Скважинная штанговая насосная установка

 

Сущность изобретения: каждый уравновешивающий противовес станка-качалки выполнен полым и снабжен размещенным в ней эластичым контейнером для жидкости, установленной с возможностью его деформации пластиной и патрубками подачи и слива жидкости в эластичный контейнер. 2 ил.

Изобретение относится к машиностроению, в частности к скважинным штанговым насосам, в качестве привода которых используется станок-качалка с противовесами для уравновешивания штанговой колонны.

Известна скважинная штанговая насосная установка, содержащая колонну насосно-компрессорных труб, колонну штанг, скважинный насос, гидропривод, установленный на фланце обсадной колонны, гидроцилиндр, поршень, шток, тяги, а также заполнительный гидроцилиндр с поршнем и штоком (Справочное руководство по проектированию разработки и эксплуатации нефтяных месторождений. Добыча нефти. Под общей редакцией Ш.К.Гиматудинова М.; Недра, 1983, с. 204-208).

Недостаток - сложность изготовления и низкая надежность работы, обусловленные большим количеством прецезионных пар трения, систем переключения и автоматики. Кроме того, при работе известной скважинной штанговой насосной установки происходит (вследствие перемещения колонны насосно-компрессорных труб внутри обсадной колонны) истирание как колонны насосно-компрессорных труб, так и обсадной колонны. Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является скважинная штанговая насосная установка, содержащая станок-качалку, колонну насосных труб, колонну штанг, насос, оборудование устья скважины. На станке-качалке установлены противовесы.

Известное устройство лишено сложности вышеприведенного аналога и обладает большой надежностью, так как представляет собой относительно простое механическое устройство.

Недостаток - высокая металлоемкость, трудоемкость обслуживания и низкая точность балансировки, обусловленные необходимостью дискретного перемещения противовесов при изменении создаваемой штанговой колонной нагрузки. Низкая точность балансировки обуславливает увеличение расхода электроэнергии (использование электродвигателя повышенной мощности), интенсивный износ элементов кинематической схемы установки.

Техническая задача - облегчение монтажа / обслуживания и снижение металлоемкости установки.

Поставленная задача достигается тем, что противовес выполнен полым и снабжен патрубками для заполнения (опорожнения) его жидкостью.

Заполняющая противовес жидкость размещена и в эластичном контейнере, а на противовесе подвижно закреплена пластина для деформации эластичного контейнера.

На фиг.1 представлена скважинная штанговая насосная установка, на фиг.2 - противовес.

Скажинная штанговая насосная установка содержит колонну насосных труб 1, насос 2, колонну штанг 3, соединенную с балансиром 4, сочлененным с кривошипом 5 посредством шатуна 6, на кривошипе 5 установлены противовесы 7, 8, привод осуществляется от электромотора 9 через редуктор 10. Противовес (фиг.2) содержит корпус, состоящий из стенок 11, 12, 13, к стенке 12, выполненной с отверстием, подвижно прикреплена пластина 14, соединенная с винтами 15, 16, 17, 18, закрепленными на стенке 12. При вращении винтов пластина перемещается внутри корпуса противовеса. Внутри корпуса, под пластиной 14, установлен эластичный контейнер 19, снабженный патрубками 20, 21 подачи и слива жидкости.

Установка работает следующим образом: перед запуском установки (включение электродвигателя 9) внутри корпуса закладывают эластичный контейнер 19 и пластину 14. Пластину 14 соединяют с винтами 15, 16, 17, 18, ввернутыми в стенку 12 корпуса; и устанавливают противовес на кривошипе 5. Заполняют эластичный контейнер 19 через патрубок 20 жидкостью. Уравновешивают штанговую колонну 3 посредством деформации эластичного контейнера 19, изменяя его объем и перемещая центр тяжести по отношению к оси вала редуктора вдоль кривошипа. Например, необходимо увеличить нагрузку, создаваемую противовесами. С этой целью центр тяжести перемещают на возможно большее расстояние от оси вала редуктора путем отворота винтов 17, 18 и расширения удаленной части эластичного контейнера 19. Винты 15, 16 при этом заворачивают, сжимая приближенную к оси вала редуктора часть эластичного контейнера 19. При снижении нагрузки, создаваемой противовесом, удаленную от вала оси часть эластичного контейнера 19 сжимают, а приближенную расширяют, перемещая центр тяжести эластичного контейнера, заполненного жидкостью к оси вала редуктора. Если нельзя уравновесить штанговую колонну путем перемещения центра тяжести эластичного контейнера 19, то изменяют объем жидкости. После уравновешивания штанговой колонны включают эластодвигатель 9 и производят откачку жидкости из скважины. После прекращения эксплуатации скажины, перед съемом противовесов жидкость из них удаляют.

Формула изобретения

СКВАЖИННАЯ ШТАНГОВАЯ НАСОСНАЯ УСТАНОВКА, содержащая насос, колонну насосных труб, станок-качалку с уравновешивающими противовесами, отличающаяся тем, что каждый из противовесов выполнен полым и снабжен размещенным в ней эластичным контейнером для жидкости и установленной с возможностью его деформации пластиной, а также патрубками подачи и слива жидкости в эластичный контейнер.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2