Плунжер скважинного насоса

 

ПЛУНЖЕР СКВАЖИННОГО НАСОСА, содержащий цилиндрический корпус с осевым каналом и поперечным выступом и установленные на корпусе с внешней стороны уплотнительные элементы, на внутренней стороне которых выполнен соответствующий выступу паз, причем уплотнительные элементы подпружинень: относительно корпуса, отличающийся тем, что, с целью повьшения надежности в работе за счет уменьшения износа стенок цилиндра насоса и уплотнительных элементов плунжера, последний снабжен подвижными относительно корпуса верхним и нижним стаканами с кольцевыми выступами на внутренней поверхности и верхним и нижним поршнями, установленными соответственно со стороны верхнего и нижнего торцов корпуса и о.бразующимися с соответствующими кольцевыми выступами верхнего и нижнего стаканов камеры, сообщающиеся между собой посредством радиальных каналов, дополнительно выполненных в корпусе, и осевого канала.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

09) (И) ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

flO ÙËАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ /

Н ABTOPCHO5Nf СВИДЕТЕЛЬСТВУ.(21) 3551762/25-06 (22) 10. 12. 82 (46) 30.10.84. Бюл. У 40 .(72) Р.А.Исмагилов, В.П.Максимов, P.A.Ìàêñóòîâ и Б.П.Корнев (71) Всесоюзный нефтегазовый научноисследовательский институт (53) 621.651(088.8) (56) 1. Справочная книга по добыче нефти. Под ред. д. т. н. Ш.К.Гиматудинова. М., "Недра", 1974, с.3 18.

2. Авторское свидетельство СССР

0 601450, кл. F 04 В 47/02, 1976. (54) (57) ПЛУНЖЕР СКВАЖИННОГО НАСОСА, содержащий цилиндрический корпус с осевым каналом и поперечным выступом и установленные на корпусе с внешней стороны уплотнительные элементы, на внутренней стороне которых выполнен

3 g Р 04 В 47/02 F 04 В 21 04 соответствующий выступу паз, причем уплотнительные элементы подпружинены относительно корпуса, о т л и— ч а ю шийся тем, что, с целью повышения надежности в работе за счет уменьшения износа стенок цилиндра насоса и уплотнительных элементов плунжера, последний снабжен подвижными относительно корпуса верхним и нижним стаканами с кольцевыми выступами на внутренней поверхности и верхним и нижним поршнями, установленными соответственно со стороны верхнего и нижнего торцов корпуса и образующимися с соответствующими кольцевыми выступами верхнего и нижнего стаканов камеры, сообщающиеся между собой посредством радиальных каналов, дополнительно выполненных в корпусе, и осевого канала.

1 112149

Изобретение относится к гидромашиностроению, в частности к скважинным насосам, и может быть использовано в глубиннонасосных установках для нефтяной промышленности при подъеме пластовых жидкостей из скважины.

Известен плунжер скважинного насоса, содержащий выполненные на наружной цилиндрической поверхности параллельные ряды углублений, в каж- 10 дом из которых установлен упруго поджатый уплотнительный элемент (1) .

Недостатками этой конструкции плунжера являются малые сроки службы и низкая надежность работы из-за 15 быстрого износа уплотнительных элементов, особенно при откачке жидкостей с включением механических примесей, а также в цилиндрах с низкой точностью изготовления и чистотой 20 поверхности.

Наиболее близким к изобретению является плунжер скважинного насоса, содержащий цилиндрический корпус с осевым каналом и поперечным выступом 25 и установленные на корпусе с внешней стороны уплотнительные элементы, на внутренней стороне которых выполнен соответствующий выступу паз, причем уплотнитепьные элементы подпружннены относительно корпуса C?).

Однако уплотнительные элементы плунжера прижаты к стенке цилиндра при ходе вниз. Если прижатие уплотнительных элементов к стенкам цилинд35 ра при ходе плунжера вверх необходимо, так как за счет этого осуществляется герметизация, то при ходе плунжера вниз, когда он должен пропускать через себя жидкость это прнжаУ

40 тие является бесполезным и вредным.

Оно вызывает дополнительные сопротивления движению плунжера вниз изза трения, а также повышенный износ трущихся поверхностей, что снижает

45 надежность работы.

