Амортизатор насосной штанговой колонны Советский патент 1982 года по МПК E21B17/07 

(54) АМОРТИЗАТОР НАСОСНОЙ ШТАНГОВОЙ КОЛОННЫ

1

Изобретение относится к глубиннонасосному оборудованию, в частности к элементам штанговых колонн насосных установок, предназначенных для подъема пластовой жидкости из скважин.

Известен амортизатор насосной штанговой колонны, включающий корпус, две тяги с выступами на наружной поверхности, концы которых размещены концентрично в корпусе, два основных комплекта упругих элементов, каждый из которых взаимодействует с корпусом и выступом тяги и дополнительный упругий элемент, установленный в корпусе между торцами тяг. При растяжении щтанговой колонны динамические удары поглощают оба основных комплекта упругих элементов, а при сжатии щтанговой колонны работает дополнительный упругий элемент. Поглощение динамических ударов таким амортизатором при работе щтанговой колонны уменьшает вероятность самопроизвольного отворота щтанг в колонне по сравнению со щтанговой колонной, не имеющей амортизатора 1.

Однако число самоотворотов щтанг уменьщается незначительно.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является амортизатор насосной щтанговой колонны, содержащий корпус с выступами на внутренней поверхности, концентрично размещенную в нем тягу с выступами на наружной поверхности и взаимодействующий с выступами тяги и корпуса комплект упругих элементов с упорными кольцами с его наружных торцов. Упорные кольца его могут быть выполнены в виде упорных подщипников, например

IQ подщипников качения. Выполнение упорных колец в виде упорных подщипников, тем более - в виде подщипников качения позволяет в большей степени снизить качество самопроизвольных отворотов щтанг в колонне за счет предотвращения передачи

5 крутящего момента от корпуса к тяге амортизатора или наоборот - от тяги к корпусу 2.

Однако известный амортизатор не обеспечивает полного исключения самоотворачивания щтанг в колонне, так как расстояние между амортизаторами в колонне щтанг составляет довольно больщую величину - от 300 до 800 м (в зависимости от глубины сквлжины в колонну насосных штанг обычно вводят от одного до трех амортизаторов). При таком большом расстоянии между амортизаторами и при наличии естественной криволинейности ствола скважины и самой штанговой колонны в скважине, возникаюшие при работе в колонне штанг крутяш,ие моменты не во всех случаях передаются по длине колонны до места установки амортизатора. Поэтому даже с такими амортизаторами самоотворот штанг в колонне имеет место. Цель изобретения исключение самоотворачивания штанг. Указанная цель достигается тем, что амортизатор снабжен обгонной муфтой, одна иолумуфта которой связана несамотормозяш,имся резьбовым соединением с тягой, а другая нолумуфта жестко связана с корпусом. На фиг. 1 изображен амортизатор насосной штанговой колонны, продольный разрез; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1. Амортизатор насосной штанговой колонны содержит корпус 1, с одного торца которого внутрь концентрично введена тяга 2. На внутренней поверхности корпуса и на наружной поверхности тяги выполнены выступы (не показаны), между которыми установлены комплекты упругих элементов 3, с наружных торцов каждого из которых установлены упорные кольца 4, выполненные в предстае ленном варианте в виде упорных подшипников качения. На наружной поверхности части 5 тяги 2 выполнена несамотормозяшая ре-ьба, на которую установлена обгонная муфта, одна из полумуфт 6 которой имеет аналогичную взаимосопрягаемую резьбу на внутренней поверхности (к примеру, правая трапецеидальная шестизаходная резьба). По обеим сторонам полумуфты установлены упорные подшипники 7, жестко связанные с другой полумуфтой, роль которой выполняет в данном случае корпус 1. Полумуфта 6 имеет клиновые пазы 8, в которых установлены ролики 9, подпружиненные пружинами 10 в направлении, противоположном рабочему враш.ению полумуфты 6. Амортизатор с одной стороны глухим торцом корпуса, а с другой стороны наружным концом тяги 2 соединяется посредством резьбовых соединений с колонной насосных штанг, являясь ее составным элементом. Амортизатор насосной штанговой колонны работает следующим образом. При растяжении штанговой колонны тя1а 2 перемещается вниз относительно корпуса 1 (т. е. тяга 2 выходит из корпуса 1). За счет тангенциальных усилий, возникающих в резьбовом соединении части 5 тяги и полумуфты 6, полумуфта 6 будет поворачиваться относительно тяги 2 против часовой стрелки. При этом ролики 9, установленные в клиновых пазах 8 ступицы, заклиниваются между телом полумуфты 6 и корпусом 1 амортизатора, что приводит к повороту корпуса 1 амортизатора относительно тяги 2. При сжатии штанговой колонны тяга 2 перемещается вверх (внутрь) относительно корпуса 1. За счет тангенциальных усилий, воз икающих в резьбовом соединении части 5 тяги и полумуфты 6, полумуфта 6 поворачивается относительно тяги 2 по часовой стрелке. При этом ролики 9 за счет сил трения перемещаются вглубь клиновых пазов 8, размыкая контакт между полумуфтами обгонной муфты 6, что приводит к свободному проБороту тяги 2 относительно корпуса 1 амортизатора, т. е. радиального поворота корпуса 1 относительно тяги 2 не происходит. Таким образом обеспечивается одностороннее вращательное движение корпуса амортизатора относительно его тяги. Установка в колонне штанг а.мортизаторов предлагаемой конструкции позволяет во время работы штанговой колонны обеспечить постоянный доворот штанг в колонне по их резьбовым соединениям. Технико-экономический эффект заключается в повышении добычи нефти из скважины за счет сокращения простоев скважины, связанных с необходимостью ремонта оборудования при отвороте штанг. Формула изобретения Амортизатор насосной штанговой колонны, содержащий корпус с выступами на внутренней поверхности, концентрично размещенную в нем тягу с выступами на наружной поверхности и установленный между ними комплект упругих элементов с упорными кольцами по торцам, отличающийся тем, что, с целью исключения самоотворачивания штанг, он снабжен обгонной муфтой, одна полумуфта которой связана несамотормозящимся резьбовым соединением с тягой, а другая полумуфта жестко связана с корпусом. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 301424, кл. Е 21 В 17/00, 1970. 2.Авторское свидетельство СССР № 481691, кл. Е 21 В 17/06, 1972.

4