Известны пневматические насосы для глубоких колодцев с применением распределительного для сжатого воздуха золотника, шток коего перемещается движением общего для поршней насосного штока.
В предлагаемом насосе отработавший воздух использован в качестве рабочего газа для аэрации нагнетаемой нефти путем установки на общем штоке насоса добавочного поршня, предназначенного для всасывания и подачи отработавшего воздуха по соответствующим каналам в полость, наполняемую нефтью.
На чертеже фиг. 1 изображает продольный разрез насоса; фиг. 2 - поперечный разрез насоса по I-I фиг. 1; фиг. 3 - то же по II-II; фиг. 4 - то же по III-III; фиг. 5 - то же, по IV-IV; фиг. 6 - то же по V-V; фиг. 7 - то же, по VI-VI; фиг. 8 - то же, по VII - VII; фиг .9 - то же по VIII-VIII.
Насос устроен и работает следующим образом. Два поршня 7 и 17 и плунжеры 25 и 27 насажены - первые на шток 4, а вторые - на полый шток 23. Оба штока соединены между собой муфтой 21. Все это вместе с соответствующими цилиндрами и другими деталями заключено в кожух 9 и на трубах 1 опускается в скважину, причем муфтой 33 насос садится на седло насосных или обсадных труб; при этом создается герметическое разделение жидкости с верхней частью скважины.
Компрессор, обслуживающий группу скважин, будет подавать к насосу сжатый воздух или газ, может быть подогретый до температуры плавления парафина; это делается как с целью повышения упругости воздуха, так и уничтожения парафинизации труб.
Далее цикл работы насоса описывается с того момента, когда поршень 7 стоит на нижнем мертвом положении, т.е. как раз противоположно положению, показанному на чертеже. Газ, поступивший в трубу 1 через отверстие Г и канал 1′, проходит между стенками кожуха 9 и цилиндра 8; движение газа показано сплошной линией со стрелками. Через золотниковую коробку газ поступает в цилиндр 8 и начинает поднимать поршень 7 вверх. Поршень 7, будучи соединен при помощи штока 4 с поршнем 17 и плунжерами 25 и 27, потянет их за собой, создавая таким образом вакуум и следовательно засос жидкости из скважины. Газ, находящийся над поршнем 7, будет через отверстие Д по каналу, идущему между цилиндром и кожухом, вытесняться во второй воздушный цилиндр и будет засосан через отверстие Е в нижней части цилиндра поршнем 17. Движение этого газа показано пунктирной линией со стрелками. Газ же, находящийся над поршнем 17 во время его подъема вверх, как и поршня 7, через отверстие О в верхней части цилиндра вытеснится по каналу и через отверстие Р в цилиндр для аэрации нефти. Во время подъема плунжера 25, представляющего собой стакан, ходящий по направляющему цилиндру 30, создается вакуум, вторым же плунжером 27, который служит для предохранения от попадания песка к трущимся частям плунжера 25 и цилиндра 30, будет засосана нефть. Трущиеся части плунжера 25 и цилиндра 30 обильно смазываются маслом, которое находится в камере, расположенной над плунжером; при этом маслом заполняются все отверстия и пустоты в момент подъема с тем, чтобы не образовались мешки газа; полый шток снабжен манжетом 29.
На этом половина первого цикла заканчивается.
В то время как поршень 7, дойдя до верхнего положения, перекроет отверстия в верхней и нижней золотниковых коробках, при помощи золотников А (фиг. 3), ударяясь об их штоки вверху самим поршнем, а внизу с помощью шайбы 11, газ из трубы 1 через отверстия К и И (фиг. 2 и 3) начнет проходить в верхнюю часть цилиндра 8, давя и передвигая вниз поршень 7. В нижнюю же часть цилиндра доступ газа прекращен и выпускное отверстие открыто. Опускаясь вниз, поршень 7 заставит двигаться вниз и связанные с ним поршень 17 и плунжеры 25 и 27. В это время отверстие в седле 32 закроется клапаном 31 и засосанная в первой половине цикла нефть через полый шток 23 вытесняется в резервуар для приема и аэрации нефти. Одновременно из нижней части цилиндра 8 отработавший газ через отверстие в золотниковой коробке и канал Г, как показано пунктирной линией, будет вытесняться поршнем 7 во второй воздушный цилиндр, куда он будет засасываться поршнем 17 через отверстие Е в верхней части цилиндра, которое имеет клапан 12 (фиг. 6), где он остается до следующего хода поршня вверх. Газ же, ранее засосанный поршнем 17 от первого хода вверх, из нижней части второго воздушного цилиндра поршнем 17, а также и через отверстие П (фиг. 3) будет выдавливаться в цилиндр для приема и аэрации нефти через отверстие Р (фиг. 1). А так как сюда поступила и нефть, то здесь произойдет аэрация ее; при этом аэрация будет происходить наиактивнейшим образом, так как поступившие нефть и газ обладают большой подвижностью, т.е. бурлением. Аэрация производится для облегчения работы двигателя, так как столб жидкости будет значительно легче, что даст возможность использовать существующие компрессоры. При последующих ходах аэризированная нефть через отверстия Ж и 20 пройдет в затрубное пространство и затем поднимется до устья скважины. При очень глубоких скважинах можно поставить по глубине два насоса, тем самым высота подъема уменьшится в два раза.
1. Пневматический поршневой насос двойного действия для глубоких колодцев, с распределительным для сжатого воздуха золотником, шток коего, перемещается движением общего для поршней насосного штока, отличающийся тем, что, с целью использования отработавшего воздуха в качестве рабочего газа для аэрации нагнетаемой нефти, - в цилиндре насоса, на общем штоке помещен добавочный поршень 17, предназначенный для всасывания и подачи отработавшего воздуха по соответствующим каналам через отверстие Ж в полость, наполняемую нефтью.
2. При насосе по п. 1 применение приспособления для смазки и устранения проникания газа между плунжерами 25 и 27, состоящего из расположенной над плунжером камеры с маслом, служащим для заполнения кольцевой щели между кожухом и полым штоком, снабженным манжетом 29.
