Скважинный штанговый насос с подвижным цилиндром



Скважинный штанговый насос с подвижным цилиндром
Скважинный штанговый насос с подвижным цилиндром

Владельцы патента RU 2620139:

Акционерное общество "Татарский научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт нефтяного машиностроения" (АО "ТатНИИнефтемаш") (RU)

Изобретение относится к нефтедобывающей отрасли и может быть использовано при механизированной добыче нефти. Скважинный штанговый насос с подвижным цилиндром содержит цилиндр 1, жестко связанный с колонной штанг 2, в верхней части которого закреплен клапан нагнетательный 3. Во внутренней полости цилиндра 1 размещена сборка, которая содержит оправку 4 с упором верхнего плунжерного элемента 5, на которой установлен плунжерный элемент 6, подвижный относительно оправки 4. Нижняя часть плунжерного элемента 6 оснащена упрочненной втулкой 7, а нижняя часть оправки 4 оснащена упрочненным опорным седлом 8, которые герметично взаимодействуют при движении колонны штанг с плунжерной сборкой вверх. Нижняя часть оправки 4 при этом жестко связана с неподвижным плунжером 9 посредством клетки-переводника 10. Неподвижный плунжер 9 связан полой штангой 11, длина которого равна длине хода насоса, с устройством удерживающим 12, фиксирующимся в ответной части этого устройства, спускаемом в составе колонны насосных труб 13, при этом нижняя часть цилиндра 1 оснащена упором цилиндра 14, внутренний диаметр которого меньше внешнего диаметра неподвижного плунжера 9. Повышается надежность, упрощаются конструкция и монтаж насоса. 2 ил.

 

Изобретение относится к нефтедобывающей отрасли и может быть использовано при механизированной добыче нефти.

Известен глубинный (вставной) насос с подвижным цилиндром и неподвижным плунжером, содержащий неподвижный плунжер, жестко связанный с устройством закрепления его нижней части, при этом цилиндр в своей верхней части снабжен нагнетательным клапаном, жестко связан с колонной штанг и охватывает неподвижный плунжер, с возможностью возвратно-поступательного движения (см. «Глубиннонасосная добыча нефти», Н.Д. Дрэготеску, М., изд-во Недра, 1966 г., рис. 177, стр. 254).

Недостатком такого насоса являются относительно малые проходные сечения всасывающего клапана, содержащего стандартный комплект (село-шарик), а также то, что работа такого клапана основана на принципе «вакуумирования» полости цилиндра.

Наиболее близким по технической сущности является скважинный штанговый насос, содержащий цилиндр, плунжер, шток, в верхней части плунжера установлен всасывающий клапан, в верхней части цилиндра размещен нагнетательный клапан, при этом цилиндр выполнен подвижным, плунжер выполнен неподвижным, запорный элемент всасывающего клапана связан с подвижным цилиндром, выполнен с участком сферической поверхности и закреплен на стержне, подвижно установленном в направляющих втулках, а запорный элемент нагнетательного клапана установлен на штоке (патент RU №2561935, F04B 47/00, опубл. 10.09.2015).

Его недостатками являются относительная сложность конструкции, малые проходные сечения клапанных узлов и сложность монтажа насоса.

Технической задачей предлагаемого скважинного штангового насоса с подвижным цилиндром является упрощение конструкции и монтажа насоса, повышение эксплуатационной надежности и повышение добывных возможностей насоса за счет увеличения проходных сечений клапанных узлов.