Цель изобретения - повышение на. дежности в работе за счет уменьшения износа стенок цилиндра насоса и упных лементов пл нже а. лотнитель э у р

Укаэанная цель достигается тем, что плунжер скважинного насоса, содержащий цилиндрический корпус с осевым каналом и поперечным выступом и установленные на корпусе с внешней 55 стороны уплотнительные элементы, на внутренней стороне которых выполнен соответствующий выступу паз, причем уплотнительные элементы подпружинены относительно корпуса, снабжен подвижным относительно корпуса верхним и нижним стаканами с кольцевыми выступами на внутренней поверхности и верхним и нижним поршнями, установленными соответственно со стороны верхнего и нижнего торцов корпуса и образующими с соответствующими кольцевыми выступами верхнего и нижнего стаканов камеры, сообщающиеся между собой посредством радиальных каналов, дополнительно выполненных . в корпусе, и осевого канала.

На чертеже схематично представлен плунжер скважинного насоса, общий вид.

Плунжер скважинного насоса содержит цилиндрический корпус 1 с осевым

2 каналом и поперечным выступом 3, и установленные на корпусе 1 с внешней стороны уплотнительные элементы

4, на внутренней стороне которых выполнен соответствующий выступу 3 (rras 5, причем уплотнительные элементы 4 подпружинены относительно корпуса 1 через пружины 6.

Плунжер снабжен подвижными относительно корпуса 1 верхним 7 и нижним 8 стаканами с кольцевым выступом соответственно 9 и 10 на внутренней поверхности.

Верхний 11 и нижний 12 поршни установлены соответственно со стороны верхнего и нижнего торцов (не обозначены) корпуса 1 и образуют с соответствующими кольцевыми выступами 9 и 10 верхнего 7 и нижнего 8 ста-. канов камеры 13 и 14, сообщающиеся между собой посредством радиальных каналов 15, дополнительно выполненых в корпусе 1, и осевого канала 2.

Плунжер устанавливается в цилиндр

16 скважинного насоса и сверху присоединяется к колонне штанг (не показана).

Описанный плунжер скважинного насора работает следующим образом.

При ходе плунжера вверх уплотнительные элементы 4 выдвинуты и прижаты к стенкам цилиндра 16.

Это обеспечивает полное перекрытие сечения цилиндра и вытеснение жидкости, находящейся над плунжером.

При движении плунжера вниз из крайнего верхнего положения, на него сверху действует вес колонны штанг

11?1495 з (не показано) . В начальный момент движения уплотнительные элементы 4 выдвинуты, поэтому давление в цилиндре 16 под плунжером растет. Это давление действует на нижний стакан 8 и смещает его вверх. относительно корпуса 1. При этом объем камеры 14 будет уменьшаться, а находящаяся в ней жидкость через радиальные каналы 15 и осевой канал 2 будет вытесняться в 1р камеру 13 объем которой будет увеличиваться из-за смещения верхнего стакана 7 вниз относительно корпуса 1. Движущиеся навстречу друг другу стаканы 7 и 8 своими кромками воздействуют на конические фаски (не обозначены) уплотнительных элементов 4 и отжимают их от стенок цилиндра 16 ° В результате этого открывается кольцевая щель между стенками цилиндра 16 и плунжером, через которую жидкость обтекает плунжер при

его движении вниз. При этом уплотнительные элементы 4 не касаются стенок цилиндра 16. 3а счет этого износ уплотнительных элементов 4 и стенок цилиндра 16 при ходе плунжера вниз практически отсутствует. Когда плунжер придет в крайнее нижнее положение и начнется ход вверх, все его

1элементы под действием веса плунжера снова прийдут в положение, показанное на чертеже.

Пробег плунжера с прижатыми к корпусу уплотнительными элементами 4 вниз составляет половину от QGLiåãî пробега за какой-либо период работы установки, вследствие чего износ стенок цилиндра 16 и уплотнительных элементов 4 плунжера снижается в два раза. Отсутствие трения плунжера о стенки цилиндра 16 при ходе вниз улучшает условия работы штанг, так как уменьшается вероятность продольного изгиба в нижней части, облегчается их вес, уменьшается амплитуда колебаний нагрузок на штанги и привод.

Изобретение позволяет иметь увеличенное упругое радиальное перемещение уплотнительных элементов благодаря отсутствию центрального проходного канала. При этом уменьшается опасность заклинивания плунжера при случайном попадании крупных механических частиц (гальки, окалины и т.п.) между уплотнительным элементом и стен- кой цилиндра. Указанное преимущество дает возможность использовать плунжер в качестве сваба при свабировании скважин, когда вероятность попадания таких частиц велика, и кроме того, внутри колонны труб могут встречаться заусенцы из-за отсутствия специальной подготовки труб.

Составитель 3.Гинзбург

Редактор Л.Авраменко Техред М,Гергель КорректорИ.Леонтюк

Заказ 7953/29 Тираж 623 Подписное

ВИИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Иосква, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4