Скважинный штанговый насос Советский патент 1980 года по МПК F04B47/02 

Изобретение относится к гидромашиностроению, в частности к скважинным шта-нговым .насосам для добычи нефти, и может быть использовано для откачки газожидкостных Смесей из скважии.

Известен скважиииый штанговый насос для откачки газожидкостных смесей из скважин со ступенчатым сжатием газожидкостной смеси внутри цилиндра насоса 1. Известен также скважинный штанговый насос для откачки газожидкостных смесей из скважин, содержаш,ий кориус с цилиндром, прием которого оборудован всасывающим клананом, и установленный с возможностью возвратно-поступательного движения в рабочей нолости цилиндра -проходной плунжер с верхним располол ениеМ нагнетательного клапана, причем всасываюш,ий кланан размещен выше нижнего торца цилиндра, что уменьшает вредное влияние «мертвого пространства 2.

Недостаток описанных скважинных щтанговых насосов состоит в том, что они не обеспечивают снижения вредного влияния газа, находящегося в откачиваемой жидкости непосредственно в цилиндре насоса, на их -производительность.

Целью изобретения является повышение эффективности откачки газожидкостных смесей путем нагнетания в цилиндр дополнительной порции газированной жидкости.

Это достигается тем, что насос снабжен расположенным -на приеме дополнительным насосом, выполневным в виде установленных в корнусе дифференциального поршня с образованием полостей, одна из которых со стороны меньшей -площади поршня и полость над большей площадью .поршня гидравлически сообщены с рабочей полостью цилиндра и всасывающего клапана, причем поршень со стороны большей площади подпружинен и имеет нагнетательный клапа.н.

ii5 На фиг. 1 схематически изображен скважиННый штанговый насос в исходном рабочем положении его полого плунжера; на фиг. 2 - то же, в конечном рабочем положенин его полого плунжера.

20 Скважинный штанговый насос содержит корпус, выполненный в виде цилиндра 1, проходной плунжер 2, установленный с возможностью возвратно-поступательного движения в рабочей полости цилиндра и

25 закрепленный на «асосиых штангах 3, а также нагнетательный 4 и всасывающий 5 клапаны. Часть цилиндра 1 ниже места установки всасывающего клапана 5 является корпусом дополнительного насоса (на чертежах не показан), содержащего дифференцпальиый поршень со ступенью мепьшей В н большей 7 плошадей, последпля из которых подпружииепа пружппой 8 п снабжена нагнетательпым клапапом 9, а также всасывающий клапан 10.

Дифференциальный поршень, установленный с возможностью возвратно-поступательного движения, образует с упомянутой частью пилиндра 1 ниже места установки всасывающего клапана 5 соответственно со стороны ступени с меньшей плошадью G поршня полость II, а со стороны ступени с большей площадью 7 поршня - полости 12 и 13. Полость 11 гидравлически сообшена с рабочей полостью 14 цилиндра 1 насоса каналом 15, а полость 12 над ступенью с большей площадью 7 поршня - каналом 16 и каналом непосредственно в самом узле всасывающего клапа«а 5, причем место сообщения канала 15 с рабочей полостью 14 цилнндра 1 расположено на высоте нахождения нижнего торца плунжера 2 при его крайнем верхнем положении. Полости 12 и 13 гидравлически сообшены каналом, находящимся в узле нагнетательного клапана 9.

При ходе плунжера 2 вниз после прохождения его верхним торцом места сообшения канала 15 с рабочей полостью 14 через -канал 15 на ступень с меньшей площадью 6 порщня воздействует давление откачиваемой жидкости, в результате чего дифференциальный поршень перемещается вниз, сжимая пружину 8. При этом клапаны 5 и 10 находятся в закрытом положекии, а клапан 9 - в открытом. При перемещении дифференциального поршня вниз газированная жидкость, находящаяся в полости 13 под ступенью с большей площадью 7 поршня, поступает в образующуюся надпоршневую полость 12.

При ходе плунжера 2 вверх дифференциальный поршень находится в крайнем нижнем положении до момента прохождения нижним торцом плунжера 2 места гидравлического сообшения канала 15 с рабочей полостью 14, а 8 - в сжатом состояпии. Всасывание жидкости в рабочую полость 14 проис.ходит через клапаны 10, 9, 5 и канал 16.

В конце хода плунжера 2 вверх его нижний торец проходит место сообшения

канала 15 с полостью 14, п результате чего область полости 11 над ступенью поршня с меньшей плошадью G сообщается с областью пониженного давления в полости

14, определяющегося давлепием на приеме скважинного насоса, вследствие чего давление на дифференциальный поршень с обеих сторон выравнивается.

Под действием пружины 8 дифференциальный поршень перемещается вверх, выталкивая газированную жидкость из полости 12 в рабочую полость 14 через капал 16 и клапан 5, обеспечивая подачу дополнительной порции жидкости в цилиндр сквалсинного насоса. Возможность подачи дополнительной порции жидкости в рабочую полость обеспечивается сжимаемостью откачиваемой газожидкостной смеси.

Формула изобретения

Скважинный щтанговый насос, содержащий корпус с цилипдром, прием «оторого оборудован всасывающим клапапом, и установленный с возможностью возвратнопоступательного движения в рабочей полости цилиндра проходной плупжер с верхнил расположепием нагнетательного клапана, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности откачки газожидкостных смесей путем нагнетания в цилиндр дополнительной порции газированной жидкости, он снабжен расположенным на приеме дополнительным насосом, выполненным в виде установленных в корпусе дифференциального поршня с образоваием полостей, одна из которых со стороны меньшей площади поршня и полость над большей площадью порщня гидравлически сообщены с рабочей полостью цилиндра, и

всасывающего клаиана, приче.м поршень о стороны большей плоп1;ади подпружпнеп и имеет нагнетательный клапан.

Источники информации, принятые во внимание

при экспертизе

1.Муравьев И. М., А1ищепко И. Т. Насосная эксплуатация скважин за рубежом.-М.: Педра, 1967, с. 55-62, рис.45-а.

2.Авторское свидетельство СССР „Че 545769, кл. F 04 В 47/02, 1974.