Скважинный штанговый насос

Изобретение относится к области 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. Между боковыми стенками цилиндра и плунжера расположена, навитая из полоски, цилиндрическая пружина. Она упирается нижним концом на кольцевой выступ цилиндра и обхватывает своими витками наружную боковую стенку плунжера. Наружные кромки витков пружины упираются на внутреннюю стенку цилиндра, а широкие стенки витков наклонены вверх. Витки пружины широкими стенками прилегают друг к другу, причем внутренние тонкие стенки витков выполнены цилиндрическими. Внутренний диаметр пружины выбран меньше наружного диаметра плунжера. На плунжер надето пластинчатое кольцо, выполненное в форме конической шайбы и расположенное выпуклой частью наверху. Пластинчатое кольцо упирается на верхний виток пружины. Напротив этого кольца с наружной боковой стенки цилиндра выполнены радиальные цилиндрические выборки, снабженные граверной шайбой. Со дна каждой цилиндрической выборки выполнена радиальная резьбовая выборка, в которую завернут установочный винт. Установочный винт проходит через граверную шайбу и выполнен с цилиндрической головкой и с коническим концом, взаимодействующим с верхней конической стенкой пластинчатого кольца. Упрощается конструкция и повышается КПД. 3 ил.

 

Изобретение относится к отрасли нефтедобывающей промышленности и предназначено для добычи нефти из скважин.

Известен скважинный штанговый насос (авт. свид. СССР 800420, МПК F04B 47/02, F04B 21/06, опубл. 30.01.1981), содержащий рабочую пару плунжер-цилиндр со штоком и узлы нагнетательного и всасывающего клапанов. В известном насосе при ходе плунжера вверх в зазор между плунжером и цилиндром попадают механические примеси, которые изнашивают плунжерную пару и снижают срок его службы.

Наиболее близким к предлагаемому техническому решению является скважинный штанговый насос (патент RU №2369775, МПК F04B 47/00, опубл. 10.10.2009), содержащий полый плунжер с нагнетательным клапаном, цилиндр с всасывающим клапаном в нижней части и кольцевым выступом в средней части, где размещены уплотнительные кольца, взаимодействующие с боковой стенкой плунжера. Недостатком прототипа является то, что он имеет сложную конструкцию и низкий КПД. Между плунжером и цилиндром имеется насос смазывающей жидкости, который потребляет энергию и тем самым снижает КПД прототипа. Наличие насоса смазывающей жидкости, масляного бака, каналов, сообщающих замкнутую полость цилиндра с этим насосом и масляным баком, а также наличие узлов и деталей соединений каналов усложняют конструкцию прототипа.

Технической задачей изобретения является упрощение конструкции и повышение КПД устройства.

Поставленная техническая задача решается тем, что в скважинном штанговом насосе, содержащем полый плунжер с нагнетательным клапаном, цилиндр с всасывающим клапаном в нижней части и кольцевым выступом в средней части, где размещены уплотнительные кольца, взаимодействующие с боковой стенкой плунжера, новым является то, что между боковыми стенками цилиндра и плунжера расположена, навитая из полоски, цилиндрическая пружина, упирающаяся нижним концом на выступ цилиндра и обхватывающая своими витками наружную боковую стенку плунжера, причем наружные короткие стенки витков пружины упираются на внутреннею стенку цилиндра, а широкие стенки витков наклонены вверх, причем витки пружины широкими стенками прилегают друг к другу, причем внутренние короткие стенки витков выполнены цилиндрическими, причем внутренний диаметр цилиндрической пружины выбран меньше наружного диаметра плунжера, причем на плунжер надето пластинчатое кольцо, выполненное в форме конической шайбы и расположенное выпуклой частью наверху, причем пластинчатое кольцо упирается на верхний виток цилиндрической пружины и напротив этого кольца с наружной боковой стенки цилиндра выполнены радиальные цилиндрические выборки, снабженные граверной шайбой, причем со дна каждой цилиндрической выборки выполнена радиальная резьбовая выборка, в которую завернут установочный винт, проходящий через граверную шайбу и выполненный с цилиндрической головкой и с коническим концом, взаимодействующим с конической стенкой пластинчатого кольца.

На фиг. 1 изображен скважинный штанговый насос в продольном разрезе; на фиг. 2 - вид сверху на цилиндрическую пружину; на фиг. 3 - вид А фиг. 1.

