Привод скважинного штангового насоса Советский патент 1982 года по МПК F04B47/02 

(5) ПРИВОД рКВАЖИННОГО ШТАНГОВОГО НАСОСА

1

Изобретение касается техники для :ДО&з1чи нефти, в частности, привода скважинных штанговых насосов и может быть использовано в нефтедобывающей промышленности.

Известен привод скважинного штангового насоса, содержащий механизм возвратно-поступательного движения с переключателем, направляющие ролики, установленные на устье скважины и охваченные гибким звеном, которое одним концом соединено с точкой подвеса колонны штанг tl 1.

Недостатком известного привода скважинного штангового насоса является сложность эксплуатационного обслуживания, большая металлоемкость, а также большой расход электроэнергии .

Цель изобретения - снижение металлоемкости, а также повышение эффективности работы путем упрощения , эксплуатационного обслуживания конструкции и снижения расхода электроэнергии.

Указанная цель достигается тем, что механизм возвратно-поступательного движения выполнен в виде горизонта л ьно ра сположенного неподвижного гидроцилиндра одностороннего действия в рабрчей полости которого уста

«0 новлен плуйжер со штоком и снабжен толкателем с по меньшей мере одним свободно вращающимся роликом, источником высокого давления, гидрораспределителем идросселем автоматическоtsго регулирования, причем свободно вращающийся ролик охвачен гибким звеном, другой конец которого соединен с толкателем, взаимодействующим с переключателем, связанным с гидро20распределителем, сообщающим рабочую полость гйдроцилиндра при прямом ходе его плунжера с источником высокого давления, а при обратном - с

дросселем автоматического регулиро- вания. .На чертеже схематически изображен предлагаемый привод, общий вид.

Привод скважинного штангового насоса содержит механизм 1 возвратнопоступательного движения с переключателем 2, направляющие ролики 3 и , установленные на устье скважины (не обозначено) и охваченные гибким звеном 5 которое одним концом соединено с точкой 6 подвеса колонны штанг (не показана). Механиз 1 возвратно-поступательного движения выполнен в виде горизонтально расположенного неподвижного гидроцилиндра

7одностороннего действия, в рабочей полости которого установлен плунжер

8со штоком 9 и снабжен толкателем

10 с по меньшей мере одним свободно вращающимся роликом 11, источником 12 высокого давления гидрораспределителем 13 и дросселем И автоматического регулирования, причем свободно вращающийся ролик 11 охвачен гибким зве-25 ном 5, другой конец 15 которого соединен с толкателем 10, взаимодействующим с переключателем 2, связанным с гидрораспределителем 13, сообщающим рабочую полость (не обозначено) гидроцилиндра 7 при прямом ходе %го плунжера 8 с источником 12 высокого давления, а при обратном - с дросселем k автоматического регулирования Привод снабжен такжеконцевыми переключателями 16 и 17, выключателем 18 электрической сети, четырехходовым двухпозиционным распределителем 19 механического управления, дросселями 20 для ограничения скорости переключения, промысловым электродвигателем 21, обратным клапаном 22, предохранительным клапаном 23 и газогидрав лическим аккумулятором 2. Привод работает следующим образом При рабочем ходе толкатель 10 под действием силы давления гидроцилиндра 7, поступательно двигаясь, натягивает гибкое звено 5 перекинутое через ролики 3, и 11, тяговый конец которого соединен в. точке 6 подвеса и поднимает колонны штанг вверх. При достижении правого крайнего полок ения толкатель 10 посредстовом упора 2, и концевого переключателя 17 включает , распределители 19 и 13, которые переключают линию рабочей полости гидроцилиндра 7 на слив. При этом также

посредством выключателя 18 электрической сети выключается электродвигатель 21 вместе с источником 12 высокого давления и толкатель 10 под действием натяжения гибкого звена 5 от силы тяжести массы колонны штанг двигается в обратном направлении,

Благодаря тому, что гибкое звено 5 вторым концом 15 закреплено к толкателю 10, длина хода точки подвеса штанг относительно длины хода толкателя 10 увеличится и на толкатель 10 будет действовать результирующая сила в зависимости от кратности оснащения гибкого звена 5 (на чертеже изображена трехкратная оснастка).

