Станок-качалка



Станок-качалка
Станок-качалка
Станок-качалка

 


Владельцы патента RU 2506455:

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

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.

 

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.).

Известно, что СК могут быть балансирные и безбалансирные. Безбалансирные СК, в которых возвратно-поступательное движение штанг осуществляется с помощью цепи или канатов, перекинутых через шкивы-звездочки, укрепленные на наклонной к устью скважины пирамиде-опоре. Канатная подвеска (или цепь) прикрепляется к штангам, а другим концом к кривошипу редуктора. Безбалансирные СК уравновешиваются с помощью противовесов, укрепляемых на кривошипе. Однако они не нашли широкого распространения. Разработаны гидравлические качалки, состоящие из длинного цилиндра и движущегося в нем поршня, соединенного непосредственно с колонной штанг. Цилиндр устанавливается вертикально над устьем скважины. Возвратно-поступательное движение поршня и штанг достигается путем переключения золотниковым устройством потока жидкости, нагнетаемой силовым насосом (2. с.388). Однако длинноходные цилиндры сложно изготовить.

Балансирный СК имеет КШМ, состоящий из балансира, установленного на стойке, шатунов, кривошипов и обеспечивает преобразование вращательного движения кривошипов в возвратно-поступательное движение головки балансира. Балансир на переднем плече имеет головку, к которой через канатную подвеску закрепляется колонна штанг. Заднее плечо посредством траверсы, через опору траверсы двумя шатунами соединено с кривошипами, на которых закреплены противовесы - контргрузы. Кривошипы закреплены на тихоходном валу редуктора. Для уменьшения инерционных нагрузок на балансир, возникающих при неравномерном движении контргруза, необходимо уравновешивание. Уравновешивание СК можно обеспечить размещением необходимого контргруза либо на заднем плече балансира, либо на кривошипе. В соответствии с этим различают балансирное (как правило, для СК малой грузоподъемности), кривошипное (для СК большой грузоподъемности) и комбинированное уравновешивание (2. с.391). Существуют балансирные СК с гидропневматическим и пневматическим уравновешиванием, они сложнее в изготовлении, дороже и, несмотря на некоторое уменьшение габаритных размеров, более металлоемки. Трансмиссия СК состоит из редуктора и клиноременной передачи. Для привода применяют, как правило, электродвигатель, возможно использование ДВС (двигателя внутреннего сгорания).

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 штангового скважинного насоса.

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 технического решения заключается в том, что станок - качалка содержит раму, противовесы, двигатель, при этом в верхней части рамы установлен редуктор, состоящий из простого трехзвенного планетарного механизма, имеющего солнечную шестерню, водило с сателлитами и эпициклическое колесо, и трехвальной соосной двухступенчатой коробки передач, соединительная муфта закреплена на валу двигателя и входном валу коробки передач, на входном валу коробки передач закреплены солнечная шестерня и шестерня привода промежуточного вала, на котором закреплены три шестерни, между шестернями входного вала установлен трубчатый выходной вал, на котором закреплено водило с сателлитами и свободно расположены две шестерни, между которыми установлена муфта переключения с вилкой и рычагом с датчиками переключения, на выходном валу редуктора закреплены эпициклическое колесо и шестерня привода зубчатой рейки, нижний конец зубчатой рейки соединен с колонной штанг глубинного насоса и через шкив гибкой связью с противовесами, на концах зубчатой рейки закреплены концевые переключатели.

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 компактным зубчато-реечным механизмом с приводом от редуктора, состоящего из простого трехзвенного ПМ (планетарного механизма) и двухступенчатой КП (коробки передач). Работа ПМ в суммирующем режиме с постоянным приводом на солнечную шестерню, переключаемым приводом на водило с сателлитами и выходом на эпициклическое колесо обеспечивает высокое передаточное число привода и легкое переключение реверса при близких значениях величин передаточных чисел переключаемых пар шестерен. Телескопический механизм малой металлоемкости позволяет в широких пределах изменять ход плунжера насоса за счет применения различного числа и размеров звеньев телескопа.

На фиг.1 приведена принципиальная схема одной из возможных компоновок СК в приводе ШГН, показан вид сбоку на СК в промежуточном положении плунжера. Соединительная муфта закреплена на валу двигателя и входном валу трехвальной соосной КП, противовесы гибкой связью через шкив соединены с нижним концом зубчатой рейки (пунктирная линия по оси зубчатой рейки).

