Гидропоршневой насосный агрегат с замкнутой циркуляцией рабочей жидкости
Изобретение м.б. использовано для глубинно-насосной добычи нефти. Цель изобретения - повышение -на-:- дежности в работе агрегата с замкнутой циркуляцией рабочей жидкости и снижение эксплуатационных затрат. В корпусе 1 /размещен расположенный в скважине 2 на установленном в сед
союз сОВетских социАлистических
РЕСПУБЛИК
1191 (111
1511 4 Г 04 В 47/10
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Н А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
111
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ пО изОБРетениям и ОтнРцтиям
ПРИ ГКНТ СССР (21) 4251051/25-29 (22) 27.05.87 (46) 23.02.89. Бюл. Р 7 (71) Особое конструкторское бюро по конструированию, исследованию и .внедрению глубинных бесштанговых насосов (72) В.P.Розанцев, Г.Г.Иванов и В.С.Кармазиков (53) 621.651 (088.8) (56) Патент США Р 4268227, кл. F 04 В 47/10,. 1981. (54) ГИДРОПОРШНЕВОЙ НАСОСНЫЙ АГРЕГАТ
С ЗАИКНУТОЙ ЦИРКУЛЯЦИЕЙ РАБОЧЕЙ ЖИДКОСТИ (57) Изобретение м.б. использовано для глубинно-насосной добычи нефти.
Цель изобретения — повышение -на-, дежности в работе агрегата с замкнутой циркуляцией рабочей жидкости и снижение эксплуатационных затрат.
В корпусе 1:размещен расположенный в скважине 2 на установленном в сед1460414 ле 3 насосег (Н) 4 гидродвигатель 5. Поршень б гидродвигателя 5 жестко связан через шток 7 с поршнем 8 Н 4 .и размещен в цилиндре 9 с образованием штоковой 10 и бесштоковой 11 полостей (П). П 10 гидравлически сообщена с каналом (К) 12 подвода рабочей жидкости. П 11 при ниж- нем положении гидроуправляемого золотника 13 сообщена с К 12 и при верхнем положении золотника 13 через выполненный в корпусе 1 выпускной К
14 — с линией 15 отвода рабочей жидкости. Рабочая камера 16 Н 4 через всасывающий клапан 17 и установленный в седле 3 на его осевом К 18 обратный клапан 19 сообщена с зоной
20 приема Н 4. Камера 16 соединена через нагнетательный клапан 21 и
Рабочая камера 16 насоса 4 через всасывающий клапан 17 и установленньй в седле 3 над его осевым каналом
18 обратньй клапан 19 сообщена с зоной 20 приема насоса 4, через нагнетательньй клапан 2 1 и выполненные в корпусе 1 радиальные каналы 22 с линией 23 отвода перекачиваемой
10 жидкости.
Между седлом 3 и обратным клапаНоМ 19 размещена с образованием полости 24 переменного объема двухступенчатая подвижная втулка 25, выпол15 ненная с продольным каналом 26.
Ступень 27 большего фильтра диа- метра втулки 25 подпружинена относительно седла 3.
Полость 24 переменного объема
20 сообщена при верхнем положении агрегата через продольный канал 26 с линией .15 отвода рабочей жидкости с воэможностью перекрытия втулкой 25 радиальных каналов 22.
Корпус 1 агрегата выполнен двухступенчатым, причем ступень 28 большего диаметра расположена выше выпускного канала 14.
Шток 7 выполнен с перепускными канавками 29 и 30 с возможностью периодического поочередного сообщения . камеры 31 управления золотника 13 с
Изобретение относится к технике насосостроения и может быть использовано, в частности, для глубиннонасосной добычи нефти.
Цель изобретения — повышение надежности работы и снижение эксплуатационных затрат.
На фиг ° 1 представлена принципиальная схема гидропоршневого насосного агрегата с замкнутой циркуляцией рабочей жидкости; на фиг.2 — то же, нижняя часть.
