Скважинный гидроштанговый насос Советский патент 1982 года по МПК F04B47/04 

(54) СКВАЖИННЫЙ ГИДРОШТАНГОВЫЙ НАСОС

1

Изобретение относится к гидромашиностроению, в частности к скважинным гидроштанговым насосам; для создания местной циркуляции промывочной жидкости в скважине и может быть использовано как для проведения геологоразведочных работ, так и в любых областях народного хозяйства для перекачки жидкостей, содержаш,их абразивные частицы.

Известен скважинный гидроштанговый насос, содержащий установленные в корпусе, соединенные между собой дифференциальные приводной и насосный поршни, надпоршневые и подпоршневые полости ко. торых соединены с напорным трубопроводом, скважиной и компенсирующей емкостью с газом 1 .

Недостатком известного насоса является то, что в нем трудно обеспечить рег;улирование усилий, действующих на поршни, которые меняются в процессе эксплуатации, что снижает надежность работы насоса.

Цель изобретения - повышение надежности.

Указанная цель достигается тем, что насос снабжен. кольцевой полостью и дополнительным корпусом, установленным коаксиально основному с образованием компенсирующей емкости и кольцевой полости, сообщающей между собой надпоршневые полости поршней и компенсирующую 5 емкость, заполненную жидкостью и газом, причем дополнительный корпус снабжен клапаном для подачи газа в компенсирующую емкость.

,10 На фиг. I представлен скважинный гидроштанговый насос, разрез; на фиг. 2 - переходник для сообщения гидроштангового насоса со скважиной.

Скважинный гидроштанговый насос содержит установленные в корпусе 1 дифференциальные приводной 2 и насосный 3 поршни. Поршни 2 и 3 соединены между собой полым штоком 4, в котором выполнены радиальные отверстия 5 для сообщения между собой подпоршневых полостей

20 6 и 7 поршней 2 и 3. Приводной поршень 2 снабжен толкателем 8, установленным в трубе 9, являющейся для него направляющей и сообщенной с напорным трубопроводом (не показан).

Насос снабжен дополнительным корпусом 10, установленным коаксиально основному корпусу 1 с образованием кольцевой полости 11 и компенсирующей емкости 12, заполненной жидкостью 13 и газом 14. Компенсирующая емкость 12 сообщена посредством кольцевой полости 11. с надпоршневыми полостями 15 и 16. Дополнительный корпус снабжен клапаном 17 для подачи газа в компенсирующую емкость 12. Между поршнями установлена неподвижная втулка 18, а в корпусе 1 вы-полнены радиальные отверстия 19 и 20 для сообщения между собой полостей 15 и 16 и кольцевой полости И. Полость 7 насоса может быть сообщена либо со скважиной (не показана), либо с рабочим органом 21, выполненным, например, в виде полого эластичного рукава или сильфона, установленного в переходнике 22, присоединенном к втулке 23 насоса. Внутренняя полость эластичного рабочего органа 21 сообщена с подпоршневой полостью 7, а также с каналом 24 наконечника 25, закрепленного во втулке 26. Канал 24 соединен каналом 27 с заправочным вентилем 28. В переходнике 22 установлены всасывающий 29 и нагнетательный 30 клапаны, сообщающие насос со скважиной.

Насос работает следующим образом.

В трубы заливают жидкость и путем подключения бурового насоса с поверхности (не показан) периодически повышают давление в напорном трубопроводе, а следовательно, в трубе 9. Под давлением жидкости толкатель 8 подается вниз и перемещает поршни 2 и 3. Жидкость из подпорщневой полости 6 по радиальным отверстиям 6 и через внутреннюю полость щтока 4 поступает в подпорщневую полость 7, а оттуда во внутреннюю полость эластичного рабочего органа 21. Рабочий орган 21 расширяется и вытесняет через нагнетательный клапан 30 жидкость в скважину. После прекращения подачи порции жидкости в напорный трубопровод эластичный рабочий орган 21 под действием гидростатического давления столба скважинной жидкости и своих упругих свойств сжимается и вытесняет жидкость в полость 7 и тем самым способствует возвращению поршней в исходное положение. Одновре.менно через всасывающий клапан 29 жидкость из скважины поступает в переходник. Затем процесс повторяется.

В случае высокого статического уровня жидкости в скважине суммарного усилия, получаемого при совместном воздействии жидкости, нагнетаемой под давлением в бурильные трубы насосом и веса ее столба, находящегося в бурильной колонне, будет недостаточно для подачи толкателя 8 вниз. Для обеспечения pa6otbi насоса в таких условиях в компенсирующую емкость 12 через клапан 17 нагнетают газ. Давление газа через жидкость 13 передается на порщни 2 и 3, что компенсирует давление скважинной жидкости. Давление газа в компенсирующей емкости 12 подбирается по расчетным номограммам для конкретных гидрогеологических условий бурения и с учетом удельного веса жидкости, заливаемой в бурильную колонку.

Предлагаемый скважинный гидроприводной насос обеспечит надежную работу

в различных скважинных условиях не зависимо от статического уровня скважинной жидкости.

Формула изобретения

Скважинный гидроштанговый насос, содержащий установленные в корпусе, соединенные между собой дифференциальные приводной и насосный поршни, надпоршневые и подпорщневые полости которых соединены с напорным трубопроводом, скважиной и компенсирующей емкостью с газом, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности, он снабжен кольцевой полостью и дополнительным корпусом,

установленным коаксиально основному с образованием компенсирующей емкости и кольцевой полости, сообщающей между собой надпоршневые полости поршней и ком пенсирующую емкость, заполненную жидкостью и газом, причем дополнительный корпус снабжен клапаном для подачи газа в компенсирующую емкость.

Источники информации принятые во внимание при экспертизе 1. Казак А. С., Росин И. И. и др. Погружные бесштанговые насосы для добычи нефти. М., «Недра, 1973, с. 179-184, рис. 52.,

fj

//

J