На фиг.2 показан вариант компоновки СК с несоосной КП, гибкой связью (например, клиноременная или цепная передача) между валом двигателя и входным валом КП, противовесы гибкой связью (например, тросом) соединены с барабаном, который закреплен на выходном валу редуктора.

На фиг.3 приведена схема СК с телескопическим механизмом, увеличивающим ход штока плунжера. На фиг.3, а показан вид спереди - две зубчатые рейки расположены рядом со штоком плунжера ШГН, (противовесы на балансирах не показаны), а на фиг.3, 6 - вид сбоку при максимально выдвинутом положении штока плунжера ШГН.

Над устьем скважины 1 (см. фиг.1) со штоком 2 плунжера ШГН расположена пространственная рама 3 (элементы усиления и ограждения не показаны). Зубчатая рейка 4 установлена в направляющих 5 рамы 3, нижний конец зубчатой рейки 4 соединен со штоком 2 плунжера ШГН. В верхней части рамы 3 смонтированы двигатель 6 (например, электродвигатель) и редуктор 7, который состоит из простого трехзвенного ПМ 8 и трехвальной сосной двухступенчатой КП 9. ПМ 8 состоит из солнечной шестерни 10, водила 11 с сателлитами 12 и эпициклического колеса 13. Сателлиты 12 зацеплены с солнечной шестерней 10 и эпициклическим колесом 13, которое закреплено на выходном валу 14 редуктора 7, на валу 14 также закреплена шестерня привода зубчатой рейки 15, которая зацеплена с зубчатой рейкой 4. КП 9 состоит из входного вала 16 привода солнечной шестерни 10, на этом валу также закреплена шестерня 17 привода промежуточного вала 18, на котором закреплены шестерни 19-21. Шестерня 17 зацеплена с шестерней 19. На входном валу 16 между шестернями 10 и 17 расположен трубчатый выходной вал 22, на котором свободно установлены шестерни 23 и 24, зацепленные соответственно с шестернями 20 и 21 промежуточного вала 18. На трубчатом выходном валу 22 закреплено водило 11 с сателлитами 12. Между шестернями 23 и 24 на выходном валу 22 закреплен зубчатый венец 25 с муфтой переключения 26. Муфта 26 взаимодействует с вилкой переключения 27, рычагами 28 и датчиками переключения 29. Концевые выключатели 30 установлены на концах зубчатой рейки 4. Соединительная муфта 31 закреплена на валу двигателя 6 и входном валу 16 КП 9. Нижний конец зубчатой рейки 4 гибкой связью 32, например, тросом (пунктирная линия на фиг.1) через шкив 33 соединен с противовесами 34, под которыми расположено эластичное основание 35.

Фиг.2 отличается от фиг.1 тем, что КП 36 несоосная - входной вал 37 расположен параллельно валу 38 привода солнечной шестерни 10; барабан 39 гибкой связи 32 с противовесами 34 закреплен на выходном валу 14 редуктора 7; гибкая связь 40, например, клиноременная или цепная передача, расположена между валом двигателя 6 и входным валом 37 КП 36.

Противовесы 34 на гибкой связи 32 могут быть установлены как на фиг.1, так и на фиг.2 или с помощью шкива 33, или с барабаном 39.

Два телескопических механизма (см. фиг.3), состоящие из длинных двуплечих звеньев 41, соединенных осями опор качания 42 в средней части и осями опор качания 43 в наконечниках, расположены над двумя двусторонними зубчатыми рейками 4. Балансиры 44 установлены на опорах качания 45, закрепленных на раме 3. Они соединены с осями опор качания 43 наконечников нижних длинных двуплечих звеньев 41. На длинных плечах балансиров 44 закреплены противовесы 46. Верхние длинные двуплечие звенья 41 осями опор качания 43 соединены с короткими звеньями 47, которые осями опор качания 43 в верхней части взаимодействуют с длинной осью 48 коротких звеньев 47 телескопического механизма. К длинной оси 48 закреплен шток 2 плунжера ШГН.

