Пневмоприводной насос Советский патент 1992 года по МПК F04B43/06 F04B9/12 

Изобретение относится к машиностроению, в частности к насосам с сильфонами и может быть использовано для откачки пластовых жидкостей из глубоких скважин.

Известен пневмоприводной насос, содержащий корпус с выполненными в нем двумя камерами приводными и двумя рабочими камерами в виде сильфонов, связанных между собой штоком, всасывающие и нагнетательные клапаны, напорную магистраль и канал сброса приводной среды.

Недостатком данного насоса является невозможность его использования в глубинных условиях из-за недостаточного уровня избыточного давления перекачиваемой среды и конструкционного выполнения данного вида.

Целью изобретения является расширение области применения путем обеспечения возможности использования насоса в глубоких скважинах.

Указанная цель достигается тем, что в насосе, содержащем приводные и рабочую камеры, выполненную в виде сильфона,

шток, нагнетательные и всасывающие клапаны, напорную магистраль и канал сброса приводной среды, согласно изобретению диаметр сильфона рабочей камеры меньше диаметра сильфона приводной камеры, оба сильфона размещены во второй приводной камере и снабжены устройством для переключения клапанов. В корпусе выполнены перепускные каналы с установленными в них переключаемыми клапанами, сообщающие между собой приводные камеры, напорную магистраль и отводные отверстия для стравливания давления. Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что предлагаемый пневмоприводной насос отличается тем, что сильфон приводной и сильфон рабочей камеры размещены во второй приводной камере и снабжены устройством для переключения клапанов, кроме того, диаметр рабочего сильфона меньше диаметра приводного сильфона. В корпусе насоса выполнены перепускные каналы с установленными в них переключаемыми клапанами, сообщающие между собой присл

с

N о го

hO

о

водные камеры, напорную магистраль и канал сброса приводной среды.

На фиг.1 схематично изображен пнев- моприводной насос; на фиг,2 - поперечный разрез А-А на фиг. 1.5

Пневмоприводной насос содержит кор- . пус 1, приводную 2 и рабочую 3 камеры, выполненные в виде сильфонов и жестко соединенные штоком 4. Рабочая 3 и приводная 2 камеры находятся во второй привод- 10 ной камере 5. Распределение рабочего агента в приводной камере 5 происходит посредством переводных каналов 6 и 7 через клапаны 8 и 9, которые открываются и закрываются с помощью управляющего ус- 15 тройства 10.

В приводной камере 2 имеется управляющее устройство 11, которое через гибкую связь 12 и упор 13 соединено с основанием камеры 2. На концах управляющего устрой- 20 ства 11 имеются клапаны 14 и 15, с помощью которых происходит подвод и отвод рабочего агента в приводную камеру 2. Управляющее устройство удерживается в нужном фиксированном положении с помощью 25 пружины 16.

Перекачка продукции скважины из рабочей камеры 3 происходит через всасывающий 17 и нагнетательные 18 и 19 клапаны.

30

Отвод рабочего агента в область с меньшим давлением в затрубное пространство осуществляется с помощью отводных отверстий 20 и 21.35

Поворот управляющего устройства 10 осуществляется посредством рычагов 22 и 23.

Управляющие устройства 10 и 11 подвижно закреплены на осях 24 и 25. С по- 40 мощью пружины 26 управляющее устройство 10 удерживается в нужном фиксированном положении.

Насос спускают в скважину с обсадной колонной 27 на внутреннем ряде насосно- 45 компрессорных труб 28. В скважине также имеется второй ряд насосно-компрессор- ныхтруб29.

Добыча скважмнной продукции проис- 50 ходит по межтрубному пространству 30.

На забое скважины устанавливается хвостовик для откачки скважинной жидкости.

Скважинный глубинный пневмопривод- 55 ной насос работает следующим образом.

Ход нагнетания.

