Ловитель всасывающего клапана насоса Советский патент 1980 года по МПК E21B43/00 

(54) ЛОВИТЕЛЬ ВСАСЫВАЮЩЕГО КЛАПАНА НАСОСА

I

Изобретение относится к добыче нефти штанговым глубинно-насосным способом и может быть использовано для установки и ловли всасывающего клапана скважинных насосов невставного .исполнения, особенно при откачке продукции с повышенным газосодержанием.

Известен ловитель всасывающего клапана насоса, включающий корпус со ступенчатой внутренней поверхностью, присоединительный ниппель и подпружиненный захватный узел с управляющим механизмом 1.

Недостатком указанного ловителя является малая надежность в работе.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности н достигаемому результату является ловитель всасывающего клапана насоса, содержащий корпус, сердечник, установленный в корпусе с возможностью взаимодействия с ним посредством шарика, размещенного в месте пересечения фигурной канавки сердечника с кольцевой канавкой, выполненной на внутренней поверхности корпуса, управляющий механизм и кулачки, размещенные в нижней части сердечника 2.

Недостатком этого ловителя является малая надежность в работе из-за возможности самопроизвольного захвата клапана.

Цель изобретения - повышение надежности ловителя в работе за счет предотвращения самопроизвольного захвата клапана.

Цель достигается тем, что нижняя часть корпуса ловителя выполнена в виде цанги для взаимодействия с кулачками, причем корпус и кулачки подпружинены.

На фиг. I изображен невставной скважинный насос с ловителем всасывающего клапана; на фиг. 2 - ловитель в положениях «замкнуто (ловитель сцеплен со штоком клапана) и «разомкнуто (ловитель с освобожденным штоком клапана); на фиг. 3 - разрез А-А фиг. 2, положение «разомкнуто ; на фиг. 4 - то же, положение «замкнуто ; на фиг. 5 - развертка части наружной поверхности сердечника по диаметру с фигурной замкнутой канавкой.