Гидропоршневой насосный агрегат с замкнутой циркуляцией рабочей жидкости содержит размещенный в корпусе 1 и расположенный в скважине 2 над установленным в седле 3 насосом
4 гидродвигатель 5, поршень 6 которого жестко связан через шток 7 с поршнем 8 насоса 4 и размещен в цилиндре 9 с образованием штоковой 10 и бесштоковой 1.1 приводных полостей, первая иэ которых гидравлически сообщена с каналом 12 подвода рабочей жидкости, а вторая при нижнем положении гидроуправляемого золотника
13 — с каналом 12 подвода рабочей жидкости и при верхнем положении золотника 13 через выполненньй в корпусе 1 выпускной канал 14 — с линией
15 отвода рабочей жидкости. выполненные в корпусе 1 радиальные
К 22 с линией 23 отвода перекачиваемой жидкости. Двухступенчатая подвижная втулка 25 размещена между седлом 3 и клапаном 19 с образованием П 24 переменного объема и выполнена с продольным К 26. Ступень
27 большего диаметра втулки 25 подпружинена относительно седла 3. П 24 сообщена через К 26 с линией 15 с возможностью перекрытия втулкой 25
К 22. Корпус 1 выполнен двухступенчатым. Ступень большего диаметра расположена выше К 14. Выполнение
К 26 с уменьшенным диаметром способствует определенному снижению скорости посадки H 4 и исключению высоких ударных нагрузок эа счет дросселиронания жидкости.2 ил.
14604 каналом 12 подвода рабочей жидкости и линией 15 отвода рабочей жидкости.
Седло 3 установлено в нижней части колонны 32 труб.
Снаружи корпус 1 имеет уплотнитель 33 V-образной формы.
В верхней части агрегата установлена уплотнительная манжета 34.
На входе канала 12 подвода рабо- 10 чей жидкости в гидродвигатель S установлен обратный клапан 35. Седло
3 установлено в скважине 2 с использованием пакера 36.
Гидропоршневой насосный агрегат с 15 замкнутой циркуляцией рабочей жидкости работает следующим образом.
Рабочая жидкость из канала 12 подвода жидкости при открытом обратном клапане 35 поступает в штоковую 20 приводную полость 10 гидродвигателя
5, вызывая перемещение поршня 6 вверх.
Рабочая жидкость из бесштоковой приводной полости 11 при верхнем по- 25 ложении золотника 13 вытесняется через выпускной канал 14 в линию 15 отвода рабочей жидкости.
Поршень 8 насоса 4 совместно с поршнем 6 также перемещается вверх, 30 при этом перекачиваемая жидкость из зоны 20 приема насоса 4 через осевой канал 18, обратный клапан 19 и всасывающий клапан 17 поступает в рабочую камеру 16. Одновременно с этим жидкость из полости над поршнем 8 вытесняется также в рабочую камеру 16.
Движение поршней 6 и 8 вверх осуществляется до тех пор, пока перепускная канавка 30 не сообщит камеру 31 управления золотника 13 с линией 15 отвода рабочей жидкости, после чего золотник 13 перемещается в нижнее положение.
При нижнем положении золотника
13 рабочая жидкость из канала 12 подвода жидкости одновременно поступает в штоковую 10 и бесштоковую 11 приводные полости. 50
За счет разности площадей поршня
6 гидродвигателя " со стороны штоковой 10 и бесштоковой 11 полостей поршень 6 перемещается совместно с поршнем 8 насоса 4 вниз.
При движении поршня 8 вниз всасывающий клапан 17 закрывается, а рабочая камера 16 через нагнетательный клапан 21 и радиальные каналы
14
22 сообщается с линией 23 отвода перекачиваемой жидкости с вытеснением последней иэ рабочей камеры 16.
Одновременно с этим через осевой канал 18 н обратный клапан 19 жид" кость поступает в полость над поршнем 8 насоса 4.