Предлагаемый СК - привод ШГН работает следующим образом. Шток 2 колонны штанг ШГН крепится к зубчатой рейке 4 (см. фиг.1 и 2) или к длинной оси 48 коротких звеньев 47 телескопического механизма (см. фиг.3) в т.А над центром устья скважины 1. Крутящий момент от двигателя 6 передается на входной вал 16 КП 9 привода солнечной шестерни 10 соединительной муфтой 31 (см. фиг.1) или на входной вал 37 гибкой связью, например, клиноременной или цепной передачей 40 (см. фиг.2 и 3).

Простой трехзвенный ПМ может обеспечить 10 различных режимов работы: семь в редукторном режиме, когда одно из звеньев остановлено относительно корпуса, и три в суммирующем режиме, когда крутящий момент подается на два звена и снимается с третьего.

В ПМ 8 реализован вариант, когда крутящий момент подается с постоянной частотой вращения на солнечную шестерню 10 «а» от вала 16 (см. фиг.1) или от входного вала 37, по паре шестерен 19-17 и по валу 38 (см. фиг.2), с переключаемой - на водило 11 «h» и сателлиты 12, от входного вала 16, по паре шестерен 17-19 на промежуточный вал 18 (см. фиг.1), на фиг.2 от входного вала 37, далее или по паре шестерен 20-23 или 21-24, муфтой 26 крутящий момент передается на трубчатый выходной вал 28 и водило 11 «h». Результирующий момент снимается с эпициклического колеса 13 «b», далее выходным валом 14 редуктора 7 на шестерню 15 привода зубчатой рейки 4.

Кинематика ПМ в этом режиме описывается формулой

где u - передаточное число, индекс вверху указывает на остановленное звено ПМ - «h» водило, индексы внизу «ba» - звенья входа «b» (эпициклическое колесо) и выхода потока мощности «а» (солнечная шестерня).

К=Zb/Za - внутренний параметр ПМ, равный отношению числа зубьев эпициклического колеса к числу зубьев солнечной шестерни. (См. Планетарные передачи. Справочник / Под ред. В.Н. Кудрявцева и Ю.Н. Кирдяшова. - Л.: Машиностроение, 1972. - 560 с.).

Можно получить передаточное число ПМ равное бесконечности при nb=0. В этом случае na/к=nh(к+1)/к. Если принять к=2, как у несимметричных дифференциалов, применяемых в РК (раздаточных коробках) отечественных автомобилей УРАЛ-4320, КамАЗ-5410, то получим 0,5na=1,5nh или na=(к+1)nb=3nh. Чтобы получить условную блокировку дифференциала - вращение всех трех звеньев ПМ с одинаковой частотой, надо обеспечить условие nb=na/3. Величина передаточного числа к водилу должна равняться uh=3. При незначительных изменениях от этого числа получим высокие значения величин передаточных чисел ПМ.

Если на входе в ПМ частота вращения солнечной шестерни na=1000 об/мин и uh=2,9; то на выходе получим:

nb=-na/к+nh(к+1)/к=-1000/2,9+(1000/2,9)1,5=17,2 об/мин; uпм=1000/17,2=58,1.

При uh=2,95; nh=-1000/2,95+(1000/2,95)1,5=8,5 об/мин;

uпм=1000/8,5=118.

При uh=3,05; nb=-1000/3,05+(1000/3,05)1,5=-8,2 об/мин;

uпм=1000/-8,2=-122. Знак «-» указывает на изменение направления вращения выходного звена ПМ.

При uh=3,1; nh=-1000/3,1+(1000/3,1)1,5=-16,1 об/мин;

uпм=1000/-16,1=-62.

При интервале передаточных чисел q=3,05/2,95=1,034 получаем хорошие условия для переключения передач, шестерни 23 и 24 выходного вала и муфты переключения 26 вращаются практически с одинаковой частотой, обеспечивая реверс и высокие значения передаточных чисел ПМ - более 100. Увеличение интервала, например, до q=3,1/2,9=1,07 снижает значения передаточных чисел ПМ практически вдвое.

Варьируя значениями величин передаточных чисел в парах шестерен 20-23 и 21-24, можно получить различные частоты вращения выходного вала 14 редуктора 7 и скорости движения зубчатой рейки 4, колонны штанг 2 и плунжера ШГН.