Указанная задача решается скважинным штанговым насосом с подвижным цилиндром, содержащим неподвижный плунжер, жестко связанный с устройством закрепления его нижней части, цилиндр, снабженный шариковым нагнетательным клапаном в его верхней части, жестко связанный с колонной насосных штанг, охватывающий неподвижный плунжер с возможностью возвратно-поступательного движения, при этом неподвижный плунжер в своей верхней части снабжен заборным клапаном принудительного срабатывания, содержащем оправку, жестко связанную с верхней частью неподвижного плунжера посредством клетки-переводника, на которой установлен с относительной продольной подвижностью плунжерный элемент, нижний конец которого оснащен упрочненной втулкой, герметично взаимодействующей, при ходе колонны штанг с цилиндром вниз, с опорным седлом, закрепленным в нижней части оправки, но выше клетки-переводника.

Новым является то, что заборная полость цилиндра не «вакуумируется», а заполняется под воздействием пластового давления, за счет принудительного срабатывания заборного клапана, а также то, что заборный клапан с принудительным срабатыванием имеет большее проходное сечение, по сравнению со стандартными клапанными узлами, содержащими пару «село-шарик», при тех же внешних габаритах.

Совокупность отличительных признаков позволяет решить поставленные задачи.

На фиг. 1 схематично изображен продольный разрез скважинного штангового насоса с подвижным цилиндром (ход насоса вверх (заполнение полости цилиндра)); на фиг. 2 - сечение А-А (см. фиг. 1).

Скважинный штанговый насос с подвижным цилиндром (см. фиг. 1) содержит цилиндр 1, жестко связанный с колонной штанг 2, в верхней части которого закреплен клапан нагнетательный 3. Во внутренней полости цилиндра 1 размещена сборка, которая содержит оправку 4 с упором верхнего плунжерного элемента 5, на которой установлен плунжерный элемент 6, подвижный относительно оправки 4. Нижняя часть плунжерного элемента 6 оснащена упрочненной втулкой 7, а нижняя часть оправки 4 оснащена упрочненным опорным седлом 8, которые герметично взаимодействуют при движении колонны штанг с плунжерной сборкой вверх. Нижняя часть оправки 4 при этом жестко связана с неподвижным плунжером 9 посредством клетки-переводника 10. Неподвижный плунжер 9 связан полой штангой 11, длина которого равна длине хода насоса, с устройством удерживающим 12 (цанговым, манжетным или иным), фиксирующимся в ответной части этого устройства, спускаемом в составе колонны насосных труб 13, при этом нижняя часть цилиндра 1 оснащена упором цилиндра 14, внутренний диаметр которого меньше внешнего диаметра неподвижного плунжера 9.

Работает насос следующим образом. При ходе колонны штанг 2 с цилиндром 1 вверх клапан нагнетательный (шариковый) 3 закрыт, осуществляется подача скважинной продукции на дневную поверхность, колонна штанг 2 нагружена растягивающими усилиями. Заборный клапан (оправка 4 с относительно подвижным плунжерным элементом 6) при этом открыт (причем - принудительно), так как цилиндр 1 движется вверх, а трение между цилиндром 1 и плунжерным элементом 6 обеспечивает открытие клапана заборного. Пластовая продукция при этом заполняет полость цилиндра 1 под воздействием пластового давления, а не за счет вакуумирования этой полости, как в насосах стандартного исполнения, с клапанными узлами «седло-шарик».

Ход колонны штанг 2 с цилиндром 1 вниз обеспечивает принудительное закрытие заборного клапана, а клапан нагнетательный (шариковый) 3 при этом открывается, и порция пластовой продукции выдавливается из полости цилиндра 1, в то же время плунжерный элемент 6 смещается вниз вдоль оправки 4, втулка упрочненная 7, закрепленная в нижней части плунжерного элемента 6, герметично взаимодействует с опорным седлом 8, закрепленным в нижней части оправки 4. Сопротивление движению колонны штанг 2 с цилиндром 1 вниз составляет трение плунжерного элемента 6 и неподвижного плунжера 7 о внутреннюю поверхность цилиндра, а так как их общая длина меньше, чем длина плунжера стандартного насоса, то и сопротивление движению колонны штанг 2 с цилиндром 1 заметно меньше.

