеспечивает сохранение площади для про5 хождения откачиваемой жидкости и амортизацию штока при колебательном движении его

Таким образом, достигается цель - повышение износостойкости пары плунжер0 цилиндр насоса и повышение надежности пары и тем самым увеличение срока службы насоса.

На фиг.1 схематично изображен скважинный штанговый насос; на фиг 2 пред5 ставлена конструкция упругого элемента; на фиг.З - разрез А-А на фиг.2.

Насос состоит из цилиндра 1 с установленным в его нижней части всасывающим клапаном 2, размещенного в цилиндре 1

0 полого плунжера 3 с установленным в его нижней части нагнетательным клапаном 4. В верхней части полого плунжера 3 имеется расточка 5 для установки в ней упругого элемента 6 для амортизации колебательно5 го движения штока 7. Упругий элемент б имеет на своей наружной поверхности выточки 8, а каналы при этом для прохода откачиваемой жидкости образованы с внутренней поверхностью плунжера. Полиро0 ванный шток 7 соединен с нагнетательным клапаном 4 и взаимодействует с упругим элементом 6.

Насос работает следующим образом. При движении полого плунжера 3 вверх вса5 сывающий клапан 2 открывается и происходит всасывание жидкости из скважины в цилиндр 1. В то же время нагнетательный клапан 4 закрывается и полый плунжер 3 нагнетает жидкость, находящуюся над ним, в колонну насосно-компрессорный труб (на

чертеже не указано). Благодаря соединению полированного штока 7 в месте установки клетки нагнетательного клапана, размещенного в нижней части полого плунжера 3, верхний конец его находится в свободном состоянии, что обеспечивает свободную ориентацию плунжера по оси цилиндра 1 при его возвратно-поступательном движении. Благодаря этому снижаются усилия, прижимающие плунжер 3 к стенкам цилиндра 1. в результате чего снижается темп износа пары плунжер-цилиндр. При движении плунжера 3 вниз всасывающий клапан 3 закрывается, нагнетательный клапан 4 открывается и жидкость из-под полого плунжера 3 переходит в надплунжерное пространство. При этом полый плунжер 3 свободного верхнего конца также не прижимается к стенке цилиндра 1. Упругий элемент б обеспечивает амортизацию штока при колебательном движении его. Формула изобретения Скважинный штанговый насос, содержащий цилиндр с установленным в его нижней части всасывающим клапаном, размещенный в цилиндре полый плунжер с каналами для прохода откачиваемой жидкости и установленным вето нижней части нагнетательным клапаном с клеткой, а также соединенный с полым плунжером полированный шток, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности за счет снижения темпа износа рабочей пары

цилиндр-плунжер, соединение полого плунжера с полированным штоком выполнено в полости плунжера по крайней мере в месте установки клетки нагнетательного клапана, в вернхей части полого

плунжера на его внутренней поверхности выполнена расточка, в которой установлен упругий элемент с выточками на наружной поверхности, з каналы для прохода откачиваемой жидкости образованы внутренней поверхностью плунжера в месте установки упругого элемента и выточками последнего, причем упругий элемент установлен с возможностью взаимодействия с полированным штоком.

фиг.З