Манжетный плунжер глубинного насоса Советский патент 1992 года по МПК F04B47/02 F04B21/04 

Изобретение касается добычи нефти и может быть использовано в штанговых глубинных насосах.

Известен плунжер скважинного штангового насоса, на корпусе которого установлены уплотнительные кольца.

Все уплотнительные кольца равномерно и постоянно поджаты к стенке цилиндра, в котором установлен плунжер, и подвергаются ускоренному износу как при ходе плунжера вверх, так и при ходе вниз.

Наиболее близким к заявляемому является манжетный плунжер глубинного насоса, в котором кольцевой паз под верхней манжетой соединен каналом с внутренней полостью плунжера, а остальные кольцевые пазы под нижними манжетами соединены отверстием с наружной частью плунжера, что должно обеспечивать поочередное вступление манжет в работу по мере износа вышестоящей манжеты.

В известной конструкции увеличен срок службы верхней манжеты за счет ее непостоянного поджима к стенке цилиндра. Возможность увеличения срока службы всех нижележащих манжет незначительна, т. к. одно и то же давление (с наружной части плунжера), передается к внешней и внутренней сторонам манжет. Если манжеты будут сразу поджаты за счет своих упругих свойств, то они будут изнашиваться одновременно с верхней манжетой, а если под- жатия не будет, то они не будут выполнять своих основных функций.

Цель изобретения - повышение надежности и долговечности плунжера.

Поставленная цель достигается тем, что в плунжере, включающем полый корпус с уплотнениями, установленными в кольцевых пазах с возможностью последовательного включения их в работу и сообщающихся каналом с полостью плунжера, кольцевые пазы выполнены с возможностью последовательного сообщения между собой в момент износа уплотнений каналами, расположенными на боковой поверхности паза у внутренней кромки уплотнения и с торца кольцевого паза, при этом началь-х О

Ю VJ

ный паз связан каналом с полостью плунжера.

Предложенная конструкция обеспечивает поочередное подключение манжет в работу и обеспечивает их поджатие только при рабочем ходе плунжера, т. к. при этом давление в полости плунжера всегда превышает давление, действующее на его внешнюю поверхность.

На фиг. 1 представлен общий вид плунжера штангового насоса; на фиг. 2 - поперечное сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - поперечное сечение Б-Б на фиг. 1.

Плунжер штангового глубинного насоса содержит корпус 1 с внутренней полостью 2 и клапаном 3. В корпусе 1 выполнены кольцевые пазы 4, 5, 6 с установленными в них уплотнениями 7, 8, 9. Верхний начальный кольцевой паз 4 связан с внутренней полостью 2 каналом 10. Боковая поверхность паза 4 связана с внутренней кольцевой поверхностью паза 5 каналом 11, а боковая поверхность паза 5 - с внутренней кольцевой поверхностью паза б каналом 12.

С нижнего торца плунжера штангового насоса имеется аналогичная конструкция с каналами, выполненными в той же последовательности от торца плунжера.

Плунжер штангового насоса работает следующим образом.

При ходе плунжера 1 вверх клапан 3 закрывается и усилие от давления столба жидкости в внутренней полости 2, действуя через канал 10 и кольцевой паз 4, разжимает уплотнение 7, что обеспечивает герметичность плунжера.

При ходе плунжера 1 вниз клапан 3 открывается, давление во внутренней полости 2 выравнивается с наружным и уплотнение

7 в силу упругих свойств сжимается, исключая трение и износ при ходе вниз.

При длительной работе по мере износа уплотнения 7 наступает момент, когда внутренняя кромка его при ходе вверх открывает канал 11, при этом вступает в работу уплотнение 8. По мере износа уплотнения 8 таким же образом вступает в работу уплотнение 9 через канал 12.

Число уплотнений устанавливается в зависимости от скважинных условий - наличие мехпримесей, температуры забойной части, вязкости жидкости и др.

Аналогично верхнему, работает нижний

комплект уплотнений.

Таким образом, в процессе работы уплотнений последующие уплотнения сохра- няют первоначальные размеры, что обеспечивает продолжительность их работы, надежность и долговечность плунжера в целом.

Формула изобретения Манжетный плунжер глубинного насоса, содержащий полый корпус с уплотнениями, установленными в кольцевых пазах с возможностью последовательного включения их в работу и с возможностью сообщения каналом с полостью корпуса, о т л и ч аю щ и и с я тем, что, с целью увеличения надежности и долговечности, кольцевые пазы выполнены с возможностью последовательного сообщения между собой каналами, расположенными на боковой поверхности

паза у внутренней кромки уплотнения и с торца кольцевого паза в момент износа уп- лотнения, при этом один из крайних пазов | связан каналом с полостью корпуса непосредственно.

Фиг.1

Использование: при добыче нефти. Сущность изобретения: уплотнения (7, 8, 9) полого корпуса (1) установлены в кольцевых пазах (4, 5, 6) с возможностью последовательного включения их в работу и сообщения каналом (10) с полостью (2) корпуса (1). Пазы (4, 5, 6) сообщаются между собой каналами (11, 12), расположенными на боковой поверхности паза у внутренней кромки уплотнения и г торца кольцевого паза в момент износа уплотнения. 3 ил.

Фие.2

6-6

Фиг.З