Станок-качалка "цепь"



Станок-качалка цепь
Станок-качалка цепь
Станок-качалка цепь
Станок-качалка цепь

 


Владельцы патента RU 2501977:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Тюменский государственный нефтегазовый университет" (ТюмГНГУ) (RU)

Изобретение относится к области нефтедобычи и может быть использовано для добычи нефти установками скважинного штангового глубинного насоса. Станок-качалка содержит раму 3, двигатель 15, два параллельно установленных редуктора 9 привода звездочек цепных передач, расположенных на вертикальных направляющих 4. Одно из звеньев каждой цепи соединено с основной осью 19, на которой подвижно установлена серьга 20 (серьги), соединенная с осью катков 23, с закрепленной к ней колонной штанг 2 ШГН. На этой оси установлены катки 23, расположенные внутри направляющих 4. К основной оси 19 или оси катков 23 присоединена гибкая связь 24, например трос, по шкивам 26 на осях взаимосвязанная с противовесами 25. Между двигателем 15 и редукторами 9 могут быть установлены вариатор или коробка передач 12, в том числе гидромеханическая, с соединительной муфтой 14 или клиноременной, или цепной передачей. Имеет лучшие эксплуатационные характеристики, малые габариты и массу, что допускает его монтаж и эксплуатацию без сооружения фундамента, меньшие по сравнению с прототипом затраты на изготовление и эксплуатацию. 4 ил.

 

Предлагаемое устройство относится к области нефтедобычи.

Станок-качалка применяется для механизированного способа добычи нефти установками скважинного ШГН (штангового глубинного насоса), который является самым распространенным способом эксплуатации скважин, как в России, так и в других нефтедобывающих странах мира.

Известно устройство - СК (станок-качалка), который представляет собой преобразующий КШМ (кривошипно-шатунный механизм) с трансмиссией и двигателем, смонтированными на раме. СК - это индивидуальный наземный механический привод через колонну штанг передающий возвратно-поступательное движение плунжеру ШГН. (1. Бухаленко Е.И. и др. Нефтепромысловое оборудование: Справочник /Под ред. Е.И. Бухаленко - М.: Недра, 1990. - 559 с.2. Щуров В.И. Технология и техника добычи нефти. - М.: ООО ТИД «Альянс», 2005. - 510 с).

Наиболее близким к предлагаемому техническому решению является балансирный СК (1. с.54, рис.2.2; 2. с.386, рис.Х.9).

Известно, что такой балансирный СК состоит из рамы, на которой смонтирована стойка с балансиром и его опорой, поворотная головка переднего конца балансира канатной подвеской соединяется с колонной штанг насоса. Задний конец балансира через траверсу и шатуны соединен с кривошипами, оснащенными противовесами. Кривошипы получают привод от редуктора, который клиноременной передачей связан с электродвигателем. Такое устройство хорошо работает при добыче нефти установками ШГН.

Однако, применяемые в настоящее время балансирные СК имеют сложное устройство, большие габариты и массу, требуют значительные затраты на монтаж и эксплуатацию. Например, масса СК может достигать почти 35 тонн, а габаритные размеры: длина - 13,2 м, ширина - 3,1 м, высота - 11,5 м (2. с.387, таблица Х.5) для СК15-6-12500, где 15 - грузоподъемность СК в тоннах, 6 - максимальный ход в метрах и 12500 - наибольший крутящий момент на валу редуктора в кГм (2. с.385). Высота - 11,5 м почти в два раза больше хода -6 м. Габариты и масса СК увеличены из-за того, что ось балансира расположена на значительном расстоянии от центра скважины.

Монтаж СК начинается с подготовки и планировки площадки и рытья котлована под фундамент, который состоит из двух частей: подземной и наземной. Фундаменты могут быть монолитными (бутобетонными или железобетонными), сборными железобетонными и металлическими. Большие проблемы возникают из-за неуравновешенности работы устройства при подъеме и спуске колонны штанг, вызывающие колебания внутрицикловой нагрузки на двигатель, что приводит к необходимости повышения его мощности и затрат энергии. Клиноременная передача ограничивает эксплуатационные возможности СК, так как имеет небольшой диапазон передаточных чисел (отношение передаточного числа низшей передачи к высшей), невысокую долговечность, необходимость систематической регулировки натяжения ремней. Эксплуатационные характеристики каждой модели СК ограничены.

Задача, на решение которой направлено заявляемое техническое решение состоит в снижении затрат на изготовление и эксплуатацию СК, расширение эксплуатационных характеристик за счет упрощения и совершенствования его конструкции, приводящей к существенному снижению габаритов и массы СК.