Скважинный штанговый насос содержит полый плунжер 1 (фиг. 1) с нагнетательным клапаном 2, цилиндр 3 с всасывающим клапаном 4 в нижней части и кольцевым выступом 5 в средней части, где размещены уплотнительные кольца 6. Между боковыми стенками цилиндра 3 и плунжера 1 расположена, навитая из полоски, цилиндрическая пружина 7. Она упирается нижним концом на кольцевой выступ 5 цилиндра и обхватывает своими витками 8 наружную боковую стенку плунжера 1. Наружные кромки 9 витков пружины упираются на внутреннюю стенку цилиндра, а широкие стенки 10 витков наклонены вверх. Витки 8 пружины широкими стенками 10 прилегают друг к другу. Внутренние тонкие стенки 11 витков 7 выполнены цилиндрическими. Внутренний диаметр пружины выбран меньше наружного диаметра плунжера 1, чтобы цилиндрические стенки витков пружины 7 плотно прилегали к наружной боковой стенке плунжера 1. На плунжер надето пластинчатое кольцо 12, выполненное в форме конической шайбы и расположенное выпуклой частью наверху. Пластинчатое кольцо 12 упирается на верхний виток 8 пружины. Напротив этого кольца 12 с наружной боковой стенки цилиндра 3 выполнены радиальные цилиндрические выборки 13, снабженные граверной шайбой 14. Со дна каждой цилиндрической выборки 13 выполнена радиальная резьбовая выборка 15, в которую завернут установочный винт 16. Установочный винт проходит через граверную шайбу 14 и выполнен с цилиндрической головкой 17 и с коническим концом 18, взаимодействующим с верхней конической стенкой 19 пластинчатого кольца 12. Граверная шайба 14, расположенная между дном цилиндрической выборки 13 и головкой 17 винта, предотвращает самопроизвольное откручивание винта 16.

Принцип работы скважинного штангового насоса заключается в следующем.

При движении плунжера 1 по полости цилиндра 3 вверх, а также при движении вниз, падающие под собственным весом вниз, механические примеси пластовой жидкости встречаются с конической стенкой верхнего витка 8 пружины 7 и не проходят в полость А над верхним уплотнительными кольцом 6. Пружина 7 обхватывает своими витками 8 боковую стенку плунжера 1 и внутренний диаметр пружины выбран меньше наружного диаметра плунжера. Поэтому цилиндрические стенки 11 витков 7 плотно прижимаются к боковой стенке 7 плунжера и препятствуют проникновению механических примесей в трущиеся стенки уплотнительных колец 6 и плунжера. Из-за этого рабочие стенки уплотнительных колец 6 и плунжера при работе устройства изнашиваются незначительно.

В предлагаемом скважинном штанговом насосе, в отличие от прототипа, отсутствует насос смазывающей жидкости. Этим повышается КПД предлагаемого устройства. Для предотвращения попадания механических примесей в трущиеся стенки уплотнительных колец и плунжера в предлагаемом устройстве имеются: цилиндрическая пружина, пластинчатое кольцо в форме конической шайбы и несколько стандартных деталей - граверных шайб и установочных винтов, завернутых в резьбовые выборки цилиндра. Из-за отсутствия насоса смазывающей жидкости, масляного бака, каналов, узлов соединения каналов и крепежных деталей масляного бака и насоса смазывающей жидкости упрощается конструкцию предлагаемого устройства.

Перечень использованной информации

1. Авт. свид. СССР 800420, МПК F04B 47/02, F04B 21/06, опубл. 30.01.1981.

2. Патент RU 2369775, МПК F04B 47/00, опубл. 10.10.2009.

Скважинный штанговый насос, содержащий полый плунжер с нагнетательным клапаном, цилиндр с всасывающим клапаном в нижней части и кольцевым выступом в средней части, где размещены уплотнительные кольца, взаимодействующие с боковой стенкой плунжера, отличающийся тем, что между боковыми стенками цилиндра и плунжера расположена, навитая из полоски, цилиндрическая пружина, упирающаяся нижним концом на выступ цилиндра и обхватывающая своими витками наружную боковую стенку плунжера, причем наружные кромки витков пружины упираются на внутреннюю стенку цилиндра, а широкие стенки витков наклонены вверх, причем витки пружины широкими стенками прилегают друг к другу, причем внутренние тонкие стенки витков выполнены цилиндрическими, причем внутренний диаметр цилиндрической пружины выбран меньше наружного диаметра плунжера, причем на плунжер надето пластинчатое кольцо, выполненное в форме конической шайбы и расположенное выпуклой частью наверху, причем пластинчатое кольцо упирается на верхний виток цилиндрической пружины и напротив этого кольца с наружной боковой стенки цилиндра выполнены радиальные цилиндрические выборки, снабженные граверной шайбой, причем со дна каждой цилиндрической выборки выполнена радиальная резьбовая выборка, в которую завернут установочный винт, проходящий через граверную шайбу и выполненный с цилиндрической головкой и с коническим концом, взаимодействующим с конической стенкой пластинчатого кольца.



 

Похожие патенты:

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.

Изобретение относится к области энергетических машин, касается поршневых компрессоров с бесконтактным поршневым уплотнением, предназначенных для сжатия редких газов.

Изобретение относится к способу изготовления уплотнительной манжеты для гиперкомпрессора. Способ изготовления включает следующие этапы: обеспечивают наличие внутреннего диска (25), имеющего противоположные друг другу первую переднюю сторону (25Х) и вторую переднюю сторону (25Y), центральное осевое отверстие (18) и по меньшей мере один канал (23) для смазочного масла, нагартовывают указанный канал (23) и удаляют, после указанного нагартовывания, толщину (D) внутреннего диска с обеих сторон данного диска.

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к поршневым машинам объемного вытеснения для производства сжатого газа или создания вакуума, и может быть использовано в качестве компрессора или вакуумного насоса.

