Скважинный штанговый насос двойного действия Советский патент 1982 года по МПК F04B47/02 

(54) СКВАЖИННЫЙ ШТАНГОВЫЙ НАСОС ДВОЙНОГО Изобретение относится к технике добычи нефти, в частности к скважинным штанговым насосам двойного действия, и может быть использовано при разработке месторождений с вязкими пластовыми жидкостями. Известен скважинный штанговый насос двои кого действия, содержащий цилиндр с всасываюш;ими клапанами и установленный в нем плунжер с нагнетательными клапанами, в корпусе каждого из которых установлен запорный элемент, а также пощшунжерную и наД плунжерную камеры во внутренней полости цилиндра насоса 1. Недостаток известного насоса состоит в том, что прн разработке месторождений с вяз кими пластовыми жидкостями оба нагнетатель ных клапана могут оказаться на некоторое время открытыми одновременно, при этом обе камеры соединяюкя между собой, способствуя перетоку жидкости из однот камеры другую. Этот переток тем более существенен, поскольку когда в одной из камер происходит процесс сжатия жидкости, то в другой процесс всасьтания и наоборот, вследДЕЙСТВИЯствие чего снижается надежность работы насоса в целом, а также его производительность и КПД. Цель изобретения - увеличение производительности скважинного штангового насоса двойного действия и повышение надежности его в работе. Указанная цель достигается тем, что корпус каждого нагнетательного клапана снабжен расположенным в нем пружинным захватом запорного элемента для фиксации его в закрытом состоянии, причем пружинный захват выполнен с возможностью регулирования усилия фиксации. На фиг. 1 схематично представлен скважннный штанговый насос двойного действия, общий вид; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - узел 1 на фнг. 1. Скважинный штанговый насос двойного действия содержит расположенный в корпусе 1 цилиндр 2 с всасывающими клапанами 3 и 4, и установленные в цилиндре 2 плунжера 5 с нагнетательными клапанами 6 и 7, в кор)пусе 8 и 9 каждого из которых установлен соответственно запорный элемент 10 и 11. Нагнетательные клапаны 6 и 7 гидравлически сообщены с полым штоком 12. Во внутренней полостн цилиндра 2 с установленным в нем плунжером 5 образованы подплунжерная и надплунжерная камеры 13 и 14 соответственно. Корпус 8 нагнетательного клапана 6 и кор пус 9 нагнетательного клапана 7 снабжены каждый расположенным в нем пружинным захватом 15 и 16 соответственно для фиксации запорных элементов 10 и 11 в закрытом состоянии, причем пружинные захваты 15 и 16 выполнены в виде плоской пружины. Одни концы 17 каждого пружинного захвата 15 прикреплены к Kopnyi;y 8 нагнетательного клапана 6 винтами 18 (фиг. 3) и имеют возможность перемещения по вертикали по внутренней поверхности корпуса, т.е. каждый пружинный захват выполнен с возможностью регулирования усилия фиксации, а другие концы 19 выполнены свободными и имеют С-образную форму, при зтом стенки внутренней поверхности корпуса каждого нагнетатель ного клапана выполнены с наклоном, расширяющимся в сторону седел 20 и 21 их запор ных элементов 10 и 11. Насос работает следующим образом. В момент, когда плунжер 5 начинает двигаться вниз, в надплунжерной камере 14 цилиндра 2 насоса начинается процесс всасывания жидкости. Запорный злемент 11 нагнетательного клапана 7, находившийся ранее в верхнем положении, перемещается вниз к своему Седлу 21. Процесс перемещения запор ного элемента 11 из верхнего положения до посадки его на седло 21 занимает опреде ленный промежуток времени, в течение которого нагнетательный клапан 7 остается откры тым. В то же время в подплунжерной камере 13 цилиндра 2 насоса начинается процесс сжатия жидкости, а запорный злемент 10 нагнетательного клапана 6 стремится переместиться из нижнего положения, которое он занимает на своем седле 20, вверх, т.е. открыть нагнетательный клапан 6. Однако этому препятствует прз жинный захват 15, который удермсивает запорный элемент 10 нагнета тельного клапана 6 на его седле 20 в подплунжерной камере 13 до тех пор, пока запорный элемент 11 нагнетательного клапана 7 в надплунжерной камере 14 не сядет на свое седло 21. В дальнейшем, когда плунжер 5 начинает двигаться вверх, процесс повторяется с той лишь разницей, что в подплунжерной камере 13цилиндра насоса 2 начинается цикл всасывания жидкости, а в надплунжерной камере 14- цикл нагнетания жидкости. При этом 54 открытие нагнетательного клапана 7 надплунжерной камеры 14 задерживается посредством пружинного захвата 16 его запорного элемента 11 в седле 21, до тех пор, пока запорный элемент 10 нагнетательного клапана 6 подплунжерной камеры 13 не сядет на свое седло 20. Таким образом, в момент изменения в камерах насоса процессов сжатие-всасывание жидкости и наоборот нагнетательный клапан в камере, в которой началось сжатие, остается закрытым за счет наличия пружинного захвата его запорного элемента до тех пор, пока в нагнетательном клапане другой камеры, в которой началось всасывание, запорный элемент не сядет на свое седло. В результате переток жидкости из одной камеры в другую в момент изменения в них циклов сжатие-всасывание исключается. Благодаря наклону внутренних стенок корпусов 8 и 9 нагнетательных клапанов 6 и 7, перемещая закрепляемые винтом 18 концы 17 пружинных захватов 15 и 16 по зтим наклонным поверхностям (не обозначены) в специальных пазах (не обозначены), можно регулировать усилие фиксации запорных элементов 10 и 11 в их закрытом состоянии, так как расстояние между выпуклыми участками свободных концов 19 пружинных захватов 15 и 16 С-образной формы меняется. Плоская пружина пружинного захвата выполнена и закреплена в корпусе каждого нагнетательного клапана таким образом, что не препятствует посадке его запорного элемента на седло, оказывая противодействие на запорный элемент только после его посадки на седло. Для этого плоская пружина пружинного захвата закрепляется только в верхней части корпуса каждого нагнетательного клапана, находящейся над седлом, а нижняя ее часть, находящаяся у седла, имеет выступ, т.е. С-образную форму. Таким образом, во время посадки запорного элемента на седло клапана пружина свободно отжимается к стенке корпуса клапана, а во время отрьша запорного элемента от седла, он входит в соприкосновение с С-образным выступом пружины и ему необходимо преодолеть ее сопротивление. Изобретение позволит увеличить коэффициент подачи скважинного насоса двойного действия, его производительность и сократить расход электроэнергии на подьем жидкости из скважины, а следовательно, повысить и его КПД. С увеличением вязкости откачиваемой жидкости эффективность работы предлагаемого насоса увеличивается. Кроме того, повышается надежность насоса в работе.