Сущность предлагаемого устройства заключается в том, что станок -качалка содержит раму, противовесы, двигатель, при этом на раме параллельно зафиксированы две вертикальные направляющие с размещенными на них цепными передачами, верхние звездочки этих передач закреплены на осях, установленных в опорах, зафиксированных в верхней части рамы, нижние ведущие звездочки этих передач закреплены на выходных валах двух параллельно установленных редукторов, ведущая ось которых соединена с выходным валом коробки передач, а входной вал соединительной муфтой взаимосвязан с двигателем, одно из звеньев каждой цепи соединено с основной осью, на которой подвижно установлена серьга, соединенная с осью катков с креплением к ней штока колонны штанг, на этой оси установлены катки, расположенные внутри направляющих, к основной оси или оси катков присоединена гибкая связь, например, трос, по шкивам на осях взаимосвязанная с противовесами.

Предлагаемое техническое решение существенно снижает габариты и массу станка-качалки за счет меньшей массы и высоты рамы, замены сложного, громоздкого привода, расположенного на расстоянии от центра на установленный над центром скважины, перемещение колонны штанг ШГН обеспечивается цепными передачами, расположенными на параллельно зафиксированных на раме двух вертикальных направляющих, верхние звездочки этих передач закреплены на осях, установленных в опорах, зафиксированных в верхней части рамы, нижние ведущие звездочки этих передач закреплены на выходных валах двух параллельно установленных редукторов, ведущая ось которых соединена с выходным валом коробки передач, а входной вал соединительной муфтой взаимосвязан с двигателем, одно из звеньев каждой цепи соединено с основной осью, на которой подвижно установлена серьга, соединенная с осью катков с креплением к ней штока колонны штанг, на этой оси установлены катки, расположенные внутри направляющих, к основной оси или оси катков присоединена гибкая связь, например, трос, по шкивам на осях взаимосвязанная с противовесами.

На фиг.1, а приведена принципиальная схема одной из возможных компоновок СК в приводе ШГН при размещении звездочек цепных передач по оси направляющих, показан вид сбоку на СК в верхнем положении плунжера. КП (коробка передач) не показана. Внутри рамы расположен фрагмент состояний складной серьги относительно нижней ведущей звездочки и катка.

На фиг.1, б показан фрагмент вида спереди - выделены вертикальные направляющие (двутавр) и цепные передачи (пунктирные линии справа).

На фиг.2, а показан вариант компоновки привода нижних ведущих звездочек цепных передач СК с двумя параллельно установленными редукторами и с несоосной четырехступенчатой КП.

На фиг.2, б - схема сосной четырехступенчатой КП.

На фиг.2, в - схема несосной восьмиступенчатой КП.

На фиг.2, г - схема сосной восьмиступенчатой КП. Буквы А, В и С - обозначения муфт переключения передач. Цифры 1-3 и 1-4 - обозначения пар шестерен.

На фиг.3 приведен вариант компоновки с выносом цепных передач из направляющих в среднюю часть рамы. Звездочки цепных передач и их оси расположены снаружи вертикальных направляющих (швеллеры). Гибкая связь - трос закреплен к основной оси. Привод к редукторам не показан.

На фиг.4 приведен вариант компоновки, при котором рама образована только из вертикальных направляющих. На левом виде цепные передачи условно показаны на разрезе направляющих, они впереди - перед направляющими (см. вид справа). Гибкая связь - трос закреплен к оси катков.

Над устьем скважины 1 (см. фиг.1) со штоком 2 колонны штанг плунжера ШГН расположена пространственная рама 3 (элементы усиления и ограждения не показаны). В раме 3 параллельно зафиксированы две вертикальные направляющие 4, например, двутаврового сечения. В основании рамы 3 в направляющих 4 смонтированы нижние ведущие звездочки 5 цепных передач, а на другом конце - верхние звездочки 6, между звездочками натянуты цепи 7, например, роликовые. Нижние ведущие звездочки 5 закреплены на выходных валах 8 редукторов 9 (см. фиг.2, а). Входной вал 10 редукторов 9 соединен с выходным валом 11 КП 12. Входной вал 13 КП 12 соединительной муфтой 14 взаимосвязан с валом двигателя 15. КП могут быть как соосными, когда входной 13 и выходной 11 валы сосны, а параллельно им смонтированы промежуточный вал 16 (см. фиг.2, б) или ось (см. фиг.2, г), так и несоосными, когда входной и выходной валы установлены параллельно (см. фиг.2, а, в). Допускается установка как 4-хступенчатых (см. фиг.2, а, б) на базе трех пар шестерен, так и 8-миступенчатых КП (см. фиг.2, в, г) на базе четырех пар шестерен. Возможна установка двигателя 15 (например, электродвигателя или ДВС - двигателя внутреннего сгорания) с соединительной муфтой 14 напрямую к входному валу 10 редукторов 9 или клиноременной или цепной передачей. Верхние звездочки 6 закреплены на осях 17, которые расположены в опорах 18, установленных в верхней части направляющих 4 (устройства натяжения цепей 7 не показаны). Одно из звеньев каждой цепи 7 соединено с основной осью 19, на которой подвижно установлена складная серьга (серьги) 20, соединенная с осью 21 катков, с креплением 22 к штоку 2 колонны штанг ШГН, на оси 21 установлены катки 23, расположенные внутри вертикальных направляющих 4. К основной оси 19 или к оси 21 катков присоединена гибкая связь 24, например, трос, который соединен с противовесами 25 по шкивам 26 на осях, под противовесами 25 может быть расположено эластичное основание 27. Над нижней ведущей звездочкой 5 (см. фрагмент внутри рамы 3) установлен ограничитель 28 хода катков 23. Возможно применение стандартных редукторов, в этом случае между выходными валами 8 и ведущими звездочками 5 могут быть установлены дополнительные зубчатые передачи. Если гибкая связь 24 закреплена к оси катков 21 (см. фиг.4), то целесообразно шкив 26 сместить правее, так чтобы гибкая связь не соприкасалась с основной осью 19, или основная ось должна быть фигурной, например, П-образной, с пространством для прохода гибкой связи. Серьга 20 может быть в виде гибкой связи, например, трос или цепь.

