Штанговая глубинная насосная установка Советский патент 1983 года по МПК F04B47/04 

(54) ШТАНГОВАЯ ГЛУБИННАЯ НАСОСНАЯ УСТАНОВКА

1

Изобретение относится к нефтепромысловому оборудованию, в частности к штанговой глубинной насосной установке, и может быть использовано при эксплуатации нефтяных скважин, содержандих попутный газ.

Известна штанговая глубинная насосная установка, содержащая цилиндр с поршнем, закрепленным на полом штоке, глубинный насос с магистралью отвода нефти, полиспаст, гибкий элемент, размещенный в полом штоке и соединенный с плунжером насоса, причем надпоршневая и подпорщневая полости цилиндра сообщены с каналами подвода и отвода рабочей среды через управляемые клапаны 1.

Недостатком известной установки являются невысокие надежность и производительность Б работе, обусловленные наличием гидроцилиндра двойного действия с реверсивным гидравлическим приводом.

Целью изобретения является повышение надежности и производительности насосной установки.

Поставленная цель достигается за счет того, что установка снабжена траверсами, жестко закрепленными на верхнем и нижнем концах полого штока, при этом вер.хняя траверса подпружинена относительно корпуса цилиндра, а нижняя взаимодействует с толкателями управляемых клапанов, и часть роликов закреплена на верхней траверсе, а остальные - на корпусе цилиндра.

Кроме того, верхняя траверса подпружинена относительно корпуса цилиндра с помощью пневмогидравлических упругих элементов.

10

Магистраль подвода рабочей среды снабжена циклонным (|:)ильтром.

Днище цилиндра выполнено конусообразным, и управляе.мые клапаны выпуска установлены в нижней зоне днища.

На фиг. 1 изображена щтанговая глубин15ная насосная установка с поршнем, находящимся в верхнем положении, общий вид; на фиг. 2 изображена принципиальная схема взаимодействия полиспаста и щтока цилиндра с разверткой полиспастной сис20те.мы.

Штанговая глубинная насосная установка содержит цилиндр 1 с поршне.м 2, закрепленным на полом штоке 3, глубинный насос (не показан) с магистралью 4 отвода нефти, полиспаст 5 (фиг. 2), гибкий элемент (э, который размещен в полом штоке 3 и соединен с плунжером (не показан) насоса. Надпоршневая 7 и подпоршневая 8 полости цилиндра 1 сообщены с каналами 9 подвода и каналом 10 отвода рабочей среды и с управляемыми клапанами II и 12.

Установка снабжена траверсами 13 и 14, жестко закрепленными на верхнем 15 и нижнем 16 концах полого штока 3. Верхняя траверса 13 подпружинена относительно корпуса 17 цилиндра 1, а нижняя траверса 14 взаимодействует с толкателями 18 и 19 управляемых клапанов 11 и 12. Имеется клапан 20, установленный на корпусе цилиндров. Часть роликов 21 полиспаста 5 закреплена на верхней траверсе 13, а остальные ролики 22 полиспаста 5 - на корпусе 17 цилиндра 1. Верхняя траверса 13 подпружинена относительно корпуса 17 цилиндра 3 с помощью пневмогидравлических упругих элементов 23.

Днище 24 цилиндра 1 выполнено конусообразным, и управляемые клапаны II и 12 установлены в нижней зоне днища 24. Цилиндр I с полиспастом 5 установлены посредством основания 25 на фланце 26 колонны 27.

Полость колонны 27 через клапаны 28 и 29, циклонный фильтр 30 и клапан 31 соединена с подпоршневой полостью 8 цилиндра 1. Клапан 28 выполнен с регулятором 32. В верхней части цилиндра 1 установлены клапан 33 и корпус 34, в котором размещен полиспаст 5.

Штанговая глубинная насосная установка работает следующи.м образом.

Поворотом регулятора 32 открывают клапан 28. и газ под давлением начинает поступать из полости колонны 27 через клапан 29 на фильтр 30 и через клапан 31 соединенный с траверсой 14, поступает в подпоршпевую полость 8 цилиндра I. При этом управляе.мые клапаны 1 1 н 12 закрыты. 2 вместе с полым щтоком 3 под действием давления газа движется вверх. Ролики 21 полиспаста и траверса 13 также перемещаются вверх, обегающее звено полиспаста, пропущенное через полый шток 3 в насосные, трубы, соверщает движение, увеличенное по длине пути в кратное число раз, равное кратности полиспаста. При это.м пневмогидравлические упругие э;1ементы 23 создают дополнительное усилие, отдавая накопленную энергию. При повьинении давления в нолости корпуса избыток воздуха сбрасывается через клапан 33, создавая эжекцию и очищая полость от примесей газа.

При достижении поршнем крайнего верхнего положения нижняя траверса 14 закрывает K.iaiiaii 31 и открывает управляемый кланам П. Под действием веса колонны штат чспез iибкос звено ролики 21 полиспаста 5 перемещаются вниз и приближаются к роликам 22. Сбегающее звено полиспаста 5 при этом проходит путь в обратном направлении, увеличенный в кратное число раз, равное кратности полиспаста 5. Пневмогидравлические упругие элементы 23 сокращаются и накапливают энергию для обратного хода. Верхняя траверса 13 также перемещается вниз совместно со штоком 3 и порщнем 2. Полость цилиндра 1 заполняется воздухом через фильтр 20. Газ из подпорщневой полости 8 цилиндра 1 вместе со щламо.м, скопившимся на дне у стенок цилиндра, сбрасывается через клапаны 11 и 12.

При достижении порщнем 2 крайнего нижнего положения траверса 14, взаимодействуя с толкателями клапанов II и 12, закрывает их, цикл работы привода повторяется.

Шлам из фильтра 30 сбрасывается через патрубок, а нефть из насосных труб поступает по магистрали 4. Регулировка числа ходов поршня производится путем регулирования расхода газа через клапан 28 посредством ручного регулятора 32. Регулировка длины хода привода осуществляется

изменением толкателей 18 и 19 клапанов II и 12.

Для исключения применения сложных специальных сальников полости основания 25 и корпуса 34 сообщаются через полый щток 3.

Привод штангового глубинного насоса может применяться с полиспастными системами различной кратности для из.менения длины ходов и усилий на подвеске в широких пределах.

Такое конструктивное исполнение щтанговой глубинной насосной установки повыщает надежность и производительность ее в работе.

Формула изобретения

40

. Штанговая глубинная насосная установка, содержащая цилиндр с порщнем, закрепленным на поло.м щтоке, глубинный насос с магистралью отвода нефти, полиспаст,

5 гибкий элемент, размещенный в полом щтоке и соединенный с плунжером насоса, причем надпорщневая и подпоршневая полости цилиндра сообщены с каналами подвода и отвода рабочей среды через управляемые клапаны, отличающаяся тем, что, с целью повышения надежности и производительности, установка снабжена траверсами, жест. ко закрепленными на верхнем и нижнем концах полого штока, при этом верхняя траверса подпружинена относительно кор5 пуса цилиндра, нижняя взаимодействует с толкателями управляемых клапанов, часть роликов закреплена на верхней траверсе, а остальные - на днище цилиндра.

аг-/

//

/

Фиг г