Такт нагнетания в ШГН при движении плунжера, колонны штанг 2 и зубчатой рейки 4 вверх обеспечивается при перемещении муфты переключения 26 влево и замыкании шестерни 24 на зубчатый венец 25. Крутящий момент (см. фиг.1) от двигателя 6 соединительной муфтой 31 передается на входной вал 16 КП 9 и по валу 16 на солнечную шестерню 10, а также парой шестерен 17-19 на промежуточный вал 18, парой шестерен 21-24, муфтой переключения 26 на зубчатый венец 25 и трубчатый выходной вал 22, далее на водило 11 и сателлиты 12 ПМ, усилия суммируются на эпициклическом колесе 13 и с замедленной частотой вращение передается на выходной вал 14 редуктора 7 и шестерню 15, зацепленную с зубчатой рейкой 4 - вращение шестерни 15 преобразуется в поступательное движение зубчатой рейки 4, которая по направляющим 5 пространственной рамы 3 перемещается вверх. Противовесы 34 через шкив 33 гибкой связью 32, закрепленной к нижнему концу зубчатой рейки 4, облегчают условия перемещения колонны штанг 2 вверх. На заключительном этапе перемещения зубчатой рейки 4 нижний концевой выключатель 30 наклонной поверхностью передвигает вправо нижний датчик 29, рычагом 28 вилка 27 смещает муфту переключения 26 с шестерни 24 на шестерню 23, при этом выключает из работы пару шестерен 21-24 и включает пару шестерен 20-23. Противовесы 34 опираются на эластичное основание 35.

Частота вращения водила 11, направление вращения эпициклического колеса 13, выходного вала 14 и шестерни 15 изменяются - зубчатая рейка 4 и колонна штанг 2 с плунжером перемещаются вниз, обеспечивая такт заполнения насоса жидкостью. Вес колонны штанг 2 и перекачиваемой ШГН жидкости способствует этому перемещению, при этом гибкая связь 32 через шкив 33 перемещает противовесы 32 вверх. На заключительном этапе перемещения зубчатой рейки 4 верхний концевой выключатель 30 наклонной поверхностью передвигает влево верхний датчик 29, рычагом 28 вилка 27 смещает муфту переключения 26 с шестерни 23 на шестерню 24, при этом выключает из работы пару шестерен 20-23 и включает пару шестерен 21-24, что вызывает изменение направления движения зубчатой рейки 4.

На фиг.2 равномерная нагрузка на двигатель 6 обеспечивается противовесами 34, которые гибкой связью 32 через барабан 39 и выходной вал 14 нагружают шестерню 15 и зубчатую рейку 4, крутящий момент на солнечную шестерню 10 поступает от входного вала 37 по паре шестерен 19-17, а на водило 11 аналогично фиг.1, на входной вал 37 крутящий момент поступает от двигателя 6 по клиноременной передаче, которая также защищает привод от перегрузок за счет пробуксовки ремней, на фиг.1 защита от перегрузки обеспечивается соединительной муфтой 31.

Скорость движения плунжера насоса можно варьировать, изменяя размеры шестерен в редукторе 7 и шестерни 15 выходного вала 14.

Для существенного увеличения хода плунжера 2 можно применить два телескопических механизма (см. фиг.3). Две зубчатые рейки 4 взаимодействуют с осями 42 опор качания середины длинных двуплечих звеньев 41, расположенными над балансирами 44 телескопического механизма. Величина перемещения зубчатой рейки 4 умножается на число секций телескопического механизма - четыре секции на фиг.3. Если ход реек 4 составит 2 м, то т.А на длинной оси 48 коротких звеньев 47 телескопического механизма вместе с плунжером 2 ШГН переместится на 8 м.

Кинематика коротких плеч балансиров 44, двуплечих звеньев 41 и коротких звеньев 47 телескопического механизма, соединенных осями с опорами качания 42, 43 и 45, обеспечивает вертикальное перемещение т.А и колонны штанг скважинного насоса. Устойчивость телескопической системы обеспечивается как правильной кинематикой перемещений, так и ограничением хода каждой секции звеньев телескопического механизма, а также возможным контактом противовесов 46 с опорной поверхностью в крайнем положении. Противовесы 46, расположенные на длинных плечах балансиров 44, частично уравновешивают вес колонны штанг 2 скважинного насоса. Уравновешивание может быть достигнуто как изменением массы противовесов 46, так и изменением величины длинного плеча балансиров 44, например, перемещением противовеса 46 по резьбе балансира 44 (на фиг.3 не показана).