Допускается применение вариатора или ГМКП - гидромеханической КП с гидротрансформатором.

Предлагаемый СК - привод ШГН работает следующим образом. Масса (вес) противовесов 25 частично уравновешивает массу колонны штанг 2 и перекачиваемой жидкости. Энергия двигателя расходуется на преодоление изменяющейся разницы этих масс. Крутящий момент от двигателя 15 передается на входной вал 13 КП 12 соединительной муфтой 14 (см. фиг.2) или клиноременной или цепной передачей. Далее парами шестерен и муфтами переключения на выходной вал 11 и входной вал 10 редукторов 9. Выходные валы 8 редукторов 9 передают усилия нижним ведущим звездочкам 5 цепей 7, а от них на основную ось 19, складные серьги 20, ось 21 катков, крепление 22 и шток 2 колонны штанг ШГН (см. фиг.1). Такт нагнетания в ШГН при движении плунжера, колонны штанг 2 вверх обеспечивается при перемещении основной оси 19 от нижних ведущих звездочек 5 к верхним звездочкам 6. Основная ось 19 тянет за собой складные серьги 20, ось 21 с катками 23, которые перекатываются по вертикальным направляющим 4, и креплением 22 вытягивает колонну штанг 2. Противовесы 25 от основной оси 19 гибкой связью 24, по шкивам 26 на осях, облегчают условия перемещения колонны штанг 2 вверх. На заключительном этапе перемещения противовесы 25 опираются на эластичное основание 27 (см. фиг.1). Защита от возможной перегрузки обеспечивается соединительной муфтой 14 или клиноременной передачей. Когда основная ось 19 на цепях 7 преодолевает верхнюю точку звездочек 6, то такт нагнетания заканчивается и начинается такт заполнения насоса жидкостью. Вес колонны штанг 2 и перекачиваемой ШГН жидкости через крепление 22 тянет вниз ось 21 с катками 23, усилие по складной серьге 20 передается на основную ось 19, при этом гибкая связь 24 перемещает противовесы 25 вверх. Кинематика прохождения нижней крайней точки показана на фрагменте в средней части рамы. Состояния системы показаны цифрами 1-4, помещенными в окружностях. В положении 1 катки 23 достигли ограничителя хода 28 - складная серьга 20 прямая. Усилие от ведущей нижней звездочки 5 через цепь 7 тянет вниз основную ось 19, при этом складная серьга 20 складывается - положение 2. При дальнейшем движении цепи 7 основная ось 19 преодолевает крайнюю нижнюю точку -положение 3 - складная серьга 20 прямая. Затем серьга 20 складывается аналогично состоянию 2 и далее распрямляется - положение 4. Складная серьга 20 может быть заменена гибкой связью, например тросом.

Скорость движения плунжера насоса можно варьировать вариатором или переключая передачи в КП 12, а также изменяя размеры шестерен в редукторах 9 и КП 12 или изменяя диаметр звездочек 5 и 6.

Несоосная 4-хступенчатая КП на фиг.2, а работает следующим образом:

1-я передача. Муфта А в левом положении, а муфта В - в правом. Крутящий момент от входного вала 13 по муфте В поступает на 3-ю пару шестерен, затем по блоку шестерен выходного вала 11 на 2-ю пару, затем по блоку шестерен входного вала на 1-ю пару шестерен и по муфте А на выходной вал 11 КП 12 и входной вал 10 редукторов 9. Работают три пары шестерен.

2-я передача. Переключаем муфту В в левое положение. Крутящий момент от входного вала 13 по муфте В поступает на блок шестерен входного вала, на 1-ю пару шестерен и по муфте А на выходной вал 11 КП 12.

