Привод штангового скважинного насоса с пневматическим уравновешиванием Советский патент 1993 года по МПК F04B47/04 

Изобретение относится к оборудованию для добычи нефти из скважин и может быть использовано для привода штанговых скважииных насосов.

Целью изобретения является снижение металлоемкости привода и увеличение длины хода штанг,

На чертеже приведен привод штангового скважинного насоса с пневматическим уравновешиванием. Он содержит силовой насос 1, приводимый в действие электродвигателем 2, силовой распределитель 3, управляемый вспомогательным распределителем 4. переливной клапан 5, приводной цилиндр 6, поршень 7, который установлен на сквозном штоке 8. Силовой распределитель 3 имеет гидравлическое управление. Рабочая жидкость подается в управляющие полости через обратные клапаны 9, а вытесняется через регулируемые дроссели 10. Приводной цилиндр 6 расположен в центральной части пневматического цилиндра 11 соосно с ним. По бокам приводного цилиндра 6 располагаются два (или более) вы- теснительных элемента, выполненных в виде плунжеров 12. верхние и нижние торцы которых соединены траверсами. Нижняя дополнительная траверса 13 снабжена на правляющей 14, охватывающей наружную поверхность приводного цилиндра б, Верхняя траверса 15 соединена со сквозным штоком 8. Нижняя часть последнего соединена с колонной штанг 16. к которой подвешен плунжер скважинного насоса (на чертеже не показан). Пневматический цилиндр 11 смонтирован на пьедестале 17, установленном на фланце эксплуатационной колонны 18. К этому же фланцу крепится колонна насосно-компрессорных труб 19. в верхней части снабженная боковым патрубком 20. по которому пластовая жидкость отводится в промысловую сеть. Пневматический цилиндр 11 снабжен трубопроводом с краном 21, через который во внутреннюю полость подается сжатый газ. На верхней траверсе 15 установлен кронштейн 22, взаимодействующий при подходе к верхнему положению с упором 23, а к нижнему с упором 24, установленных на тяге ресивера. Тяга перемещается в направляющих в вертикальном направлении и связана с кулачком 25. взаимодействующим со штоком вспомогательного распределителя 4. Рабочая жидкость гидропривода находится в баке 26.

Привод работает следующим образом. Силовой насос 1, приводимый в действие электродвигателем 2. подает рабочую

жидкость из бака 26 через силовой распределитель 3 то в верхнюю, то в нижнюю полость приводного цилиндра 6. При этом поршень-7 вместе со сквозным штоком 8 и

колонной штанг 16 перемещается то вниз, то вверх. Связанный с колонной штанг 16 плунжер скважинного насоса соответственно перемещается то вниз, то вверх, при этом совершается рабочий цикл скважинного наcoca, пластовая жидкость поднимается по внутренней полости колонны насосно-компрессорных труб 19 и через патрубок 20 отводится в промысловую сеть.

Вместе со штоком 8 перемещается верхняя траверса 15, связанная с плунжерами 12. Давление газа в пневматическом цилиндре 11 подбирается таким, чтобы усилие, обусловленное давлением газа на нижние торцовые поверхности плунжеров, создавало усилие, уравновешивающее все колонны штанг 16 и половину столба пластовой жидкости, расположенной в колонне насосно- компрессорных труб 19, над плунжером скважинного насоса (при реализации этого

условия нагрузка на приводной двигатель 2 при ходе штанг 16 вверх и вниз постоянна, а установка уравновешена). Требуемое давление создается подачей в пневматический цилиндр 11 газа через кран 21.

При подходе поршня 7 к крайним положениям кронштейн 22 взаимодействует с упором 23 (или 24), а кулачок 25 перемещается вверх или вниз. Шток вспомогательного распределителя 4 перемещается и в

соответствующую управляющую полость силового.распределителя 3 направляется поток жидкости. о-„.. .. ,.

Он переключает направление потоков жидкости, направляемой в цилиндр 6 и вытесняемой из него. Для ограничения величины максимального давления, развиваемого силовым насосом 1, предназначен переливной клапан 5.

Нижние торцы плунжеров 12 соединены

дополнительной траверсой 13, снабженной направляющей 14. В процессе работы установки нижняя направляющая 14 перемещается вдоль наружной поверхности приводного цилиндра 6. образуя с ней пару

трения скольжения. Наличие направляющих 14 обеспечивает повышение жесткости подвижных деталей, что позволяет увеличить длину хода штанг и таким образом улучшить показатели поршня.

(56) Патент Франции № 2071898, кл. F 04 В 47/00. 1971.

Формула изобретения ПРИВОД ШТАНГОВОГО СКВАЖИН- НОГО НАСОСА С ПНЕВМАТИЧЕСКИМ УРАВНОВЕШИВАНИЕМ, содержащий приводной гидроцилиндр колонны штанг, имеющий поршень и шток, соединенный с расположенной над цилиндром траверсой уравновешивающего устройства, включающего вытеснительные элементы, расположенные параллельно оси колонны штанг и соединенные верхними концами с траверсой, и цилиндрический сосуд, установленный с возможностью соединения с источником сжатого газа, отличающийся тем, что, с целью снижения металлоемкости и увеличения длины хода штанг за счет увеличения жесткости подвижных соединений, цилиндрический сосуд уравновешивающего устройства выполнен в виде пневмоцилиндра с размещенными в его полости нижними концами вытеснительных элементов, приводной гидроцилиндр установлен в пневмоцилиндре по его оси, а его поршень снабжен дополнительным штоком, связанным с колонной штанг, причем привод снабжен дополнительной траверсой, размещенной в пневмоцилиндре и. охватывающей наружную поверхность приводного цилиндра с образованием по- движн.рго соединения, при этом нижние торцы вытеснительных элементов соединены с дополнительной траверсой, а вытеснительные элементы выполнены в виде плунжеров.

Сущность изобретения: приводной гидроцилиндр колонны штанг имеет поршень и шток, соединенный с расположенной над цилиндром траверсой уравновешивающего устройства . Устройство содержит вытеснительные элементы расположенные параллельно оси колонны штанг и соединенные верхними концами с траверсой, и цилиндрический сосуд соединенный с источником сжатого газа Цилиндрический сосуд выполнен в виде пневмоци- линдра с размещенными в его полости нижними концами вытеснительных элементов. Гидроцилиндр установлен в пневмоцилиндре по оси, его поршень снабжен дополнительной траверсой, размещенной в пневмоцилиндре и охватывающей наружную поверхность приводного цилиндра с образованием подвижного соединения с дополнительной траверсой. Вытеснительные элементы выполнены в виде плунжеров. 1 ид

а