Скважинный насос Советский патент 1979 года по МПК F04B47/02 

(54) СКВАЖИННЫЙ НАСОС

Изобретение относится к гидромашиностроению, в частности к скважинным насосам преимущестенно для беструбной эксплуатации скважин, и может быть использовано при откачке нефти и других пластовых жидкостей из скважин. Известен скважинный насос со ступенчатым цилиндром и установленным в нем дифференциальным плунжером, образующими камеру всасывания-нагнетания, сообщаюш,уюся с полостью плунжера посредством радиальных отверстий, а также всасывающим и нагнетательным клапанами. 1. Недостаток известной конструкции насоса состоит в низкой его надежности, поскольку возвратно-поступательно движущиеся пары трения плунжер - цилиндр работают в среде откачиваемой из скважинь пластовой жидкости, содержащей абразив и коррозионные элементы.- : Целью изобретения является повышение долговечности скважинного насоса путем обеспечения гидрозащиты трущейся пары плунжер цилиндр. Это достигается тем, что цилиндр выполнен подвижным,- верхние ступени цилиндра и плунжера имеют диаметр больщий, чем диаметр соответственно нижних ступеней цилиндра и плунжера, а плунжер последней снабжен перфорированным с глухим дном патрубком с установленной на нем замкнутой диафрагмой, расположенной в защитном кожухе, в верхней и нижней частях которого установлены соответственно нагнетательный и всасывающий клапаны, причем со стороны всасывающего клапана -дополнительно установлен пакер, на котором закреплен упомянутый защитный кожух, а верхняя ступень цилиндра снабжена аналогичным упомянутому выше перфорированным с открытым дном патрубком с установленной на последнем и заключенной в кожухе с радиальными отверстиями замкнутой диафрагмой. Такое выполнение скважинного насоса создает систему гидрозащиты трущихся пар плунжер - цилиндр от воздействия абразива и коррозионных элементов, содержаилихся в пластовой жидкости, повышая долговечность насОса в целом. На чертеже схематически представлен скважинный насос преимущественно для бес трубной эксплуатации скважин, общий вид. Скважинный насос состоит из цилиндра 1 с размещенным в нем плунжером 2 верхней ступени больщего диаметра и соединенных с ними соответственно цилиндра 3 и размещенного в нем плунжера 4 нижней ступени. Плунжер 4 снабжен радиальными отверстиями 5, соединяющими его проходной канал 6 с камерой 7 всасывания-нагнетания, при этом нижняя открытая часть плунжера 4 снабжена патрубком 8 с глухим дном. Патрубок 8 перфорирован отверстиями 9. Проходной канал 6 плунжера 4 через патрубок 8 сообщен с внутренней полостью замкнутой диафрагмы 10, расположенной в защитном кожухе 11. Защитный кожух И имеет полость 12, в нижней части которой установлен всасывающий клапан 13, а в верхней - нагнетательный клапан 14. Патрубок 8, замкнутая диафрагма 10 и кожух 11 образуют камеру гидрозащиты, заполненную маслом. Цилиндр I в верхней своей части соединен с кожухом 15, в котором расположен перфорированный отверстиями 16 патрубок 17 с открытым дном. В кожухе 15 выполнены радиальные отверстия 18, сообщающие внутреннюю его полость 19 со скважиной 20, и установлена замкнутая диафрагма 21 (аналогичная диафрагме 10), отделяющая внутреннюю полость цилиндра 1 от полости 19 кожуха 15. Патрубок 17, замкнутая диафрагма 21 и кожух 15 образуют камеру компенсатора, заполненную маслом. Большая ступень плунжера 2 в верхней своей части снабжена обратным клапаном 22., который служит для сброса избытка масла из камеры 7 всасывания-нагнетания в камеру компенсатора. В скважине 20 стационарно устанавливается пакер 23. Внутренняя полость насоса заполняется маслом. Насос на щтангах или канате 24 опускается в скважину 20 и соединяется с пакером 23, например с помощью известного устройства. Насос работает следующим образом. При ходе цилиндров 1 и 3 вниз объем камеры 7 увеличивается. Масло из полости диафрагмы 10 по внутреннему проходному каналу 6 плунжера 4 через отверстия 5 всасывается в камеру 7. Диафрагма 10 складывается (показано пунктиром) и происходит всасывание пластовой жидкости через клапан 13 в полость 12 защитного кожуха 11 При ходе цилиндров 1 и 3 вниз масло из полости над плунжером 2 через отверстия 16 патрубка. 17 поступает внутрь диафрагмы 21 и вытесняет пластовую жидкость из полости 19 через отверстия 18 в кольцевое пространство скважины 20. Цикл нагнетания осуществляется при ходе цилиндров 1 и 3 вверх. При этом масло из камеры 7 через отверстия 5, патрубок 8 с отверстиями 9 нагнетается в полость диафрагмы 10 камеры гидрозащиты и выдавливает пластовую жидкость из полости 12 через нагнетательные клапаны 14 в скважину 20. Масло из диафрагмы 21 камеры компенсатора поступает в полость над плунжером 2. Диафрагма 21 складывается и во внутреннюю полость 19 кожуха 15 поступает пластовая жидкость через отверстия 18. Так как давление нагнетания передается через масло, диафрагмы не подвергаются перепаду давления. Благодаря такому исполнению скважинного насоса, трущиеся пары плунжер - цилиндр работают в условиях смазки чистого масла, в связи с чем долговечность насоса увеличивается в несколько раз и исключается возможность заклинивания плунжера в цилиндре при наличии механических примесей в откачиваемой жидкости. Формула изобретения Скважинный насос преимущественно для беструбной эксплуатации, со ступенчатым цилиндром и установленным в нем дифференциальным плунжером, образующими камеру всасывания-нагнетания, сообщающуюся с полостью плунжера посредством радиальных отверстий, а также всасывающим и нагнетательным клапанами, отличающийся тем, что, с целью повышения его долговечности путем обеспечения гидрозащиты трущейся пары плунжер - цилиндр, выполнен подвижным, верхние ступени цилиндра и плунжера имеют диаметр больщий, чем диаметр соответственно нижних ступеней цилиндра и плунжера, а,плунжер последней снабжен перфорированным с глухим дном патрубком с установленной на нем замкнутой диафрагмой, расположенной в защитном кожухе, в верхней и нижней частях которого установлены соответственно нагнетательный и всасывающий клапаны, причем со стороны всасываю11лего клапана дополнительно установлен пакер, на котором закреплен упомянутый защитный кожух, а верхняя ступень цилиндра снабжена аналогичным упомянутому выще перфорированным с открытым дном патрубком с установленной на последнем и заключенной в кожухе с радильными отверстиями замкнутой диафрагмой. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Мащины и нефтяное оборудование, изд. ВНИИОЭНГ, М., 1974, № 6, с. 3-6,

Г5.

13