3-я передача. Переключаем муфты А и В в правое положение. Крутящий момент от входного вала 13 по муфте В поступает на 3-ю пару шестерен, по блоку шестерен выходного вала, по муфте А на выходной вал 11 КП.

4-я передача. Переключаем муфту В в левое положение. Крутящий момент от входного вала 13 по муфте В поступает на блок шестерен входного вала, на 2-ю пару шестерен и по муфте А на выходной вал 11 КП 12.

Соосная 4-хступенчатая КП на фиг.2, б работает следующим образом:

1-я передача. Муфты А и В в левом положении. Крутящий момент от входного вала 13 поступает на 3-ю пару шестерен, затем по промежуточному валу 16 на 1-ю пару, по муфте А на выходной вал 11 КП 12 и входной вал 10 редукторов 9. Работают две пары шестерен.

2-я передача. Переключаем муфты В в правое положение. Крутящий момент от входного вала 13 по муфте В поступает на 2-ю пару шестерен, затем по промежуточному валу 16 на 1-ю пару, по муфте А на выходной вал 11.

3-я передача. Переключаем муфту А в правое положение, а муфты В - в левое. Крутящий момент от входного вала 13 поступает на 3-ю пару шестерен, затем по нижней муфте В на 2-ю пару, по муфте А на выходной вал 11.

4-я передача - прямая. Переключаем муфты В в правое положение. Крутящий момент от входного вала 13 по верхней муфте В поступает на шестерню 2-й пары, затем по шестерне и по муфте А на выходной вал 11.

При методе свободной установки шестерен на валах каждая пара шестерен удваивает число передач.

Несоосная 8-миступенчатая КП на фиг.2, в работает следующим образом:

1-я передача. Работают 1-я, 3-я и 4-я пары шестерен. Муфты А и В в левом положении, а С - в правом. Крутящий момент от входного вала 13 по муфте А поступает на 1-ю пару шестерен, затем по блоку шестерен промежуточного вала 16 и по нижней муфте В на 3-ю пару, далее по верхнему блоку шестерен, по 4-й паре шестерен и по муфте С на выходной вал 11 КП 12 и входной вал 10 редукторов 9.

2-я передача. Работают 1-я, 2-я и 4-я пары шестерен. Муфта А в левом положении, а муфты В и С - в правом. Крутящий момент от входного вала 13 поступает на 1-ю пару шестерен, затем по блоку шестерен промежуточного вала 16 на 2-ю пару шестерен, по верхней муфте В и по верхнему блоку шестерен, по 4-й паре шестерен и по муфте С на выходной вал 11.

3-я передача. Работают 2-я, 3-я и 4-я пары шестерен. Муфты А и С в правом положении, а муфты В - в левом. Крутящий момент от входного вала 13 по муфте А поступает на 2-ю пару шестерен, по нижней муфте В на 3-ю пару, далее по верхнему блоку шестерен, по 4-й паре шестерен и по муфте С на выходной вал 11.

4-я передача. Работает 4-я пара шестерен. Все муфты в правом положении. Крутящий момент от входного вала 13 по муфте А поступает на верхнюю шестерню 2-й пары, по верней муфте В, далее по верхнему блоку шестерен, по 4-й паре шестерен и по муфте С на выходной вал 11.

5-я передача. Работает 1-я пара шестерен. Все муфты в левом положении. Крутящий момент от входного вала 13 по муфте А поступает на 1-ю пару шестерен, по нижнему блоку шестерен, по нижней муфте В, по шестерне 3-й пары и по муфте С на выходной вал 11.

6-я передача. Работают 1-я, 2-я и 3-я пары шестерен. Муфты А и С в левом положении, а муфта В - в правом. Крутящий момент от входного вала 13 поступает на 1-ю пару шестерен, затем по блоку шестерен промежуточного вала 16 на 2-ю пару шестерен, по верхней муфте В, по 3-й паре шестерен и по муфте С на выходной вал 11.

7-я передача. Работает 2-я пара шестерен. Муфта А в правом положении, а муфты В и С в левом положении. Крутящий момент от входного вала 13 по муфте А поступает на 2-ю пару шестерен, по нижней муфте В, по шестерне 3-й пары и по муфте С на выходной вал 11.

8-я передача. Работает 3-я пара шестерен. Муфты А и В в правом положении, а муфта С в левом положении. Крутящий момент от входного вала 13 по муфте А поступает на шестерню 2-й пары, по верхней муфте В, по шестерням 3-й пары и по муфте С на выходной вал 11.

Соосная 8-миступенчатая КП на фиг.2, г работает следующим образом:

1-я передача. Работают 4-я и 1-я пары шестерен. Муфта А в левом положении, а муфты В и С - в правом. Крутящий момент от входного вала 13 по муфте С поступает на 4-ю пару шестерен, затем по первому блоку шестерен оси промежуточного вала 16, по нижней муфте В, далее по второму блоку шестерен, по 4-й паре шестерен и по муфте А на выходной вал 11 КП 12 и входной вал 10 редукторов 9.