Ловитель 1 крепится к нижнему концу плунжера 2 под нагнетательным клапаном 3 и взаимодействует как со штоком 4, устаиовленным на клетке всасывающего кла пана Г), находящегося в нижней части цилиндра 6. так и с пружинным кольцом 7, установленным перед входом плунжера в цилиндр, D муфте 8 пасосно-компрессорнык труб 9 между резьбовыми концями пос.асдних. При работе насоса постунле ;ие глкачиваемой жидкости к нагнетательн(му клапану происходит как по центральному кана:Лу ловителя, так и по кольцевому пространству между цилиндром насоса и корпусом ловителя (пока:зано стрелками на фиг. 1). Ловитель состоит из нодвижного корпуса 10 (см. фиг. 2), нижняя часть которого выполнена в виде цанги П. Корпус 10 устанавливается на неподвижном сердечнике 12, который крепится к корпусу нагнетательного клапана 3 насоси. В нижней части сердечника 12 расположены кулачки 13 с канавками,в которых установлено пружинное кольцо 14, распирающее кулачки 13. В нижней части сердечник 12 имеет внутреннюю резьбу, куда наворачивается наконечник 15 На верхнюю часть сердечника надета пружина 16. В верхней части наружной поверхности неподвижного сердечника 12 выполнена замкнутая фигурная канавка 17, развертка которой, по диаметру изображена на фиг. 3. На внутренней поверхности в верхней части корпуса 10 выполнена круговая канавка 18. В пункте пересечения этих двух какавок (корпуса к сердечника) расположен шарик 19, который, находясь постоянно одновременно в двух этих канавка:, имеет возможность перемещаться по траектории, изображенной, стрелками на фиг. 3. При этом величина вертикального сме цсния будет равна смещению корпуса 10, в величина бокового смещения (окружного по диаметру) определится величиной проекции соответствующих бортов фигурной канавки на горизонтальную плокость. Ловитель работает с,ледуюи1.им образом. Для извлечения всасывающего клапана плунжер 2 насоса, прикрепленный к низу колонны щтанг, поднимают выше гфужиннего кольца 7 и снова опускают вниз. При прохождении плунжера 2 вверх взаимодейст вис ловителя 1 с кольцом 7 не происходит, так как фигурная канавка выполнена таким образом, что при движении плунжера вверх шарик 19, находясь в точках 20 и- 21, не допускает перемещения корпуса 10 ловителя. При работе насоса подвижнь й корпус зафиксирован в своем верхнем положении -кулачки 13 расперты пружинным кольцом 14, в связи с чем шток 4 свободно входит в сердечник и выходит из него при возврат но-поступательном движении плунжера 2. При движении плунжера 2 вниз корпус И) о1)е|1хногп.и) перьев 1 s упирается в пружиное кольцо 7 FkJieACTBHc того, что сила упругости пруXHt-iHfH4) к(1льца 7 болыие, чем сила упруости пружины И, корпус 10 задерживаетя при движении плунжера с ловите,лем вниз,-poMcxc/LiiT ежатиг пружины 6 и rieperviemeие шарика 19 из точки 20 в точку 22. При ла.пьн-нП) дви.жеиин гкпун.жера вниз пружинное кольцо 7 раздпигается и пропускает лоБИтель. а гзслед за ним и плунжер в цилиндр масоса. После прохождения лопителя через кольцо 7 под действием cviJiiii упругости пружины 6 корпус 10 приходит в нижнее положение благодаря переме1лению парика из точки 22 в точку 21. 1ри движении вниз корпус 10 упирается цангой 11 53 п(шсрхность кулачков 13, заталкивает последние внутрь сердечника 12 благодаря сжиманию пружины 14, сила упругости которой меньше сплы упругости цанги П. Когда ловите.:ь доходит до штока 4 всасывающегс клап.анл, головка штока упирается своей поверхностью в кулачки 13, раздвигает их, проходит впутрь сердечника бла1одаря упругости пружинного кольца 14 и перьев цанги 1 и захватыв,уется кулачками. При ходе тунжера вверх происходит срыв всасываклцсго клэпана 5. А при про-ходе ловителя с захва-:еиным клапаном через пружинное .о 7 не происходит взаимодействия, а следовательно, освобождения штоки, как было показано выше, благодаря соответствую це. выполнению фигурной канавки. При спуске плунжера с ловителем и всасываюп.1,им клaпaнo i освобождение последиегС) происходит во время прохождения ловителя через пружинное кольцо 7 Механизм освобождения заключается в следующем: когда корпус 10 цангой П упирается в кольцо 7, происходит сжатие пружины 16, перемещение ц арика 19 на точки 21 в точку 23, пружинное кольцо 7 раздвигается и пропускает ловитель в цилиндр насоса. При пружинного кольца / под дейвыходе из ствием пружины 16 шарик переме :ется в точку 20, изменяется положение кс са 10 относительно сердечника 12. Корпус сиксируется в верхнем рабочем положении, при котором перья цанги t1 вместе с корпусом отходят вверх, а кулачки 13 под действием кольцевой rif, /кипы 14 раздвигаются (распираются и освобождают шток 4 всасывающего клапана 5. Геометрия и упругость ко,пьца 7 выполнены таким образом, чтобы не повредить поверхность плунжера при прохождегвди через него. Использовагше лоЕтИтеля в насосах невставного исполнен)1й. особенно при содержании газа R продукции, увеличит коэффициент наполнения этих насосов и тем самым отбор нефти из нефтяных скважин при тех же режимах откачки. Формула изобретения Ловитель всасывающего клапана насоса, содержаижй корпус, сердечник, установленный в корпусе с возможностью взаимодействия с ним посредством шарика, размешенного в месте пересечения фигурной канавки сердечника с кольцевой канавкой, выполненной на внутренней поверхности корпуса, управляющий механизм и кулачки, размещенные в нижней части сердечника. 7 0 отличающийся тем, что, с целью повышения его надежности в работе за счет предотвращения самопроизвольного захвата к,;1апана, нижняя часть корпуса ловителя выполнена в виде цанги для взаимодействия с кулачками, причем корпус и кулачки подпружинены. Источники информации; принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № 439585, кл. Е 21 В 31/04, 1971. 2.- Авторское свидетельство СССР по заявке ,№ 1945672/03, кл. Е 21 В 31/02, 1973 (прототип).

Фиг 1

16

А- А

13

Щиг 3

Фш.