Плунжер для плунжерного лифта

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик ()802525 (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 07.08.78 (21) 2654245/22-03 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет—

Опубликовано 07.02.81. Бюллетень №5

Дата опубликования описания 15.02.81 (51) М.К .

Е21 В 43/00

Государственный комитет

СССР (53) УДК 622.276..54 (088.8) ло делам изобретений и открытий (72) Авторы изобретения

В. И. Шулятиков и М. М. Горбачева .

О I !

Всесоюзный научно-исследовательский институт йриродных газов

Ф (71) Заявитель (54) ПЛУНЖЕР ДЛЯ ПЛУНЖЕРНОГО ЛИФТА

Изобретение относится к нефтегазодобываюгцей промышленности и используется для подъема жидкости, воды, из газовых скважин, нефти с использованием энергии газа.

Для подъема жидкости используются установки плунжерного лифта. Основным элементом установки является плунжер.

Известен плунжер для плунжерного лифта, содержащий цилиндрическую втулку с ребристой наружной поверхностью (1) .

Недостатком указанного плунжера является то, что он предназначен для работы только в газовых скважинах с большим дебитом, так как при работе имеются большие утечки газа в зазоре труба-плунжер. г1аиболее близким решением из известных является плунжер для плунжерного лифта, содержащий корпус с клапаном и размещенные на пружинной втулке, уплотнительные элементы, выполненные в виде подвижных плашек, соединенных между собой при помощм кольца 12).

Недостатком указанного плунжера является низкая надежность его работы, поскольку в месте резьбового соединения корпуса происходит его разрушение. Для увеличения прочности плунжера увеличивают его толщину, и как следствие повышается вес плунжера.

Увеличение веса плунжера приводит к повышению скорости его перемещения в скважине, а так как в газовых скважинах скорость движения плунжера и так намного выше, чем в нефтяных, он будет разрушаться сам и разрушать устьевое оборудование. Кроме того, увеличение веса ведет за собой большие утечки газа в зазоре

1о труба-плунжер во время подъема.

Наличие резьбы усложняет изготовление плунжера, так как необходимо перед сборкой нарезать две резьбы (наружную и внутреннюю), предохранить резьбовое соединение от раскручивания во время работы.

Другим недостатком является трудность сборки, которая заключается в том, что диаметр проходного сечения кольца меньше наружного диаметра верхней части плашек в сборе. Для того, чтобы кольцо одеть на плашки, его нужно разрезать, а затем сваривать, что ослабляет прочность плунжера.

После сварки кольцо получается либо хрупким, если выполнено из легированной стали, 802525 либо мягким. А это ведет к выходу из строя всей системы. При наличии свариваемого кольца система получается неразборной, и при выходе из строя какой-либо части ее, выходит из строя вся система, так как нельзя привести замену какой-либо детали по мере изнашивания. Кольцо, сятгивающее плашки должно быть выполнено строго по размерам, поскольку овальность снижает рабстоспособность плунжера. Кольцо должно обладать определенной твердостью, т. е. должно быть термообработано, плунжер же целиком подвергнуть термообработке нельзя, так как все детали изготовлены из разных материалов. Во время работы кольцо по свариваемому шву разрывается. Разрушение плунжера во время работы приводит к осложнениям в работе скважины, так как разрушаясь, плунжер остается в трубах. Для извлечения плунжера требуется глушить скважину и поднимать трубы. Стоимость работ по устранению осложнений во много раз превышает стоимость самого плунжера.

Таким образом, известный самоуплотняющий плунжер, нельзя использовать в газовых скважинах.

Целью изобретения является повышение надежности работы плунжера.

Указанная цель достигается тем, что плунжер снабжен установленными в верхней части плашек над кольцом накладками, причем диаметр верхней части плашек в сборе выполнен меньше внутреннего диаме-ра кольца.

На фиг. 1 изображен плунжер общий вид; на фи-. — плашка, на фиг. 3 — накладка; на фиг. 4 — разрез А — А фиг. 1.

Плунжер состоит из цилиндрического корпуса 1, на верхнем конце которого помещен наконечник 2, укрепленный втулкой 3, подвижных фигурных плашек 4. Плашки скреплены между собой кольцом 5 и размещены на пружинной втулке 6. Для фиксации кольца имеется накладка 7, которая закреплена на плашке 4 стопорными пружинами 8. Плунжер снабжен клапаном 9, выполненным, например, в виде шара.

