ЦЕПНОЙ ПОДЪЕМНИК ЖИДКОСТЕЙ ИЗ БУРОВЫХ СКВАЖИН, СНАБЖЕННЫЙ ПОРШНЯМИ, ПЕРЕМЕЩАЮЩИМИСЯ В НАПРАВЛЯЮЩИХ ТРУБАХ Советский патент 1928 года по МПК F04B19/14 

На фиг. 1 чертежа изображен продольный разрез предлагаемого цепного под′емника жидкостей и на фиг. 2 - продольный и поперечный разрезы приспособления для автоматического регулирования бесконечной поршневой цепи или каната.

Цепной под′емник состоит из следующих главных частей: под′емного механизма А; бесконечного элемента Б с поршнями, направляющих выкидных труб В с отводом для жидкости вверху; направляющих обратных труб Г с воздухоотводными каналами в нижней части; приспособления Д для автоматической регулировки длины бесконечной цепи или каната; приемной трубы Е; хомута Ж, поддерживающего всю систему над устьем скважины; скрепов З, придающих жесткость двум рядам направляющих труб.

Под′емный механизм А, при работе цепью, состоит из цепного колеса 1 с углублениями для поршней, соответственно шагу. При работе канатом колесо 1 делается наподобие зубчатки с шагом около 100 мм; таким образом сводится до минимума проскальзывание каната, неизбежное при неточном подхвате зубцом колеса под поршень или при набегании последнего на зубец. Колесо 1 прикрепляется к шестерне 2, которая насажена на вал 3. Два подшипника 4, поддерживающие вал, установлены на паре козел 5. Шестерня 2 находится в зацеплении с шестерней 6. Рядом с шестерней 6, на том же валу 7, находится приводной шкив 8. Подшипники вала 7 также расположены на козлах 5. В нижней части под′емного механизма, на нижнем брусе козел расположен направляющий ролик 9. Весь механизм прикрепляется брусьями к раме буровой вышки. Бесконечная цепь Б состоит из калибрированных звеньев 10 цепи или отдельных звеньев стального каната. Канат для гибкости свивается из тонкой проволоки на пеньковой сердцевине. Поршни-тарелки 11 устанавливаются на расстоянии от одного до двух метров друг от друга (диаметр же на 2-3 мм менее диаметра направляющих труб). Сечение цепи или диаметр каната находятся в зависимости от нагрузки, т.-е. от дебета, а длина - от глубины уровня жидкости в скважине.

Направляющие выкидные трубы Б представляют собою колонну, свинченную из отдельных грубо прокалибрированных труб, сечением в зависимости от величины скважины и ее дебета, но, во всяком случае, несколько более проходящих через них поршней-тарелок, примерно - на 2-3 мм. Наверху выкидные направляющие трубы имеют тройник 12 с отливным штуцером 13 и патрубком 14 для предохранения от разбрызгивания жидкости. Нижний конец труб ввинчен в аппарат Д. Направляющие обратные трубы Г представляют собою такую же колонну, как колонна В. Вверху они заканчиваются раструбом 15 для предотвращения зацепления поршней о край трубы, а внизу (они имеют прорезы 16 для выпуска воздуха из-под поршней перед погружением их в жидкость) ввинчиваются в аппарат Д.