Станок-качалка, содержащий раму, противовесы, двигатель, отличающийся тем, что в верхней части рамы установлен редуктор, состоящий из простого трехзвенного планетарного механизма, имеющего солнечную шестерню, водило с сателлитами и эпициклическое колесо, и трехвальной соосной двухступенчатой коробки передач, соединительная муфта закреплена на валу двигателя и входном валу коробки передач, на входном валу коробки передач закреплены солнечная шестерня и шестерня привода промежуточного вала, на котором закреплены три шестерни, между шестернями входного вала установлен трубчатый выходной вал, на котором закреплено водило с сателлитами и свободно расположены две шестерни, между которыми установлена муфта переключения с вилкой и рычагом с датчиками переключения, на выходном валу редуктора закреплено эпициклическое колесо и шестерня привода зубчатой рейки, нижний конец зубчатой рейки соединен с колонной штанг глубинного насоса и через шкив гибкой связью с противовесами, на концах зубчатой рейки закреплены концевые переключатели.



 

Похожие патенты:

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.

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.

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.

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 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.

Изобретение относится к технике добычи нефти и может быть использовано для подъема жидкости из скважины. Установка включает скважинный насос, соединенный с заглушенным снизу цилиндром с боковыми отверстиями, в котором установлен полый плунжер, и с кожухом, соединенным с хвостовиком с пакером на конце. Между цилиндром и кожухом образовано кольцевое пространство. Скважинный насос соединен с кожухом, который выполнен и соединен с цилиндром с созданием проходных сечений от верхнего и от нижнего пластов до приема скважинного насоса. Цилиндр выполнен с открытым нижним концом, соединенным с хвостовиком с пакером на конце. В цилиндре размещен сплошной плунжер с грузом с возможностью ограниченного осевого перемещения, обеспечивающего поочередное перекрытие проходного сечения от верхнего или от нижнего пласта до приема скважинного насоса. Упрощается конструкция установки и повышается эффективность работы. 2 ил.

Изобретение относится к оборудованию для добычи нефти с помощью штанговых скважинных насосных установок (ШСНУ), которые широко применяются при добыче нефти, а именно к приводу ШСНУ - балансирному станку-качалке. Включает электродвигатель и редуктор, приводящие в движение станок-качалку. В качестве передаточного устройства установлен кривошипно-кулисный механизм с поворачивающейся кулисой. Технический результат выражается в том, что отсутствуют сам балансир, головка балансира, канатная подвеска и др., при этом задний конец кулисы жестко закреплен в кулисном камне. Значительно уменьшатся ускорения движения точки подвеса штанг и плунжера и, соответственно, динамические и вибрационные нагрузки на все узлы установки. Достигается увеличение надежности, облегчение обслуживания и снижение металлоемкости. Появляется возможность использования на шельфе и на море. 1 ил.

Изобретение относится к транспортной технике и может быть использовано в нефтегазодобывающей промышленности, в приводах запорной арматуры, в лебедках буровых установок, в колесных и/или бортовых редукторах тракторов, экскаваторов, роботах для пожаротушения. Соосный редуктор состоит из корпуса, приводного эксцентрикового вала (5), плоскоконической передачи, выходного вала. Колесо (2) плоскоконической передачи является двухвенцовым. Шестерня (1), соосная эксцентриковому валу, соединена с корпусом и сопряжена с венцом (2) двухвенцового колеса со стороны приводного эксцентрикового вала. Зубчатая муфта, обеспечивающая соосность приводного эксцентрикового вала (5) и выходного вала, соединена с выходным валом и сопряжена с венцом (3) двухвенцового колеса со стороны выходного вала. Начальные поверхности (плоскости) зубчатых венцов (2, 3) двухвенцового колеса расположены вдоль его оси на расстоянии, обеспечивающем совпадение вершины начального конуса зубчатой муфты с точкой пересечения оси эксцентрикового вала и оси соосного редуктора. Модуль и число зубьев зубчатой муфты принимаются равными, большими или меньшими модуля и числа зубьев колеса плоскоконической передачи. Изобретение обеспечивает высокую нагрузочную способность, долговечность и позволяет значительно снизить требуемую мощность двигателя без уменьшения крутящего момента на выходном валу редуктора. 3 ил.
Наверх