Наконечник 2 снабжен кон сом, который позволяет изменить диаметр верхней части плашек при их поднятии или опускании.

В нижней части плашки снабжены замочным устройством. Между плашками имеются зазоры, которые псзволяют изменять наружный диаметр плунжера по плашкам до размера внутреннего диаметра трубы, по которой движется плунжер.

Плашки и кольцо снабжены прорезями для установки накладок. Кольцо 5 свободно охватывает плашки в точке перегиба, где при поднятии и опускании плашек диаметр последних не изменяется.

Диаметр верхней части корпуса меньше внутреннего диаметра кольца, что облегчает сборку плунжера. Порядок сборки плун о го

ы зо

46

$O

И жера следующий. Корпус 1 устанавливают в вертикальное положение таким образом, чтобы посадочное гнездо находилось внизу.

На корпусе размещают пружинную втулку 6, кольцо 5 и наконечник 2. Во внутреннюю полость корпуса вставляют втулку 3.

Снаружи корпуса размещают плашки 4, надевают на них кольцо 5 таким образом, чтобы прорези для накладок в плашках и в кольце находились вверху. Перед размещением накладок на плашках в отверстия накладок ввертываются винты таким образом, чтобы торцы винтов находились на одном уровне с внутренней поверхностью накладок. Накладки устанавливают в пазы верхней части плашек. Для установки накладок на двух соседних плашках имеются прорези. Пазы на кольце и на плашках совмещают. Накладку вставляют в пазы и переводят на другую плашку. На освободившееся место вставляют следующую накладку. Таким образом устанавливают все имеющиеся накладки.

После установки всех накладок, их раздвигают до образования просвета между ними по ширине большей, чем ширина стопоркой пружины 8. Образовавшийся просвет между накладками совмещают с пазом для стопорной пружины на одной из плашек. В паз планки вставляют стопорную пружину выгнутой частью наружу, поджимают ее путем нажатия на выгнутую часть и проварачивают плашки до образования очередного гнезда для стопорной пружины и вставляют следующую стопорную пружину. Таким образом устанавливают все с-опорные пружины.

После установки всех стопорных пружин плашки и накладки совмещают таким образом, чтобь. центральное отверстие накладок совместилось с центральной осью плгшек, винты вывертывают.

Работает устройство следующим образом. Собранный плунжер помещают в трубу. LUap падает до нижнего трубного ограничителя, опережая втулку. Достигнув нижнего ограничителя, втулка соединяется с шаром, плашки переходят в нижнее положение и раздвигаются, перекрывая зазор между корпусом и трубой. Перекрытие зазора осуществляется нижней цилиндрической частью плашек. Таким образом, сечение трубы перекрывается плашками, а центральное отверстие — шаром.

При возникновении разности давлений под и над плунжером за счет газа, поступающего в фонтанную колонну, начинается его движение вв-х. При достижении плунжером верхнего трубного ограничителя шар отбивается отбойником, и снова падает вниз; плашки занимают верхнее положение и сдвигаются в нижней части, раздвигаясь в верхней. При увелич нии диаметра верхней части плашек, диаметр нижней их части уменьшается. В этом положении диаметр

802525

Фиг. 1

A-A

Фиг. /

Составитель В. Борискина

Редактор Т. Авдейчик Техред А. Бсйкас Корректор Ю.Макаренко

Заказ 0068/40 Тираж 638 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР но делам изобретений и открытий

1 3035, Москва, Ж вЂ” 35, Рау1нская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4 плашек становится меньше любого диаметра трубы (в пределах допуска), по которой плунжер перемещается.

За счет изменения конструкции плунжера значительно увеличивается работоспособность плунжера. Наличие накладок на плашках позволяет выполнить корпус неразъемным и кольцо, стягивающее плашки после сборки тается неразъемным. Замена резьбового соединения неразъемным повышает надежность работы плунжера, что поз4О воляет применять плунжер в газовых скважинах.

Формула изобретения

Плунжер для плунжерного лифта, содержащий корпус с клапаном и размещенные на пружинной втулке уплотнительные элементы, выполненные в виде подвижных плашек, соединенных межд, собой при помощи кольца, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности работы его, он снабжен установленными в верхней части плашек над кольцом накладками, причем диаметр верхней части плашек в сборе выполнен меньше внутреннего диаметра кольца.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 171351, кл. Е 21 В 43/00, 14.02.63.

2. Авторское свидетельство СССР № 334368, кл. Е 21 В 43/00, 14.10.70.