При обратном ходе толкателя 10 и плунжера 8 вытесняемая из рабочей ПОЛОСТИ гидроцилиндра 7 жидкость,

проходя через дроссель k с автоматическим регулятором давления, установленным на линии слива, замедляет скорость обратного движения плунжера 8 и следовательно обеспечивает поддержание; хода вниз точки подвеса, колонны штанг в заданных пределах скорости ее перемещения. Достигнув левого крайнего положения, толкатель 10 вместе с плунжером также посредством переключателя 2 концевого переключателя 16 и выключателя 18 электрической сети включает электродвигатель 21 вместе с источником 12 высокого давления и распределители 19 и 13, переключив линию высокого давления в рабочую полость гидроцилиндра 7, под действием давления гидросистемы обеспечивают движение плунжера 8 вместе с толкателем 10 по направлению рабочего хода. Таким образом, завершается полный цикл работы привода и процесс повторяется автоматически сообщая при этом возвратно-поступательное движение гибкому звену 5 и точке подвеса 6 колонны штанг. Для предохранения установки от перегрузок и защиты от действия вибрационных нагрузок система гидравлического привода снабжена соответственно предохранительным клапаном 23 и газогидравлическим аккумулятором 2k. Следовательно, при помощи только одной рабочей полости гидроцилиндра 7, соединяющейся попеременно то с линией высокого давления, то с линией слива, во взаимодействии с силой давления источника 12 высокого /давления с одной стороны и силы натяжения гибкого звена 5 с другой, осуществляется ход плунжера 8 вправо или влево и, соответственно, перемещение точки 6 подвеса колонны штанг вверх или вниз.

Регулировка длины хода точки 6 подвеса колонны штанг осуществляется изменением мьста крепления правого концевого переключателя 17 по ходу перемещения -толкателя 10.

Учитывая, что при обратном ходе толкателя 10 электродвигатель 21 вместе.с источником 12 высокого давления отключаются и включаются только при его рабочем ходе, уменьшается расход электроэнергии в два раза и соответственно возрастает долговечность приводного насоса и элементов привода.

Установка монтируется в горизонтальном положении и толкатель 10 перемещается в поперечном направлении к оси скважины, благодаря чему высотные размеры установки сокращены до минимума.

Кроме того, изобретение позволяет закрепить раму установки к обсадной колонне посредством клеммного соединения без строительства фундамента или, при необходимости, монтировать ее в специальной шахте, построенной на устье скважины с отметкой ниже поверхности земли и удалить источник высокого давления с электроприводом на безопасное расстояние от устья скважины

Формула изобретения

Привод скважинного штангового на coca, содержащий механизм возвратнопоступательного движения с переключателем, направ1шющие ролики, установленные на- устье скважины и охваченные гибким звеном, которое одним концом соединено с точкой подвеса колонны штанг, отличаюцийся тем, что, с целью повышения эффективности работы путем снижения расхода электроэнергии, механизм возвратно-поступательного движения выполнен

в виде горизонтально расположенного неподвижного гидроцилиндра односто;роннего действия, в рабочей полости которого установлен плунжер со штоком и снабжен толкателем с,по меньшей

мере,одним свободно-вращающимся роликом, источником высокого давления, гидрораспределителем и дросселем автоматического регулирования-, причем свободно вращающийся ролик охвачен

гибким звеном, другой конец которого соединен с толкателем, взаимодействующим с переключателем, связанным с гидрораспределителем, сообщающим рабочую попосгь гидроцилиндра при

прямом ходе его плунжера с источником высокого давления, а tipH обратном - с дросселем автоматического регулирования.

Источники информации, принятые во внимание при эксперЧизе

1. Авторское свидетельство СССР V , кл. F О В 7/02, 1971.