Совместное перемещение поршней
6 и 8 вниз осуществляется до тех пор, пока перепускная канавка 29 не сообщит камеру 31 управления золотника 13 с каналом 12 подвода рабочей жидкости, после чего золотник
13 перемещается опять в верхнее положение, При необходимости извлечения насосного агрегата иэ скважины 2 направление движения рабочей жидкости изменяется таким образом, что в канал 14 подается рабочая жидкость из линии 15 под высоким давлением, . а отвод рабочей жидкостиз осуществляется из канала.
При этом за счет разности диаметров корпуса 1 в его двигательной и насосной частях возникает выталкивающая сила, способствующая беспрепятственному удалению насосного агрегата из седла 3.
По мере перемещения насосного агрегата вверх по нижней части колонны 32 труб появляется возможность перемещения вверх подпружиненной снизу относительно седла 3 втулки 25.
Движение втулки вверх осуществляется до тех пор, пока она не упрется в соответствующий выступ седла 3 (фиг ° 2).
По мере дальнейшего перемещения насосного агрегата вверх его хвостовая часть с V-образным уплотнителем
33 поступает в зону увеличенного диаметра, .при этом происходит сообщение полости 24 через продольный канал 26 с линией 15 и дополнительная фиксация втулки 25 в ее верхнем положении.
При крайнем верхнем положении втулки 25 последняя перекрывает радиальные каналы 22 и изолирует таким образом рабочую жидкость от перекачиваемой жидкости.
При спуске насосного агрегата по колонне 32 труб и при посадке его в седло 3 под действием собственного веса и давления рабочей жидкости подвижная втулка 25 первоначально
1 находится в верхнем положении до непосредственного касания насоса 4 и втулки 25 между собой, после чего осуществляется их совместное движение вниз до тех пор, пока не про— изойдет посадка насоса 4 на корпус обратного клапана 19.
Выполнение продольного канала 26 с уменьшенным диаметром способствует определенному снижению скорости посадки насоса 4 и исключению высоких ударных нагрузок за счет дросселирования жидкбсти.
460414 6 жидкости и при верхнем положении soлотннка через выполненный в корпусе выпускной канал — с линией отвода рабочей жидкости, рабочая камера насоса через всасывающий клапан и установленный в седле над его осевым каналом обратный клапан сообщена с зоной приема насоса, а через нагне10 тательный клапан и выполненные в корпусе радиальные каналы — с линией отвода перекачнваемой жидкости, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности работы и снижения эксплуатационных затрат, агрегат снабжен двухступенчатой подвижной втулкой, размещенной с образованием полости переменного объема между седлам и обратным клапаном и
20 выполненной с продольным каналом, ступень большего диаметра втулки подпружинена относительна седла, полость переменного объема сообщена при верхнем положении агрегата через
25 продольный канал с линией отвода рабочей жидкости с возможностью перекрытия втулкой радиальных каналов, а корпус агрегата выполнен двухступенчатым, причем ступень большего
g0 диаметра расположена выше выпускного канала.
Формула изобретения
Гидропоршневой насосный агрегат с замкнутой циркуляцией рабочей жидкости, содержащий размещенный в корпусе и расположенный в скваллне над установленным в седле насосом гидродвигатель, поршень которого жестко связан через шток с поршнем насоса и размещен в цилиндре с образованием штоковой и бесштоковой приводных полостей, первая из которых гидравлически сообщена с каналом подвода рабочей жидкости, вторая при нижнем положении гидроуправляемого золотника — с каналом подвода рабочей
Составитель И.Ращенкин
Техред Л.Сердюкова Корректор В.Гирняк
Редактор Н.Тупица
J ,Заказ 520/40 Тираж 520 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР
113035, Иосква, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Производственно-издательский комбинат "Патент", r.Óæãîðîä, ул. Гагарина,101