Аппарат Д для автоматического регулирования длины бесконечной цепи (фиг. 3) состоит из кожуха 17, в верхнее днище 18 которого ввинчены обе направляющие трубы В и Г. В нижнее днище 19 ввинчена приемная труба Е. Оба днища для плотности положены на прокладки и стянуты четырьмя сквозными болтами 20. Внутри, в верхнее днище 18, под направляющей выкидной трубой В, ввернут трубчатый отрезок 21 такого диаметра, при котором в нем свободно мог бы находиться трубчатый став 22, у которого внутренний диаметр равнялся бы диаметру труб В и Г. Под обратной трубе Г внутри кожуха, в верхнее днище ввернут трубчатый став 23, равный по диаметру трубам Г и В (в нем находится трубчатый отрезок 24). Части 22 и 24 ввернуты в обойму 25 нижнего направляющего натяжного ролика 26. Обойма 25 с трубчатыми частями 22 и 24 может свободно передвигаться до нижнего днища при растяжении бесконечного элемента. Деревянная подушка 27 служит для смягчения удара обоймы при ее падении. Сама обойма состоит из двух частей 25₁ и 25₂. Трубчатая часть 25₁ несет на себе трубчатые части 22 и 24, в нее же укладывается ролик, и все прикрывается частью 25₂ обоймы. Нижний направляющий ролик 26 делается в виде цепного колеса. Через всю обойму и вокруг нижнего направляющего ролика проходит канал 28, который так выработан, чтобы через него совершенно свободно мог пройти поршень-тарелка, в каком бы положении он ни был. Это необходимо, так как при прохождении через такой малый ролик сравнительно большого поршня-тарелки, даже при строго калибрированной цепи, всегда возможно скольжение и вследствие этого поршень-тарелка на ролике может принимать различные положения. При канате будет иметь место приблизительно то же явление. Для тщательной выработки и опробывания упомянутого выше канала, обойма 25 делается из двух частей, скрепленных между собою болтами. Нижний направляющий ролик вращается на оси 29. Для уменьшения трения в ролик вставлена медная втулка 30 и проложены медные шайбы. Сечение приемной трубы Е делается равным сечению направляющих труб. В нижней части ее находится сетка 32, предохраняющая от проникновения мелких камней и т.п. Длина приемной трубы находится в зависимости от столба жидкости в скважине; конец ее опускается возможно ближе к забою. Хомут Ж - раз′емный. Его половинки, скрепляемые болтами, обхватывают и поддерживают обе направляющие трубы, а через них - всю систему над устьем скважины. Скрепы З устанавливаются для придачи жесткости и соединения между собою обеих направляющих труб. Скрепы устанавливаются на расстоянии около десяти метров друг от друга.

Под′емник приводится в действие приводным ремнем непосредственно от двигателя (паровая машина, электромотор с регулировкой скорости и т.п.). При вращении цепного колеса бесконечная цепь приходит в движение. Первый поршень, находящийся под уровнем, вытолкнет столбик жидкости, который устремится обратно через просвет между поршнем и стенками направляющей выкидной трубы. Истечение, однако, произойдет медленнее движения всей системы. Таким образом, жидкость должна будет вытекать еще тогда, когда первый поршень минует уровень. Истечение будет теперь уже пополнять убыль столбика (между первым и вторым поршнем до тех пор, пока вся жидкость над первым поршнем иссякнет, но за это время из уровня успеет подняться следующий, который опять-таки еще получает пополнение сверху, хотя уже сам пополняет нижеидущий. При подборе подходящих скоростей такое взаимное пополнение, в конечном итоге, приводит к переливанию жидкости из штуцера над устьем скважины. Движение бесконечной цепи будет протекать со скоростью от одного до двух метров в секунду в зависимости от необходимого к извлечению количества жидкости. Поршень, вытолкнувший в штуцер жидкость, пробегает цепное колесо и через направляющий ролик опускается в направляющие обратные трубы. Каждый поршень погонит перед собою столбик воздуха, который, достигнув уровня жидкости, выталкивается через воздуховыпускные прорези. Погрузившийся поршень проходит далее в приспособление Д, пробегает нижний направляющий ролик и возвращается обратно. Жидкость в приспособлении пополняется приемной трубой, подводящей ее с забоя скважины. Затор через заклинивание камнями и проч. предупреждается сеткою, около которой все такие тела задерживаются.

Цепной под′емник жидкостей из буровых скважин, снабженный поршнями, перемещающимися в направляющих трубах, характеризующийся применением приспособления Д (фиг. 1 и 2), служащего для автоматического регулирования натяжения бесконечной поршневой цепи или поршневого каната и состоящего из кожуха 17 с верхним 18 и нижним 19 днищами или пробками, из коих верхнее днище 18 с одного бока удерживает трубчатый отрезок 21, заключающий внутри направляющий поршни трубчатый став 22, ввернутый в составную обойму 25 для направляющего натяжного ролика 26, а с другого бока - направляющий поршни трубчатый став 23, обхватываемый трубчатым отрезком 24, присоединенным к обойме 25, и ввернутый в верхнее днище 18, к которому присоединены направляющие поршни трубы В и Г, и которое притянуто болтами 20 к нижнему днищу 19, удерживающему приемную трубу Е и снабженному деревянного подушкою 27, служащею для смягчения удара обоймы 25 при ее падении - в случае обрыва цепи или каната.