Гидроприводная штанговая глубиннонасосная установка Советский патент 1979 года по МПК F04B47/00 

(54) ГИДРОПРИВОДНАЯ ШТАНГОВАЯ ГЛУБИННО-НАСОСНАЯ УСТАНОВКА

Z ilv Изобретение относится к области насосостроения и может найти применение в нефтедобывающей промышленности для подъема пластовой жидкости и:з скважггн.

Известна гидроприводная штанговая глубинно-насосная.установка, содержащая колонну штанг, соединенную со штанговым гидроцилиндром, насоснокомпрессорные трубы, связанные с трубным гидроцилиндром, силовой блок с электродвигателем и золртник:ов9е распределительное устройство 1. Недостатком известной конструкции является трудоемкость процесса уравнове1яива.ния установки, который осуществляется либо путем замены штока р рубного гидроцилиндра на шток другого диаметра, либо изменением конструкции колонны штанг (например, увеличением диаметра ступени колонны). И в том, и в другом случае необходимо демонтировать установку с устья скважины. Кроме того, уравновешивание установки путем замены штоков, диаметр которых являет:ся дискретной величиной, не позволяет идеально уравновесить штанговый и трубный гидроцилиндры, в результате чего снижается КПД установ ; :. V

ки из-за неравномерной загрузки электродвигателя.

Целью изобретения явл.яется снижение трудоемкости йроцесса уравновешивания установки и повышение ее КПД путем обеспечения равномерной загрузки

.... электродвигателя. Это достигается тем, что в предлагаемой установке силовой блок выполнен в виде Двух мотор-насосов, кинематически соединенных один с другим при помощи редуктора,и электрЬдвигатель связан с последним, один из мотор-насосов гидравлически через золотниковое распределительное устройство подключен к штанговому гидроцилиндру, адругой - к трубному гидроцилиндру.

На чертеже показана описываемая установка.

Установка состоит из корпуса (на чертеже не показан), к которому крепится трубный гидроцилиндр 1, поршень 2 которого соединен при помощи подвески 3 с колонной насосно-компресорных труб 4, к которой прикреплен цилиндр 5 глубинного насоса. К корпусу крепится также штанговый гидроцилиндр 6, поршень 7 которого посредством штока 8 и колонны штанг 9 соединен с плунжером 10 глубинного насоса. Силовой блок установки приводится в действие электродвигателем 11 и состоит из двух мотор-насосов 12 и 1 валы которых посредством двух находя щихся в зацеплении шестерен 14 и 15 редуктора кинематически связаны друг с другом. Коммутация потоков рабочей жидкости осуществляется золотниковым распределительным устройством 16.Запас рабочей жидкости находится в бак 17. Кроме того,- установку содержит систему реверсирования, управляющую золотниковым распределительным устро ством 16, а также- систему компенсаци утечек, которые широко применяются в станочном гидроприводе. Установка работает следующим обра зом. При ходе штанг вверх золотниковое распределительное устройство 16 нахо дится в правом положении (как показа но на чертеже).Мотор-насос 12 работа ет в режиме насоса и подает жидкость из бака 17 в нижнюю полость штангово го гидроцилиндра 6.При этом порше.ч:: а вместе с ним и колонна штанг 9 с плунжером 10 глубинного насоса перемещаются вверх. Одновременно нижняя полость трубного гидроцилиндра 1 соединяется посредством золотникового распределительного устройства 16 с приемом мотор-насоса 13, работающего в режиме мотора. Поток масла, вытесняемого из гидроцилиндра 1 весом колонны насосно-компрессорных труб 4, приводит во вращение вал моторнасоса 13, и вращающий момент передается парой шестерен 14 и 15 валу мотор-насоса 12. Таким образом, колонна штанг 9 с плунжером 10 перемещается вверх, а колонна труб с цилиндром 5 глубинного насоса перемещается вниз, создавая дополнительный крутящий момент на валу электродвигателя 11 при помощи мотор-насоса 13, работающего в режиме мотора. При ходе штанг вниз золотниковое распределительное устройство 16 зани мает левое положение - прием моторнасоса 12 соединяется с нижней полостью штангового гидроцилиндра 6 и он работает в режиме мотора, а прием мотор-насоса 13 соединяется с баком 17 и он работает в режиме насоса. Жидкость вытесняется из нижней полос ти штангового гидроцилиндра б весом колонны штанг 9, перемещается вместе с плунжером 10 вниз и приводит во вращение вал мотор-насоса 12, вращающий момент от которого вместе с вращающим моментом электродвигателя передается парой шестерен 14 и 15 мотор-насосу 13, закачивающему масло из бака 17 в нижнюю полость трубного гидроцилиндра 1. При этом штанги перемещаются вниз, а трубы - вверх, происходит ход всасывания глубинного насоса. Передаточное отношение шестерен 14 и 15 выбирают таким, чтобы при ходе; arrasir вверх и вниз электрическая мощность, потребляемая двигателем, была пост;якно1 г. Уравновец.ивание предлагаемо;; уста ;овки сводится к, замене одной пэры быстросменных i;jecTepeH другой, что снижает трудоег.кость процесса рззковешивания, позволяет произв.однть его, не демонтируя установку со скважины, и обеспечивает получение практически любого передаточного отношения парьз шестерен в пределах рабочего диапазона от 1:2 до 2:1, за счет чего становится возможным уравновесить установку и в конечном итоге повысить ее КПД. Формула изобретения Гидроприводная штанговая глубиннонасосная установка, содержащая колонну штанг, соединенную со штанговым гидроцилиндром, насосно-компрессорные трубы, связанные с трубным гидроаилиндром, силовой блок с электродвигателем и золотниковое распределительное устройство,о тличающа яс я тем,что,с целью снижения трудоемкости процесса уравновешивания и повышения КПД путем обеспечения ра:вномерной загрузки электродвигателя, силовой блок выполнен в виде двух мотор-насосов, кинематически соединенных один с другим при помощи редуктора, и электродвигатель связан с последним, один из мотор-насосов гидравлически через золотниковое распределительное устройство подключен к штанговому гидроцилиндру, а другой - к трубному гидроцилиндру. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Молчанов А.Г., Чичеров Л.Г. Нефтепромысловые машины и механизмы, М., Недра, 1976, с. 76, рис. 1/41.

16