Замковая опора вставного скважинного штангового насоса Советский патент 1983 года по МПК F04B47/02 

(54) ЗАМКОВАЯ ОПОРА ВСТАВНОГО СКВАЖИННОГО ШТАНГОВОГО НАСОСА

1

Изобретение касается техники добычи нефти, в частности вставных скважинных штанговых насосов, а именно их замковых опор, и может быть использовано в нефтяной промышленности при добыче нефти из скважин с полуфонтанными проявлениями.

Известна замковая опора вставного скважинного штангового насоса, содержащая двухступенчатый посадочный ниппель со сквозным каналом, корпус крепления с двумя связанными между собой верхним и нижним плунжерами, взаимодействующими с соответствующими ступенями посадочного ниппеля, и подпружиненный выпускной клапан 1.

Недостаток известной конструкции замковой опоры вставного скважинного штангового насоса состоит в том, что она не обеспечивает перекрытия приема насоса при ремонтно-профилактических работах и гашения продольных вибраций корпуса крепления, в связи с че.м появляется возможность смятия уплотнительньгх поверхностей посадочного ниппеля и корпуса крепления. Все это снижает надежность устройства в целом.

Целью изобретения является повышение надежности при подземных ремонтах полуфонтанирующих скважин.

Указанная цель достигается тем, что замковая опора снабжена обратным клапаном и запорным устройством, выполненным в виде затвора с установленным в нем поршнем, жестко связанным с нижним плунжером, нижняя ступень посадочного ниппеля снабжена с обоих концов коническими седлами, а связь между плунжерами выпол10нена с возможностью осевого перемещения одного относительно другого, приче.м выпускной клапан установлен в затворе, а затвор и верхний плунжер снабжены посадочными конусами для взаимодействия со15ответственно с нижним и верхним коническими седлами ниппеля.

Кроме того, обратный клапан выполнен с двухсторонним запорным элементом, имеющим дросселирующие радиальные каналы

20 и жестко связанным с нижним плунжером, причем запорный элемент расположен внутри верхнего плунжера.

На фиг. 1 представлена замковая опора вставного скважинного щтангового насоЛ-1Л, pji3p03; на фиг. 2 - се;;ис : . ii;j . 1.

.);Mii()i-;;i;i (Miopa licraBiioio скважиниого iiiTiiiiroiioro iiacocn содержит двухступенчат.,; аосад()Ч1П)1Й ниппель 1 со сквозным Kana.ioM 2. кориус 3 крендения с двумя связанными между собой верхним 4 и нижним 5 ндунжерами, взаимодействующими cooTiieTCTBenHO с верхней 6 и нижней 7 стуненями иосадочиого нинпеля 1, и ноднружинснный выпускной клапан 8. Замкоиая опора снабжена также обратным кла|;аном 9 и запорным устройством 10, выполненным в виде затвора 11 с установ„leniniiM в нем нор 11нем 12, жестко связанным с ннжпим плунжером 5. Нижняя стунен1 7 посадочного ниннеля 1 снабжена с обоих копнов коническими седлами 13 11 14. Связь между плунжерами 4 и 5 выполнена с возможностью осевого неременюпия о.тного из них относительно другого. Г1(;днруж1111енный вьип/скной клапан 8 установлсн в затворе 11, нри этом затвор 11 и верхний нлунжер 4 снабжены носадочпыми конусами 15 н 16 для взаимодействия соответственно с 1И1Жним 14 н верхним 13 коническими сед.тами нинпеля 1. Обратный ix.iaiiaii 9 libiHO.HieH е двухсторонним запорHijiM -j.ioMeirroM 17, и.меюнщм дросселнруюП1ие радна.льные каналы 18 и жестко связанным с нижним нлунжеро.м 5, причем :;aii(.ipiii,iii у.лемеьгг 16 1асиоложен внутри верх1 1мч) н.лунжера 4 с возможностью вза|;.и)дс-йс1тя1я с коническп.мн седлами 19 п 20.