2-я передача. Работают все четыре пары шестерен. Переключаем муфты В в левое положение. Крутящий момент от входного вала 13 по муфте С поступает на 4-ю пару шестерен, затем по блоку шестерен оси промежуточного вала 16, по 3-й паре шестерен, верхней муфте В, по 2-й паре шестерен, по второму нижнему блоку шестерен, по 1-й паре шестерен и по муфте А на выходной вал 11.

3-я передача. Работают 4-я и 2-я пары шестерен. Все муфты в правом положении. Крутящий момент от входного вала 13 по муфте С поступает на 4-ю пару шестерен, затем по блоку шестерен оси промежуточного вала 16, по нижней муфте В на 2-ю пару и по муфте А на выходной вал 11.

4-я передача. Работают 4-я и 3-я пара шестерен. Переключаем муфты В в левое положение. Крутящий момент от входного вала 13 по муфте С поступает на 4-ю пару шестерен, затем по правому блоку шестерен оси промежуточного вала 16, по 3-й паре шестерен, верхней муфте В, по шестерне 2-й пары, по муфте А на выходной вал 11.

5-я передача. Работают 3-я и 1-я пары шестерен. Муфты А и С в левом положении, а муфты В - в правом. Крутящий момент от входного вала 13 по муфте С поступает на 3-ю пару шестерен, по нижней муфте В, по левому нижнему блоку шестерен, по шестерням 1-й пары и по муфте С на выходной вал 11.

6-я передача. Работают 2-я и 1-я пары шестерен. Все муфты в левом положении. Крутящий момент от входного вала 13 по муфте С поступает по шестерне 3-й пары, по верхней муфте В на 2-ю пару шестерен, затем по левому блоку шестерен промежуточного вала 16 на 1-ю пару шестерен, по муфте А на выходной вал 11.

7-я передача. Работают 3-я и 2-я пары шестерен. Переключаем муфты В в правое положение. Крутящий момент от входного вала 13 по муфте С поступает на 3-ю пару шестерен, по нижней муфте В, по 2-й паре шестерен и по муфте А на выходной вал 11.

8-я передача - прямая. Муфта А в правом положении, а муфты В и С в левом положении. Крутящий момент от входного вала 13 по муфте С поступает на шестерню 3-й пары, по верхней муфте В, по шестерне 2-й пары и по муфте А на выходной вал 11.

Для снижения колебаний внутрицикловой нагрузки на двигатель целесообразно применить вариатор, например, один из серии хорошо зарекомендовавших себя вариаторов фирмы Nissan. Принимая во внимание то, что мощность N=F V - это произведение силы F на линейную скорость V, можно сгладить изменение внутрицикловой нагрузки F от плунжера ШГН за счет плавного изменения его линейной скорости V вариатором.

Станки-качалки, приведенные на фиг.3 и 4, работают следующим образом. Энергия двигателя через вариатор или КП (не показаны) поступает на входной вал 10, по шестерням на выходной вал 8 редуктора 9, на нижние ведущие звездочки 5 и цепи 7. Цепи 7 перемещают вверх и вниз основную ось 19, которая серьгой 20 передает усилие на вал 21 катков 23 и по креплению 22 на колонну штанг 2. Катки 23, перекатываясь по вертикальным направляющим 4, обеспечивают возвратно-поступательное перемещение колонны штанг 2 и плунжера ШГН.

Предлагаемые технические устройства конструктивно и технологически просты, имеют малые габариты и металлоемкость, трудоемкость изготовления и эксплуатации. Вариант, приведенный на фиг.4, целесообразно применять при ходе плунжера ШГН равном 2-3 м.

Аббревиатуры:

ДВС - двигатель внутреннего сгорания;

ГМКП - гидромеханическая коробка передач;

КП - коробка передач;

КШМ - кривошипно-шатунный механизм;

СК - станок-качалка;

ШГН - штанговый глубинный насос.

Обозначения:

1 - устье скважины;

2 - шток колонны штанг плунжера ШГН;

3 - пространственная рама;

4 - вертикальные направляющие;

5 - нижние ведущие звездочки цепных передач;

6 - верхние звездочки цепных передач;

7 - цепь, например, роликовая;

8 - выходной вал редуктора 9;

9 - редуктор;

10 - входной вал редукторов 9;

11 - выходной вал КП 12;

12 - вариатор или КП;

13 - входной вал КП 12;

14 - соединительная муфта или клиноременная передача;

15 - двигатель (электродвигатель, ДВС и т.д.);

16 - промежуточный вал (ось) КП 12;

17 - оси верхних звездочек 6;

18 - опоры осей 17, установленные в верхней части направляющих 4;

19 - основная ось, зафиксированная на одном из звеньев каждой цепи 7, она может быть фигурной, например, П-образной, с пространством для прохода гибкой связи 24;