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к способам преобразования механической энергии в потенциальную энергию сжатого газа и наоборот, и может быть использовано для организации рабочего цикла в компрессорах, детандерах и других поршневых машинах.

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к поршневым ротативным машинам объемного вытеснения для производства сжатого газа, и может быть использовано в качестве компрессорной ступени вместо динамического компрессора в составе газотурбинных установок.

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к способам преобразования механической энергии в потенциальную энергию сжатого газа и наоборот, и может быть использовано для организации рабочего цикла в двигателях внутреннего сгорания, компрессорах, детандерах и других поршневых машинах.

Изобретение относится к области гидромашиностроения, в частности к скважинным штанговым насосам, предназначенным для добычи жидкости из скважин, и может быть использовано в нефтегазодобывающей отрасли.

Изобретение относится к уплотнительной технике и может быть использовано при уплотнении плунжеров, штоков преимущественно штанговых насосов. .

Изобретение относится к гидромашиностроению и может быть использовано в таких поршневых гидромашинах, как скважинные штанговые поршневые насосы, компрессоры и т.п.

Изобретение относится к области нефтегазодобывающей промышленности для добычи газожидкостной продукции из скважины на нефтяных месторождениях. Скважинный штанговый насос содержит цилиндр, полый плунжер с установленным в нем всасывающим клапаном.

Группа изобретений относится к погружным насосным установкам. Технический результат – усовершенствование конструкции за счет повышения устойчивости к загрязнениям и износу, вызванному твердыми частицами.

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.

Изобретение относится к перистальтическим насосам и предназначено для использования в нефтедобывающей промышленности, в частности, при отборе жидкости из скважины.

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.

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.

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.

Изобретение относится к области механизированной добычи нефти скважинными штанговыми насосами. Насос содержит цилиндр с всасывающим клапаном.

Изобретение относится к области нефтяной промышленности и может быть использовано при добыче высоковязкой нефти из малодебитных горизонтальных скважин штанговыми глубинными насосами.

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

Изобретение относится к области эксплуатации нефтяной скважины механизированным способом, в частности к штанговым глубинным поршневым насосам для добычи нефти с большим содержанием механических примесей, песка и вязкой нефти из скважины. Насос включает спускаемый на колонне насосно-компрессорных труб (НКТ) цилиндр с установленным внутри полым плунжером, всасывающий и нагнетательный клапаны. Цилиндр насоса установлен между НКТ и соединен с ними переходниками - верхним и нижним. Насос дополнительно снабжен двумя поршневыми парами - верхней и нижней. Верхняя поршневая пара установлена внутри плунжера, соединенного с ее цилиндром в нижней части на резьбе так, что они находятся на разных уровнях по высоте и длине. Поршень снабжен крышкой с соединительным элементом со штангой и наружным кольцевым выступом на нижнем конце, с которым взаимодействует цилиндр при движении поршня вверх. В стенке поршня и его цилиндре выполнены окна на разных уровнях по высоте в продольном направлении с одинаковыми геометрическими размерами, совмещаемые, когда поршень находится в крайнем нижнем положении, образуя нагнетательный клапан. Нижняя поршневая пара установлена в нижней части цилиндра насоса с аналогично выполненными окнами в стенке поршня и его цилиндра, образующей всасывающий клапан при совмещении, когда поршень этой пары находится в верхнем положении. Верхний конец цилиндра поршня нижней поршневой пары выполнен ступенчатым и соединен на резьбе с нижним переходником. Поршень снизу заглушен и подпружинен. Для взаимодействия с торцом верхнего поршня с кольцевым выступом снабжен кольцевым постоянным магнитом, установленным на его верхнем конце, упирающимся на уступ цилиндра, на котором установлена шайба из диэлектрического материала для снижения на него действия магнита. Насос обладает высокой надежностью в работе и производительностью, позволяет увеличить межремонтный период скважины. 4 ил.

Изобретение относится к области 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. Между боковыми стенками цилиндра и плунжера расположена, навитая из полоски, цилиндрическая пружина. Она упирается нижним концом на кольцевой выступ цилиндра и обхватывает своими витками наружную боковую стенку плунжера. Наружные кромки витков пружины упираются на внутреннюю стенку цилиндра, а широкие стенки витков наклонены вверх. Витки пружины широкими стенками прилегают друг к другу, причем внутренние тонкие стенки витков выполнены цилиндрическими. Внутренний диаметр пружины выбран меньше наружного диаметра плунжера. На плунжер надето пластинчатое кольцо, выполненное в форме конической шайбы и расположенное выпуклой частью наверху. Пластинчатое кольцо упирается на верхний виток пружины. Напротив этого кольца с наружной боковой стенки цилиндра выполнены радиальные цилиндрические выборки, снабженные граверной шайбой. Со дна каждой цилиндрической выборки выполнена радиальная резьбовая выборка, в которую завернут установочный винт. Установочный винт проходит через граверную шайбу и выполнен с цилиндрической головкой и с коническим концом, взаимодействующим с верхней конической стенкой пластинчатого кольца. Упрощается конструкция и повышается КПД. 3 ил.

Наверх