Начинается подача рабочего агента с помощью компрессора. Через клапан 15, который удерживается в открытом состоянии пружиной 16, рабочий агент поступает в приводную камеру 2, при этом клапан 14 закрыт, а из камеры 5 рабочий агент через клапан 9, переводной канал 7 и отводное отверстие 20 поступает в межтрубное пространство 30. Рабочая камера 3 под действием перепада давлений сжимается, уменьшаясь в размерах, клапаны 18 и 19 открываются, а клапан 17 закрывается. В связи с этим скважинная жидкость, находящаяся в рабочей камере 3, через клапаны 18 и 19 поступает в пространство 30 и под действием перепада давлений в пространстве 30 и в рабочей камере 3 движется к устью скважины.

По мере подачи рабочего агента в приводную камеру 2 она разжимается, а камера 3 сжимается, так как они жестко соединены штоком 4. Когда приводная камера 2 полностью разожмется, гибкая связь 12 между упором 13 и управляющим устройством 11 потянет последнее по ходу движения камеры, клапан 14 откроется и управляющее устройство, поворачиваясь вокруг оси 24, закроет клапан 15, Пружина 16 фиксирует нужное положение клапанов 14 и 15. Одновременно с этим упор 23 повернет управляющее устройство 10 вокруг оси 25, в результате чего клапан 9 закроется, а клапан 8 откроется.

Начинается ход всасывания.

Через переводной канал 6 и клапан 8 в приводную камеру 5 начнет поступать рабочий агент, а из приводной камеры 2 через отводное отверстие 21 рабочий агент отводится в межтрубное пространство 30. Это приводит к тому, что камера 2 начнет сжиматься, а рабочая камера 3 распрямляться. Клапан 17 рабочей камеры 3 откроется под действием перепада давления на забое скважины и рабочей камеры 3, а клапаны 18 и 19 закроются. В результате это скважинная жидкость начнет поступать в камеру 3.

Когда рабочая камера 3 полностью разожмется, а камера 2 сожмется, управляющее устройство 10 повернется под действием рычага 22, клапан 8 закроется, а 9 откроется и будет удерживаться в таком состоянии с помощью пружины 26. Одновременно с этим упор 13 подействует на управляющий механизм 11, который, поворачиваясь вокруг оси 25, закроет клапан 14 и откроет клапан 15,

Начнется ход нагнетания.

Предлагаемый скважинный глубинный невмоприводной насос позволяет создать минимальное давление на забое скважины, увеличить коэффициент газо- и конденсато- отдачи, снизить давление забрасывания месторождения.

Формула изобретения 1. Лневмоприводной насос, содержащий корпус, установленные в нем с образованием двух приводных и рабочей камеры два сильфона, связанных между собой штоком, всасывающие и нагнетательные клапаны, напорную магистраль и канал сброса приводной среды, отличающийся тем, что, с целью расширения области применения путем обеспечения возможности использования насоса в глубоких скважинах, диаметр сильфона, установленного с обра

зованием рабочей камеры, меньше диаметра сильфона, установленного с образованием приводной камеры, а оба сильфона размещены во второй приводной камере и снабжены устройством для переключения клапанов.

2. Насос по п.1,отличающийся тем, что в корпусе выполнены перепускные каналы с установленными в них переключаемыми клапанами, сообщающие между собой приводные камеры, напорную магистраль и канал сброса приводной среды.

Использование: для откачки пластовых жидкостей из глубоких скважин. Сущность изобретения: в корпусе с образованием двух приводных и рабочей камеры установлены два сильфона, связанных между собой штоком. Диаметр сильфона, установленного с образованием приводной камеры. Оба сильфона размещены во второй приводной камере и снабжены устр-вом для переключения клапанов. В корпусе выполнены перепускные каналы с установленными в них переключаемыми клапанами, сообщающие между собой приводные камеры, напорную магистраль и приводной канал. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

/ N

f

Xl

J )

.«

Ј

if

А

5

27И

19

Ч И

&

/

5

А А

Н

/л

о г