20 - складная серьга (серьги), соединяющие основную ось 19 с осью 21 (на фиг.3 и 4 - упрощенно простая серьга), серьга может быть выполнена в виде гибкой связи, например, трос или цепь;

21 - ось катков 23;

22 - крепление оси 21 катков 23 к штоку колонны штанг 2;

23 - катки оси 21, размещенные внутри вертикальных направляющих 4;

24 - гибкая связь, например, трос от основной оси 19 к противовесам 25;

25 - противовесы;

26 - шкивы на осях для гибкой связи 24;

27 - эластичное основание противовесов 25;

28 - ограничитель хода катков 23.;

Станок-качалка, содержащий раму, противовесы, двигатель, отличающийся тем, что на раме параллельно зафиксированы две вертикальные направляющие с размещенными на них цепными передачами, верхние звездочки этих передач закреплены на осях, установленных в опорах, зафиксированных в верхней части рамы, нижние ведущие звездочки этих передач закреплены на выходных валах двух параллельно установленных редукторов, ведущая ось которых соединена с выходным валом коробки передач, а входной вал соединительной муфтой взаимосвязан с двигателем, одно из звеньев каждой цепи соединено с основной осью, на которой подвижно установлена серьга, соединенная с осью катков с креплением к ней штока колонны штанг, на этой оси установлены катки, расположенные внутри направляющих, к основной оси или оси катков присоединена гибкая связь, например трос, по шкивам на осях взаимосвязанная с противовесами.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к нефтехимической отрасли машиностроения и может быть использовано при проектировании скважинно-насосных установок. Скважинно-насосная установка содержит станок-качалку для установки рядом со скважиной 3.

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, в частности к установкам для закачки необходимых объемов воды в пласт. Установка скважинная штанговая насосная для закачки воды в пласт включает пакер, установленный выше пласта, колонну труб с нагнетательным и всасывающим клапанами, плунжерный насос с цилиндром, спускаемым на колонне труб и установленным выше клапанов.

Способ добычи пластовой газированной и негазированной жидкости относится к области нефтедобычи и может быть использован для добычи газированной и негазированной пластовой жидкости из глубоких скважин.

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности и может быть использовано для добычи углеводородов и проведения исследований и скважинных операций в скважине без подъема насосного оборудования.

Изобретение относится к нефтехимической отрасли машиностроения и может быть использовано при проектировании скважинно-насосных установок. Скважинно-насосная установка содержит станок-качалку для установки рядом со скважиной, имеющую балансир с поворотной головкой, насос для установки в скважине, включающий цилиндр со всасывающими клапанами и плунжер с нагнетательными клапанами, установленный внутри цилиндра с возможностью возвратно-поступательного движения.

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности и предназначено для диагностирования работы глубинно-насосното оборудования скважин, оборудованных установками штанговых скважинных насосов.

Изобретение относится к области насосостроения и может быть использовано для механизированной добычи нефти установками ШГН (штангового глубинного скважинного насоса).

Изобретение относится к устройствам для добычи нефти битумов и может быть использовано в качестве привода штангового насоса. .

Устройство предназначено для использования в области нефтедобычи для подачи рабочего тела (промывочной жидкости, пара, реагента) в скважину для очистки скважины. Установка содержит колонну насосно-компрессорных труб 1, скважинный штанговый насос 2, выпускное устройство 3, колонну штанг 4, 5, станок-качалку, узел 6 кинематической связи колонны штанг 4, 5 со станком-качалкой, промывочный вертлюг 7, шланг 8, устройство 9 подачи рабочего тела (промывочной жидкости, пара или реагента) для очистки скважины. Колонна насосно-компрессорных труб 1 установлена внутри колонны обсадных труб скважины; скважинный штанговый насос 2 гидравлически связан с колонной насосно-компрессорных труб 1, колонна штанг 4, 5 своим нижним концом кинематически связана со скважинным штанговым насосом 2, а верхним концом - через промывочный вертлюг (узел 7 и узел 6) со станком-качалкой. Верхняя часть 4 колонны штанг 4, 5 выполнена полой и предназначена как для привода скважинного штангового насоса 2 (вместе с нижней частью 5), так и для подачи рабочего тела в полость насосно-компрессорных труб 1. Выпускное устройство 3 установлено на нижнем конце полой части 4 колонны штанг 4, 5. Выпускное устройство 3 выполнено либо с открытым каналом для непрерывной подачи рабочего тела (промывочной жидкости, пара), либо в виде перепускного клапана для дозированной подачи рабочего тела (реагента). Расширяются функциональные возможности установки за счет возможности промывки скважины жидкостью, упрощаются конструкция и эксплуатация. 1 ил.