Таким образом, достигаются поставленные задачи: повышается эксплуатационная надежность насоса, расширяются технические характеристики насоса, в частности возможность эксплуатации скважин с высоковязкой продукцией.

Скважинный штанговый насос с подвижным цилиндром, содержащий неподвижный плунжер, жестко связанный с устройством закрепления его нижней части, цилиндр, снабженный шариковым нагнетательным клапаном в его верхней части, жестко связанный с колонной насосных штанг, охватывающий неподвижный плунжер с возможностью возвратно-поступательного движения, отличающийся тем, что неподвижный плунжер в своей верхней части снабжен заборным клапаном принудительного срабатывания, содержащим оправку с продольными выборками, жестко связанную с верхней частью неподвижного плунжера посредством клетки-переводника, на которой установлен с относительной продольной подвижностью плунжерный элемент, нижний конец которого оснащен упрочненной втулкой, герметично взаимодействующей, при ходе колонны штанг с цилиндром вниз, с опорным седлом, закрепленным в нижней части оправки, но выше клетки-переводника.



 

Похожие патенты:

Устройство для подъема воды может быть использовано в гидротранспортных и энергетических системах, а также в водоснабжении. Устройство содержит корпус, тело вытеснителя воды, размещенное в корпусе с возможностью возвратно-поступательного перемещения вдоль оси корпуса за счет механического подъемника сверху.

Изобретение относится к технике нефтепромыслового оборудования и может быть использовано в штанговых глубинных насосах, работающих в вертикальных, наклонных и горизонтальных скважинах.

Изобретение относится к области добычи нефти и, в частности, к насосной системе для добычи нефти с погружным линейным электродвигателем. Технический результат - создание насосной системы с погружным линейным электродвигателем с высоким коэффициентом полезного действия.

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности и может быть использовано для добычи нефти при большом содержании газа в откачиваемой жидкости. Скважинный погружной насос содержит газосепаратор.

Группа изобретений относится к способам и устройствам для перекачивания текучих сред и может быть использована в промышленности, на транспорте, в быту при перекачивании жидкостей, а также иных несжимаемых и сжимаемых текучих сред, в том числе при эксплуатации скважин в нефтедобывающей промышленности.

Изобретение относится к области насосостроения и может быть применено в гидротранспортных и энергетических системах, а также в водоснабжении. Устройство для подъема воды включает погружаемое тело водоподъемника и средства для осуществления его движения.

Изобретение относится к области насосостроения и может быть использовано для скважинной добычи нефти с повышенной вязкостью и высоким содержанием газа. В верхней части насоса расположены отсечной клапан и механическое уплотнение полого штока.

Группа изобретений относится к способу эксплуатации дожимных насосных станций, содержащих центробежные сепараторные фильтры, на нефтяных месторождениях. Центробежный сепараторный фильтр содержит вертикальный корпус, имеющий центральную часть, по существу, цилиндрической формы и верхнюю и нижнюю части, по существу, полусферической формы, тангенциальный впуск текучей среды, содержащей нефть и частицы, подлежащие фильтрации, расположенный в верхней части корпуса, осевую трубу с выпуском отфильтрованной текучей среды, имеющую концентрическое расположение с корпусом и закрепленную в его верхней части, множество конусных пластин, расположенных вокруг осевой трубы друг под другом, причем основание конусных пластин направлено вниз относительно положения корпуса, выпуск удаленных из текучей среды частиц, расположенный в нижней части корпуса.

Изобретение относится к нефтедобывающей отрасли и может быть использовано при добыче нефти. Штанговая насосная установка содержит цилиндр 1 с корпусом клапана 2, седлом 3 и упором седла 4 в своей нижней части.

Изобретение относится к штанговым насосам, используемым для поднятия высоковязкой нефти на поверхность. Насос содержит плунжерную камеру в форме полого цилиндра, соединенную в верхней части с колонной насосно-компрессорных труб, внутренний диаметр которых выполнен больше внутреннего диаметра плунжерной камеры.

