Глубокий насос с гидравлической штангой Советский патент 1936 года по МПК F04B47/04 

В предлагаемом глубоком насосе с гидравлической штангой, .приводимой Б действие сжатым воздухом, поступающим через автоматический переключатель, имеется целью достигнуть повышения высоты нагнетания за счет использования больших наружных площадей диффенциальных поршней в ка,честве воспринимающих и передающих насосу давление сжатого воздуха, а меньших кольцевых внутренних площадей-в качестве подающих нагнетаемую насосом жидкость.

Для этого через перегородку, снабженную обратным клапаном и укрепленную в трубе, проходит общий полый .шток двух диференциальных поршней, внутренние поверхности которых образуют со стенками трубы и этой перегородкой рабочие насосные камеры. Полый шток снабжен нагнетательным клапаном и используется для подачи нагнетаемой насосом жидкости. ,

На чертеже фиг. I изображена принципиальная схема устройства глубокого насоса с гидравлической штангой; фиг. 2-вертикальный разрез одного из возможньгх вариантов конструктивного оформления насоса.

В принципиальной схеме (фиг. 1) устройства насоса в колонну 7 труб, снабженную наглухо приваренным днищем, опускается колонна 2 труб с под(147)

вешенным к ней корпусом 3 насоса.. Внутри корпус насоса разделен перегородкой 4 на две камеры. В верхней камере движется диференциальный поршень 5, а в нижней-такой же поршень 6. Оба поршня соединены полым штоком,7 с плотной скользящей посадкой в перегородке/.Верхняя и нижняя камеры сообщаются каналом в перегородке, каковой канал снабжен обратньш клапаном S. Верхняя камера сообщается с затрубным пространством трубкой 9, имеющей клапан W. Полый шток 7 снабжен наверху нагнетательным клапаном /7, а внизу-отверстием 72.

Надземное оборудование состоит из пневматического золотника 34, управляющего двухходовыми кранами 35 и 36, регуляторов давления 37 и 38, вентилей 28 и 33 и системы трубопроводов, питающих скважину воздухом от компрессора.

При начальном положении колонна 2 залита нефтью доверху, аколонна 7 залита доверху жидкостью соответствующего удельного веса.

Оба поршня находятся в крайнем нижнем положении. Пробки кранов55,5б повернуты вправо. Противовесы 25 и 27, регулирующие клапаны 24 и 25, установлены на давление сжатого воздуха, требуемое расчетом. При открытых вентилях 33, 28 и 29 воздух от компрессора по трубе 39 через кран 35, трубы 40, 41, 13 и 32 попадет в колонну 7, надавит, на .жидкость и заставит поршни б и 5 переместиться вверх. При этом нефть из затрубного пространства через клапан 10 засасывается в верхнюю насосную камеру. Клапаны 11 w. 8 закрыты. Воздух из нижней камеры вытесняется через отверстие 12 полого штока 7 в трубу колонны 2. Излишек нефти в ней выльется через трубы 3/, 42, 17 и 43, кран 36 и трубку 18 наружу. Давление сжатого- воздуха, достигнув величины, на которую установлен груз 27, приоткрывает клапан 25. Воздух из камеры 23 через клапан 25 трубки 16 и 14 попадает в пневматический золотник 34, который повернет пробки кранов влево, т. е. в положение, указанное в схеме.

Теперь воздух, как это легко проследить по схеме, попадает в колонну 2, надавит на поверхность нефти и заставит поршни переместиться вниз. Нефть из верхней камеры через клапан 8 перельется в нижнюю камеру, клапаны 9 vi 11 закрыты.

При достижении требуемого расчетом давления сжатого воздуха клапан 24 регулятора 38 давления откроется. Воздух по трубкам 75 и 14 попадает в пневматический Золотник 34, который повернет пробки кранов в первоначальное положение, т. е. даст доступ воздуху в колонну 7 труб.

Поршни опять начнут подниматься. Нефть из нижней камеры будет вытесняться через полый шток и клапан 11 в колонну 2 труб, а в верхнюю камеру будет засасываться новая порция нефти.

Начиная с этого хода, каждое движение поршней вверх одновременно засасывает новую порцию нефти в верхнюю камеру и выкидывает нефть из нижней камеры, а каждое движение поршней вниз переливает нефть из верхней камеры в нижнюю.

Вентиль 33 служит для пуска и остановки насеса. Вентили 28,29 регулируют подачу воздуха в пневматический золотник 34 а следовательно и число качаний в единицу времени.

При конструктивном оформлении насоса, изображенном на фиг. 27 колонна 7 труб снабжена на нижнем конце башмаком 74 с конусным седлом, а

в эту колонну спускается колонна 2 труб с подвеп1енным к ним- насосом и с насадкой 12..

Цjf линдpoм насоса является нижняя часть кодрнны 2; цилиндр разделяется перегородкой 8 на две части. В верхней части цилиндра движется верхний поршень 5, соединенный полым штоком б с иижним поршнем Р; движущимся в нижней части, цилиндра.

Верхний поршень .5 имеет шариковый клапан. Полый шток б внизу у поршня 9 имеет отверстия 77.

В перегор,од|ге 5 имеются каналы 7, по которым нефть попадает во всасывающую- камеру, и каналы J9 с клапанами 76, по которым нефть переливается в нижнюю половину цилиндра.

Полость трубь колонны 7 залита жидкостью (смесь воды и нефти соответствующего удельного веса). Колонна 2 трубы залита нефтью. Оба поршня находятся в нижнем положении. Для пуска насоса в трубу колонны 7 дают от компрессора добавочное давление, величина которого должна быть предварительно рассчитана. Это давление, передаваясь через жидкость на нижнюю поверхность поргиня 9, заставит оба поршня перемещаться вверх.

Нефть будет засасываться через клапан 13 и заполнять всю всасывающую камеру.

Переключив давление в трубу колонны 2 заставляют оба поршня перемещаться вниз. При этом нефть из всасывающей камеры переливается через каналы J9 в нижнюю половину цилиндра. При движении поршня вверх нефть из нижней половины цилиндра через полый шток и клапан поршня 5 выходит в колонну 2, а оттуда наружу, а всасывающая камера получает новую порцию нефти через клапан 75.

Предмет изобретения.

1. Глубокий насос с гидравлической штангой, приводимой в действие поступающим через автоматический переключатель сжатым воздухом, отличающийся применением двух диференциальных поршней 5 и б (фиг. 1), связанных общим щтоком 7, проходящим через снабженную обратным клапаном 8 перегородку 4, образующую с внутренними поверхностями поршней 5 и б и стенками трубы рабочую насосную камеру, каковое устройство имеет целью достигнуть повышения высоты нагнетания за счет использования больших наружных площадей поршней в качестве воспринимающих и передающий насосу давление сжатого воздуха, в меньших кольцевых внутренних площадей-в качестве подающих нагнетаемую насосом жидкость.

2.В насосе по п. 1 применение полого штока 7, используемого для подучи нагнетаемой насосом жидкости и снабженного соответствующим нагнетательным клапаном 7/.

3.В насосе по п, 1 применение автоматического переключателя сжатого воздуха, снабженного клапанами 24 и 25 для открывание при определенном, регулируемом противовесами 26,27 давлении доступа сжатого воздуха к золотнику 5#, управляющему двухходовыми кранами

55. 36.