Изобретение относится к области насосостроения и может быть использовано в скважинных насосных установках для добычи нефти, воды и других жидкостей из скважин. Наполнитель выполнен твердотельным, верхний конец которого прикреплен к грузоподъемному устройству, а нижний конец прикреплен к нижнему концу штока, возвратно-поступательные движения которого осуществляются за счет подъема и опускания наполнителя. Изобретение направлено на снижение напряженного состояния штока, повышение напора и обеспечение работоспособности насосных установок при значительном содержании газа в скважинной жидкости. 3 ил.

Изобретение относится к области нефтедобычи и может быть использовано в механизированном способе добычи нефти установками скважинного ШГН (штангового глубинного насоса). Станок-качалка содержит раму, двигатель, зубчатую рейку с закрепленной к ней колонной штанг. Зубчатая рейка зацеплена с шестерней, закрепленной на выходном валу редуктора, состоящего из двухступенчатой коробки передач и простого трехзвенного планетарного механизма, работающего в суммирующем режиме с постоянным приводом на солнечную шестерню «а» и переключаемым приводом на водило «h», что обеспечивает реверс при переключении передач с близкими по величине передаточными числами. Противовесы имеют гибкую связь или с нижним концом зубчатой рейки, или с барабаном, который закреплен на выходном валу. Возможно применение телескопического механизма, увеличивающего рабочий ход ШГН. Станок-качалка имеет лучшие эксплуатационные характеристики, малые габариты и массу, что допускает его монтаж и эксплуатацию без сооружения фундамента, меньшие по сравнению с прототипом затраты на изготовление и эксплуатацию. 3 ил.

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности и может быть использовано для добычи нефти из глубоких скважин при одновременно-раздельной эксплуатации двух и более пластов при большом содержании твердых частиц в откачиваемой жидкости, ее высокой вязкости, наличии агрессивных сред и большой кривизне скважин. Насосная установка содержит колонну лифтовых труб, пакер и два последовательно установленных насоса с соответствующими корпусами, всасывающими и нагнетательными клапанами и рабочими органами. Прием нижнего насоса через свой всасывающий клапан сообщен с подпакерным пространством, а прием верхнего насоса через свой всасывающий клапан сообщен с надпакерным пространством. Насосы выполнены гидроприводными, приводная жидкость размещена в рабочих трубах, связанных с обводным гидроканалом для ее подачи силовым агрегатом. Рабочие органы выполнены в виде тяжелой буферной жидкости, размещенной в нижних частях корпусов насосов ниже всасывающих клапанов с образованием гидрозатвора, с возможностью взаимодействия с перекачиваемой жидкостью в насосных камерах и приводной жидкостью в рабочих трубах. В рабочих трубах насосов, на границе раздела сред тяжелой буферной жидкости и приводной жидкости установлены клапаны с седлами, имеющие положительную плавучесть в тяжелой буферной жидкости, при этом седла установлены в нижних частях рабочих труб. Повышается надежность, долговечность, а также снижается стоимость установки и повышается эффективность ее эксплуатации. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к области нефтедобычи, применяется для механизированного способа добычи нефти установками скважинного ШГН. Станок-качалка содержит раму, двигатель, зубчатую рейку с закрепленной к ней колонной штанг. Зубчатая рейка зацеплена с шестерней, закрепленной на выходном валу редуктора, состоящего из двухступенчатой коробки передач и простого трехзвенного планетарного механизма, работающего в суммирующем режиме с постоянным приводом на водило и переключаемым приводом на эпициклическое колесо, при этом обеспечивается реверс при переключении передач с близкими по величине передаточными числами. Противовесы имеют гибкую связь или с нижним концом зубчатой рейки или с барабаном, который закреплен на выходном валу. Возможно применение телескопического механизма, увеличивающего рабочий ход ШГН. Обеспечивается упрощение и совершенствование конструкции, приводящей к существенному снижению габаритов и массы станка-качалки. 3 ил.

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, в частности к техническим средствам для подъема жидкости из скважин, и может быть использовано для добычи нефти из скважин штанговыми насосами. Привод содержит установленные на основной раме корпус с дополнительной рамой. На ней установлены двигатель и редуктор, помещенный в корпусе механизм, преобразующий вращательное движение в возвратно-поступательное и включающий ведущий шкив и криволинейный направляющий элемент с постоянным радиусом кривизны. Ведомый шкив охвачен непрерывным гибким звеном, связанным с кареткой, соединенной с противовесом. Противовес установлен в направляющих корпуса с размещением непрерывного гибкого звена и связан через гибкое звено с узлом подвески штанг. По бокам противовеса размещены колеса, установленные с возможностью взаимодействия с направляющими. На основной раме предусмотрены колеса для перемещения привода. Дополнительная рама установлена на направляющие и фиксаторы. Цилиндр направляющей закреплен на дополнительной раме, заполнен шариками. Другой цилиндр закреплен на основной раме, шарики обеспечивают трение качения между цилиндрами и перемещение дополнительной рамы без заеданий и перекосов. На дополнительной раме установлены гребенки, которые при перемещении дополнительной рамы закрепляются в фиксирующих элементах. Повышается надежность и долговечность работы привода за счет постоянного, автоматического, по мере появления провисания непрерывного гибкого звена. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

