Скважинный штанговый насос Советский патент 1981 года по МПК F04B53/10 F04B47/02 

1

Изобретение относится к технике нефтедобычи, в частности к скважинным штанговым насосам, и предназначено для работы в наклонно направленных скважинах.

Известен скважинный штанговый насос, содержащий рабочую пару плунжер-цилиндр и узлы нагнетательного и всасывающего клапанов, соединенные посредством своих корпусов соответственно, с плунжером и . линдром 1.

Недостаток известной конструкции скважинного штаугового насоса состоит в том, что при эксплуатации наклонно направленных скважин во время закрытия его клапанов происходит радиальное смеЕ;ение запорного элемента относительно уплотнительиой поверхности седла, так как запорный элемент под действием силы тяжести стремится занять вертикальное положение, в то время как корпус клапан расположен под углом, равным углу наклона скважины. Это, в свою очередь, приводит к запаздыванию посадки запорного элемента клапана на седло и, как следствие, к снижению производительности и объемного КПД

насоса из-за увеличения утечек через клапан.

Цель и бретваия - повышение производите/ЕЬности насоса, и его надежности путём устранения запаздывания посадки запорного элемента клапана на седло при эксплуатации наклонных скважин.

Указанная цель достигается тем,

0 что корпус и элементы рабочей пары в местах их соединения, имеют сферические поверхности.

На чертеже схематически представлен схважинный штанговый насос, об5илий вид.

Предлагаемый насос состоит из образующих рабочую пару цилиндра 1 ,и плунжера 2, а также узлов нагнетательного 3 и всасывающего 4 клапа0нов, соединенных посредством корпус сов 5 и б соответственно с плунжером 2 и цилиндром 1 насоса. Цилиндр 1 насоса снабжен центратором 7 для центрирования насоса в скважине 8,

5 т.е. по ее оси, а узлы нагнетательного 3 и всасывающего 4 клапанов каждый седлом 9 и запорным элементом 10. Корпуса 5 и 6 KJranaHOB и элементы рабочей пары плунжер 2-ци0 линдр 1 в местлх чх соединения имеют сферические поверхности И и 12, причем при расположении цилиндра 1 с центратором 7 по оси скважины 8 корпуса 5 и 6 нагнетательного 3 и всасывающего 4 клапанов занимают . вертикальное положение.

Скважинный штанговый насос работает следующим образом.

После установки Hacdca в наклонной скважине под действием сил тяжести корпуса 5 и б клапанов 3 и 4 благодаря наличию на них сферических поверхностей 11, взаимодействующих со сферическими поверхностями 1 плунжера 2 и цилиндра 1, займут вертикальное, положение. В связи с этим, хотя цилиндр 1 и плунжер ,

2занимают наклонное положение аналогично самому насосу, при откачке жидкости запорные элементы 10 клапанов 3 и 4 опускаются на их седла 9 по оси корпусов 5 и 6 клапанов. Таким образом, как только прекращается поток жидкости через клапан, запорный элемент 10 клапана садится на его седло 9 по прямой линии,

а не катается по стенке корпуса 5 или б клапана. Открытие же клапанов

3и 4 с их запорными элементами 10 и седлами 9 происходит своевременно.

Поскольку увеличение угла наклон сквс1жин влечет за собой снижение объемного КПД и производительности насоса за счет возрастания объема

утечек, а также увеличение износа узлов клапанов, то уменьшение утечек даже путем устранения запаздыва ния при посадке запорного элемента клапана на седло само по себе уже приводит к увеличению объемного

КПД насоса и соответственно его производительности, а также повышает надежность работы насоса за счет снижения износа элементов клапана.

Формула изобретения

Скважинный штанговый насос, содержащий рабочую пару плунжер-ци5 линдр и узлы нагнетательного и всасывающего клапанов, соединенные посредством своих корпусов соответственно, с плунжером и цилиндром, отличающийся тем, что,

0 с целью повышения его производительности и надежности путем устранения запаздывания посадки запорного элемента клапана на седло при эксплуатации наклонных скважин,

5 корпуса и элементы рабочей пары в местах их соединения имеют сферические поверхности.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Муравьев И.М. и Мищенко И.Т. Насосная эксплуатация скважин за рубежом. М., Недра, 1967, с. 5-10, рис. 4 и б.

/г

уу