Привод штангового винтового насоса Советский патент 1993 года по МПК F04B47/02 

Изобретение относится к оборудованию для добычи нефти, предназначено для привода штангового винтового насоса и может быть использовано при эксплуатации скважин, продуцирующих нормальную и особенно высоковязкую нефть.

Цель изобретения - повышение эффективности привода за счет упрощения конструкции и уменьшения трудоемкости процесса регулирования положения колонны штанг относительно устья скважины.На фиг. 1 показана кинематическая схема привода; на фиг. 2 - вид клиновой подвески сверху.

Привод штангового винтового насоса устроен следующим образом.

На устье скважины 1 на пьедестале 2 установлен приводной электродвигатель.

состоящий из статора 3 и ротора 4, закрепленного на полом валу 5. Полый вал 5 установлен на двух конических подшипниках 6, 7, воспринимающих радиальную и осев-гю нагрузки. Полый вал 5 электродвигателя непосредственно сопряжен с полым залом 8, имеющим консольные участка зыступаю- щие за подшипники 6. 7. В попом вале 8 расположена полая штангя 9. заглушенная в верхней части. Она приводит в действие винтовой насос и по ее внутренней полости поднимается пластовая жидкость. (Колонна штанги насос на чертеже не показаны). В полой штанге 9 имеются отверстия 10, через которые плзстовая жидкость из внутренней полости .ыанг попадает в кольцевое пространство между полой штангой 9 и полым валом 8, и далее через отверстия 11

в трубопровод для отвода пластовой жидкости 12.

В верхнем консольном участке вала 8 расположена клиновая подвеска, состоящая из корпуса 13, основного клина 14, который перемещается в осевом (вертикальном) направлении и воспринимает осевую нагрузку и установленного в нем вспомогательного клина 15. Последний имеет возможность углового перемещения относительно основного клина 14 и передает крутящий момент от полого вала двигателя 5 и полого вала 8 к полой штанге 9.

Зазор между полой штангой 9 и валом 8 герметизируется уплотнителями 16 и 17.

В нижнем консольном участке полого вала 8 имеются отверстия 11, по обеим сторонам которых расположены устьевые уплотнения 18 и 19. установленные в едином корпусе-пьедестале 2. Полость между уплотнениями 18 и 19 соединена с трубопроводом для отвода пластовой жидкости 12.

Привод штангового винтового насоса работает следующим образом. При подаче напряжения на обмотку статора 3 ротор 4 вместе с полыми валами 5 и 8 вращается и через корпус 13, основные клинья 14 и вспомогательные клинья 15 крутящий момент передается полой штанге 9. От нее через колонну полых штанг крутящий момент передается винтовому насосу (на чертеже не показан). Пластовая жидкость, откачиваемая насосом, поднимается по вращающейся колонне полых штанг. Осевая нагрузка от колонны штанг и столба жидкости передается полой штангой 9, основным клином 14 корпусу 13 и далее полыми валами 8 и 5 и подшипником 7 через пьедестал 2 на устье скважины 1. Основные клинья 14 расположены в корпусе 13 с возможностью осевого перемещения. В них расположены вспомогательные клинья 15, установленные с возможностью углового перемещения относительно основных клиньев 14. Вспомогательные клинья 15 передают крутящий момент. Пластовая жидкость, поднимающаяся по полой штанге 8 через отверстия 10, попадает в кольцевое пространство между полой штангой 8 и полым валом 5. Это пространство герметизируется уплотнениями 16 и 17, из него через отверстия 11 направляется в полость, образованную пьедесталом 2 и уплотнениями 18 и 19, и далее в трубопровод для отвода пластовой жидкости 12.

Эффективность привода обусловлена простотой кинематической схемы, в которой отсутствуют какие-либо механические передачи. Одновременно уменьшается трудоемкость процесса регулирования положения колонны штанг относительно устья, скважины. Эта операция предопределена необходимостью точной установки винта насоса относительно обоймы (либо насоса в

сборе относительно его посадочного гнезда). Она выполняется после монтажа привода на устье и заключается в посадке колонны полых штанг На клинья 14. При этом и с основным 14 и вспомогательным 15

клиньями оперируют как с одной деталью. Упрощению операции посадки на клинья способствует также расположение их в верхней части привода. В процессе посадки на клинья колонна полых штанг 8 может перемещаться вверх и вниз в большом.диапазоне, обусловленном расстоянием между уплотнениями 16 и 17 - при этом отверстия 10 должны располагаться между этими уплотнениями.

Регулирование режима работы привода-изменение числа оборотов - осуществляется ступенчато, путем переключения обмоток двигателя, либо плавно - при использовании известных систем регулирования чистоты вращения вала электродвигателя.

Формула изобретения Привод штангового винтового насоса,

содержащий установленный вертикально над устьем скважины на подшипниковых опорах и связанный с выходным валом электродвигателя полый при водной вал колонны штанг, на верхней, выступающей за подшипники консольной части которого закреплена клиньевая подвеска, включающая клинья, установленные с возможностью осевого перемещения и контакта с наружной поверхностью колонны штанг, установленной концентрицно внутри полого приводного вала с образованием гарантированного, уплотненного в верхней части зазора и с возможностью совместного с валом вращения средства отвода пластовой

жидкости, откачиваемой насосом, включающие корпус с двумя, оппозитно расположенными уплотнительными узлами, между которыми подключен трубопровод отвода, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что, с целью

упрощения конструкции и уменьшения трудоемкости процесса регулирования положения колонны штанг относительно оси вращения полого вала, выходной вал электродвигателя выполнен полым и непосредст-.

венно сопряжен с полым валом для совместного вращения, последний снабжен дополнительной, выступающей за подшипники нижней консольной частью, снабженной на конце средствами уплотнения зазора между внутренней поверхностью вала и колонной штанг, корпус средств отвода пластовой жидкости установлен между устьем скважины и электродвигателем и охватывает нижнюю консольную часть приводного вала, колонна штанг снабжена отверстиями в ее стенке, расположенными между средствами уплотнения зазора для сообщения внутренней полости колонны с полостью зазора, а нижняя консольная часть приводного вала снабжена участком перфорированной поверхности, расположенной на участке между уплотнительными узлами корпуса средств отвода, при этом каждый клин подвески колонны штанг выполнен из двух частей, установленных с возможностью относительного углового перемещения.

Сущность изобретения: полый приводной вал колонны штанг установлен вертикально над устьем скважины на подшипниковых опорах и связан с выходным валом электродвигателя. Выходной вал выполнен полым и непосредственно сопряжен с полым валом для совместного вращения, к-рый снабжен дополнительной выступающей за подшипники нижней консольной частью, снабженной на конце средствами уплотнения зазора между внутренней поверхностью вала и колонной штанг. Корпус средств отвода пластовой жидкости установлен между устьем скважины и электродвигателем и охватывает нижнюю консольную часть приводного вала. Колонна штанг имеет отверстия, расположенные между средствами уплотнения зазора, для сообщения внутренней полости колонны с полостью зазора. Нижняя консольная часть приводного вала снабжена участком перфорированной поверхности, расположенной на участке между уплотнительными узлами корпуса. Каждый клин подвески колонны штанг выполнен из двух частей, установленных с возможностью относительного углового перемещения. 2 ил. Ё