Устройство относится к области нефтедобывающей промышленности и может найти применение при добыче нефти механизированным способом, в частности в цепных приводах скважинных штанговых насосов. Цепной привод включает установленные на основании на единой раме корпус, двигатель и редуктор. В корпусе помещен механизм, преобразующий вращательное движение в возвратно-поступательное и включающий ведущую и ведомую звездочки, охваченные замкнутой тяговой цепью. Последняя связана с кареткой, соединенной с противовесом, установленным в направляющих корпуса, соединенным через связывающий элемент с узлом подвески штанг. Содержит механизм для отката привода от устья скважины. Каретка снабжена коническими подшипниками, а две оси каретки из четырех выполнены с эксцентриком. Привод дополнительно содержит соединенную с кареткой скалку со скобой с щеками и зевом, большим величины отклонения по вертикали одной звездочки относительно другой, с шириной щеки, обеспечивающей стабильность скалки от искривления при контакте с цепью, с конусной штангой и коническим подшипником, ближайшим к скобе большего размера и дальним от скобы меньшего размера. Соотношение ширины зева к ширине щеки и к толщине скобы составляет соответственно 1:(0.48-0.50):(1.50-1.53). Ликвидируются осевые и изгибающие нагрузки на элементы конструкции. 5 ил.

Изобретение относится к техническим средствам для подъема жидкости из скважин и может быть использовано в нефтедобывающей промышленности для добычи нефти скважинными штанговыми насосами. Привод скважинного штангового насоса содержит установленные на основании на раме с корпусом двигатель, редуктор, механизм, преобразующий вращательное движение в возвратно-поступательное. Включает ведущий и ведомый шкивы, охваченные непрерывным гибким звеном, связанным с кареткой, соединенной с противовесом, установленным в направляющих корпуса и связанным через гибкое звено с узлом подвески штанг. Оси преобразующего механизма, противовеса и гибкого звена находятся вблизи одной вертикальной плоскости, а верхний (ведомый) шкив установлен в корпусе с возможностью вращения и ограниченного перемещения вдоль оси преобразующего механизма для регулирования натяжения непрерывного гибкого звена при помощи натяжного механизма. Противоотворотный механизм выполнен в виде автоматического механизма. Винт винтовой пары снабжен барабаном с намотанным гибким звеном, конец которого через блок соединен с грузом, выполненным с возможностью вращения барабана для натяжения непрерывного гибкого звена винтовой парой при ослаблении непрерывного гибкого звена и перемещении каретки с противовесом вниз. 3 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к насосным штангам, используемым в установках для добычи жидкости из скважин штанговыми скважинными насосами и штанговыми винтовыми насосами, и может быть применена для добычи нефти из нефтяных наклонно-направленных скважин, скважин с боковыми стволами, а также при добыче высоковязких нефтей. Канатная штанга, передающая возвратно-поступательное движение и продольное усилие от поверхностного привода к рабочему органу скважинного штангового насоса, состоит из тела штанги и головки штанги с соединительной резьбой. При этом в качестве тела штанги используется канат закрытой конструкции с Z, X и О-образными проволоками, а в качестве головки штанги используется заделка, обеспечивающая равномерное нагружение всех проволок каната. Кроме того, канатная насосная штанга может быть выполнена с возможностью передачи вращательного движения от поверхностного привода к рабочему органу скважинного насоса, при этом заделки снабжены узлом, предотвращающем проворот каната в заделке. Технический результат заключается в повышении эффективности работы канатных штанг при эксплуатации нефтяных наклонно-направленных скважин и нефтяных скважин с боковыми стволами, а также при добыче высоковязких нефтей. 4 з.п. ф-лы, 7 ил.

Способ включает возвратно-поступательное перекатывание по обсадной трубе тора и перемещение тором полого штока. С нижнего конца обсадной трубы в обсадную трубу всасывается смесь воды и нефти, а на верхнем конце обсадной трубы смесь выдавливается из обсадной трубы, при этом в обсадной трубе смесь разделяют на нефть и воду, которые удаляют в соответствующие системы сбора. Тор и полый шток в обсадной трубе перемещают с разными скоростями. Способ осуществляют устройством, которое включает тор и полый шток, установленный в торе. Полый шток тросом соединен с приводным реверсивным барабаном. Тор установлен в обсадной трубе, которая имеет камеру, сообщенную с системами сбора нефти и воды. Тор в обсадной трубе образует две полости. Нижняя полость сообщена с затрубным пространством, а верхняя полость сообщена с системами сбора нефти и воды. Сокращается расход электричества и эксплутационные расходы. 2 н.п.ф-лы, 1 ил.
Наверх