Изобретение относится к области добычи углеводородов, а именно к погружным насосным установкам для эксплуатации скважин в скважинах с негерметичной эксплуатационной колонной либо в скважинах для одновременно-раздельной добычи с большим газовым фактором. Технический результат - повышение эффективности добычи пластового флюида из скважин с негерметичной эксплуатационной колонной. В скважине ниже негерметичного участка эксплуатационной колонны либо над верхним интервалом перфорации устанавливают пакер, либо двухпакерную компоновку. Между электроцентробежным насосом и входным модулем устанавливают секцию мультифазного насоса. Погружной электродвигатель с гидрозащитой, охлаждаемый перекачиваемой жидкостью, снабжают наружным герметизирующим кожухом, который герметично соединяют с входным модулем электроцентробежного насоса и выполняют с возможностью изолирования приема насоса от межтрубного пространства и гидравлического соединения его с полостью колонны труб с отсекающим пакером ниже насоса. К герметичному кожуху присоединяют хвостовик из насосно-компрессорных труб. Собранную компоновку спускают в скважину до глубины установки верхнего пакера или двухпакерной компоновки. После этого разгрузкой производят герметичную стыковку хвостовика с пакером. Запускают скважину в работу с обеспечением поступления жидкости из-под пакера через хвостовик, внутреннюю полость герметизирующего кожуха, входной модуль и мультифазный насос в электроцентробежный насос. Дополнительно под кожух может быть установлен фильтр от механических примесей. С помощью мультифазного насоса гомогенизируют и частично сжимают газожидкостную смесь, увеличивают рабочий интервал подач и величину предельного содержания газа в газожидкостной смеси а также величину напора, повышает давление на входе электроцентробежного насоса до уровня, обеспечивающего его устойчивую работу. 1 ил.

Изобретение относится к перистальтическим насосам с электромагнитным приводом и предназначено для использования в нефтедобывающей промышленности, в частности, при отборе жидкости из скважины и в других отраслях промышленности и сельского хозяйства. Насос содержит центральные тела внутри эластичных тел. Электромагниты расположены вдоль оси насоса. Якоря электромагнитов связаны с поршнями, находящимися в гидравлических камерах, заполненных жидкостью. Электромагниты разделены на группы, где каждая группа содержит один и более электромагнитов и отдельную гидравлическую камеру для центрального тела с эластичным телом. В каждой группе электромагнитов гидравлические камеры электромагнитов связаны между собой и связаны с гидравлической камерой центрального тела с эластичным телом. Появляется возможность размещения электромагнита и центрального тела с эластичным телом максимально используя диаметр насоса. 6 ил.

Изобретение относится к технике нефтепромыслового оборудования и может быть использовано в штанговых глубинных насосах, работающих в наклонных и горизонтальных скважинах. Самоустанавливающийся нагнетательный клапан штангового глубинного насоса содержит корпус, переводник с проходными отверстиями, массивный груз, установленный в плоскости эксцентриситета наклонного вогнутого лотка, который эксцентрично закреплен на одном конце центральной оси упомянутого клапана, фиксирующие гайку и контргайку, гроверную шайбу, регулировочные гайку и шайбы, рабочий стальной шар, седло и седлодержатель. Упомянутый клапан оснащен уплотнительными резиновыми кольцами Рабочий стальной шар размещен в корзинке, которая расположена в корпусе и имеет продольные промывочные каналы. Последние распределены между внутренними продольными полозьями, имеющими малую контактную поверхность и равномерно расположенными вдоль корпуса по периметру корзинки. Небольшие радиальные зазоры имеются между внутренними продольными полозьями и рабочим стальным шаром, выше которого расположен контактирующий с ним более тяжелый вспомогательный вольфрамовый шар. Изобретение направлено на повышение долговечности и надежности работы клапана в горизонтальных скважинах. 2 ил.