Между поеадочны.м конусом 15 м верхiHiM К(ьч1ческ11м седлом 12 1Н1Жней стунеiiii 7 посадочного ниинеля 1 может быть обг 13ована нолость 21. В затворе 11 вынолнен цилнндр 22. Корнус 3 кренлення связан со вставным штанговым пасосом 23 а iiiiiHie.ib 1 -- с колонной насосных труб 24.

опора работает следуюп1и.м образо.м.

Замковая онора с занорны.м устройством 10 спускается в скважину на колонне насосных труб 24, нриче.м захватный узел может н открытом или закрытом ноложении затвора 11 в зависимости от нластового давле1П1Я.

При снуске вставного штангового насоса 23, жестко связанн1)1е с ним верхний 4 н нижний 5 плунжера входят в двухступенчатый носадочный ниппель 1. Обратный клапан 9 с двухсторонни.м запорным элементом 17 нод действием сил сопротивления диижеиию пижнего плунжера 5 н жестко связанно1Х) с ни.м нори1ня 13 о цилиндры нижней ступени 7 ниппеля 1 и цилнндр 22 затвора И садится на верхнее седло 19, вьнюлненное в верхпе.м плунжере 4, образуя нрн этом полость 21, из которой жидкость вьггесияется через дросселирующие радиальные каналы 18. Этим достигается эффект де.мпфирования энергии поступательного движения корпуса креп.1ения, б.тагодаря чему сопрягаемые рабочие поверхности седел 19 и 20 и конусов двухстороннего запорного элемента 17 обратного клапана 9 предохраняются от ударов. Одновременно норшень 13, связанный с нижним плунжером 5, входит в цилиндр 22, вытесняя находящуюся в нем жидкость через подпружиненный выпускной клапан 8 в приемную линию (не показана). При этом поршень 13 и затвор 11 за счет сил давления жидкости в скважине, действующих на площади их торцов, образуют единое звепо.

При ходе корпуса 3 крепления вверх происходит закрытие двухстороннего за.мкового элемента обратного клапана 9 нод действием собственного веса и сил тяжести, связанных с ним затвора 11, поршня 13 и нижнего плунжера 5, а также за счет силы трения последнего о цилиндр нижней ступени 7 ниппеля 1. Полость 21 при этом отсекается от линии всасывания (не ноказана) и в ней создается разрежение. Сила давления от веса столба жидкости высотой, равной глубине фиксации вставного штангового насоса 23 под статический уровень, действует на разность площадей плунжеров 4 и 5, удерживая насос в захватном узле (не обозначен).

В иоследующем, при работе вставного насоса 27 высота столба жндкостн в колонне насосных труб 24 повышается, и верхний нлунжер 4 корпуса крепления 3, а следовательно, и насос в целом доиолнительно фиксируются в захватно.м узле за счет неренада давления жидкости в колонне насосных труб и в затрубпом пространстве (не ноказано).

При срыве вставного насоса 23 затвор 11 увлекается вместе с плунжерами 4 и 5 н садится в коническое седло 14 нижней ст нени 7 ниппеля I и нод действием давления нластового флюида фиксируется в нем.

В связи с поглощение.м энергии движеиия корпуса 3 крепления от циклических нагрузок и вибрации, возникающих в процессе фиксации и работы насоса вставного 23 при но.мощи демпфирования двухсторонним запорным элементом 17 обратного кланана 9, снабженным дросселирующими каналами 18, замковая опора имеет повышенную надежность и работоспособность в широких пределах изменения режима работы насоса, характеристик откачиваемой жидкости и геолого-технических условий скважин.

Использование изобретения, позволяет повысить .межремонтный период работы скважин, оборудованных вставными штанговыми насосами, а также независимо от иараметров скважины нринудительного открывать и закрывать нрием насоса, что, в свою очередь, дает возможность нредунредить излив нластового флюида и ироводить текущие нодземные ремонты без глушения скважины.