Изобретение относится к области нефтяной промышленности и может быть использовано при добыче высоковязкой нефти из малодебитных горизонтальных скважин штанговыми глубинными насосами. Глубинный насос включает цилиндр, плунжер, самоустанавливающиеся всасывающий и нагнетательный клапаны и шток. Шток выполнен полым и соединен одним концом с плунжером. Другим концом шток соединен с вынесенным из плунжера самоустанавливающимся нагнетательным клапаном и заключен в автономный корпус большего диаметра, размещенным в насосно-компрессорной трубе. Повышается эффективность работы штангового глубинного насоса в малодебитных горизонтальных скважинах с высоковязкой нефтью за счет повышения коэффициента подачи добываемой нефти. 2 ил.

Изобретение относится к области механизированной добычи нефти скважинными штанговыми насосами. Насос содержит цилиндр с всасывающим клапаном. Плунжер установлен в цилиндре с возможностью возвратно-поступательного движения. На наружной поверхности плунжера нанесены замкнутые канавки, поперечный разрез которых имеет форму усеченной наклонной плоскостью параболы, ось симметрии которой образует острый угол с осью плунжера в направлении к выкиду насоса. Глубина канавок не больше одной двадцатой наружного диаметра плунжера. Фильтр механических примесей выполнен в виде концентрично установленных труб. Внутренняя площадь поперечного сечения концентрично установленных труб фильтра больше, чем площадь поперечного сечения между наружным диаметром внутренней трубы и внутренним диаметром наружной концентрично установленной трубы. Прием внутренней трубы снабжен круглым диском, установленным перпендикулярно к оси насоса на кронштейне. Длина наружной трубы выполнена так, что диск оказывается внутри этой трубы. Клапан емкости предварительного накопления мехпримесей снабжен ограничителем хода Г-образной формы. Повышается надежность работы насоса и защита его от мехпримесей, путем применения фильтра со сниженной скоростью восходящего потока жидкости, снижаются утечки в плунжерной паре. 4 ил.

Изобретение относится к отрасли нефтедобывающей промышленности и предназначено для добычи нефти из скважин. Насос содержит полый плунжер с нагнетательным клапаном, цилиндр с всасывающим клапаном в нижней части и кольцевым выступом в средней части. На кольцевом выступе размещены уплотнительные кольца, взаимодействующие с боковой стенкой плунжера. На верхний торец кольцевого выступа цилиндра установлены две оболочки боковой стенки усеченного конуса, сужающегося кверху. Оболочки выполнены с цилиндрическими стенками на внутренних гранях. В цилиндрических стенках обеих оболочек выполнены радиальные прорези, не доходящие до наружной грани оболочек. Лепестки одной оболочки расположены напротив радиальных прорезей другой оболочки. При этом оболочки, в местах между наружной гранью и лепестками, прикреплены друг к другу контактной сваркой. Цилиндрические стенки лепестков обеих оболочек плотно прижимаются к боковой стенке плунжера. Оболочки зафиксированы от перемещения вверх пластинчатым кольцом, имеющим форму конической шайбы. Нижняя коническая стенка пластинчатого кольца прилегает к верхней конической стенке верхней оболочки. Напротив верхней конической стенки пластинчатого кольца в наружной боковой стенке цилиндра выполнены радиальные цилиндрические выборки, со дна каждой из которых выполнена радиальная резьбовая выборка, снабженная установочным винтом, выполненным с цилиндрической головкой и с коническим концом, взаимодействующим с конической стенкой пластинчатого кольца. Упрощается конструкция и повышается КПД. 3 ил.

Изобретение относится к нефтяной промышленности, в частности к скважинным штанговым насосам, используемым для поднятия высоковязкой нефти на поверхность. Насос содержит цилиндр, связанный верхней частью с колонной насосно-компрессорных труб, плунжер, размещенный в цилиндре с образованием надплунжерной и подплунжерной камер и соединенный с колонной штанг, имеющей упор. Нагнетательный клапан подвижно расположен на колонне штанг между упором и плунжером, выполнен кольцевым, с диаметром, превышающим диаметр плунжера. Ограничитель хода вверх нагнетательного клапана выполнен в виде цанги, установленной в колонне насосно-компрессорных труб, а также охватывающий цилиндрический кожух, в нижней части которого размещен всасывающий клапан. Цилиндр снабжен стравливающим клапаном, установленным в его нижней части в области подплунжерной камеры, а в верхней части цилиндра в области надплунжерной камеры выполнен сквозной канал. Повышается надежность и производительность. 1 ил.

Изобретение относится к нефтяной и газовой промышленности и, в частности, к механизированной добыче нефти из скважин насосами. Технический результат - повышение эффективности добычи нефти за счет сокращения затрат электрической энергии. Способ предусматривает перемещение по скважинам жидкости или нефти бесштанговыми и штанговыми насосами с приводом от электрических двигателей. По способу осуществляют преобразование электрической энергии в механическую путем взаимодействия проводников или обмоток под электрическим током с магнитными полями после подачи электрического напряжения с вращающимся ротором, механически или кинематически соединенным с насосом, с заданной массой вращающихся масс и моментов их инерции. С подачей напряжения на обмотки в период пуска аккумулируют механическую энергию всех вращающихся масс системы, которую в свою очередь получают, когда преобразуют часть электрической энергии при разгоне ротором. Сохраняют и применяют эту накопленную механическую энергию в установившемся режиме работы в виде кинетической энергии. В результате получают сумму из двух составляющих общей механической работы или энергии: первой - работы электрического тока по вращению ротора с насосом в установившемся режиме, второй - работы аккумулированной механической энергии, преобразованной из электрической энергии при разгоне вращающихся масс ротором, которую применяют совместно с первой. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к перистальтическим насосам и предназначено для использования в нефтедобывающей промышленности, в частности, при отборе жидкости из скважины. Перистальтический насос состоит из соединенных между собой отдельных секций, где каждая секция содержит внутри корпуса эластичное тело. Внутри эластичного тела установлен кулачковый вал, контактирующий с поршнями, которые связаны с эластичным телом непосредственно, или через жидкость, или газ. Упрощается конструкция насоса, снижается себестоимость. 5 ил.

Изобретение относится к технике добыче нефти, в частности к глубинным штанговым насосам, для использования в нефтедобывающей промышленности. Насос включает цилиндр с плунжером, всасывающим и нагнетательным клапанами. В нижней части цилиндра размещен контейнер с технологической жидкостью, снабженный обратным клапаном и крышкой с каналом для прохода технологической жидкости, отверстиями на цилиндре для подачи технологической жидкости в зазор плунжерной пары и для входа скважинной жидкости на прием насос. На нижнем конце плунжера выполнена кольцевая проточка, а в верхнем конце цилиндра – отверстие, совпадающее с проточкой на плунжере при его верхнем крайнем положении и сообщающим кольцеобразную полость, образованную цилиндром и кожухом с расширенным зазором в плунжерной паре. Контейнер снабжен разделительным подпружиненным поршнем. Повышается надежность и долговечность работы насоса за счет упрощения конструкции в которой движение технологической жидкости в зазор пары плунжер - цилиндр происходит как за счет разряжения в подплунжерном пространстве, так и за счет движения вверх подпружиненного поршня, установленного внизу кожуха. Расширенный зазор за счет кольцевой проточки на плунжере облегчает проход смазки для пары плунжер-цилиндр и увеличивает ее объем. 1 ил.
© Патентный поиск, поиск патентов на изобретения - FindPatent.RU 2012-2024
Политика конфиденциальности 2016-07-05 2017-06-04T01:16:48
Наверх