Азербайджанский государственный научноисследовательский и проектный институт нефтяной промышленности (71) Заявитель (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВЕЛИЧИНЫ ЭАЗОРА В РАБОЧЕЙ

ПАРЕ ПЛУНЖЕР-ЦИЛИНДР СКВАЖИННОГО ШТАНГОВОГО

НАСОСА

Изобретение касается способов испытаний насосов и может быть использовано при определении величины зазора в рабочей паре плунжер-цилиндр скважинного штангового насоса.

Известен способ определения величины зазора в рабочей паре плунжерцилиндр скважииного штангового насоса по времени течения рабочего агента в зазоре, заключающийся в том, что рабочий агент под определенным давлением прокачивается через зазор плунжерной пары и по ее расходу в единицу времени судят о величине з а зора (1) °

Недостатком этого способа является необходимость в наличии о6орудования для получения сжатого воздуха и его подготовки, а также снятии всасывающего клапана, что нарушает заводскую сборку насоса и может послужить причиной нарушения герметичности цилиндра.. Кроме того, при применении способа возможна одновременная утечка рабочего агента как . через зазор пары, так и через нагнетательный клапан, что приведет к искажению полученных результатов.

Цель изобретения вЂ” упрощение и ,повышение точности способа, а также воэможность осуществления одновременного контроля герметичности цилиндра и плунжера.

Указанная цель достигается тем,,что перед измерением времени течения рабочего. агента в полости цилиндра насоса, между нагнетательным и всасывающим клапанами, создают вакуум, равный или более 0,95 кгс/см а в качестве рабочего агента используют атмосферный воздух.

На фиг. 1 представлена схема установки для определения величины зазора в рабочей паре плунжер-цилиндр

15 скважинного штангового насоса, на фиг. 2,3 и 4 вЂ” номограммы зависимости времени заполнения полости

Цилиндра t от измерения давления P в полулогарифмических координатах, 20 для насосов с диаметрами, соответственно 32,43 и 55 мм.

Установка состоит из располагаемого в трубном зажиме 1 скважинного штангового насоса 2, включающего

25 верхний переводник 3, упорный ниппель 4, цилиндр 5, плунжер 6, наконечник-конус 7, всасывающий 8 и нагнетательный 9 клапаны. Скважинный штанговый насос 2 закрепляется в

3О трудном зажиме 1 за верхний пере832121 водник 3. В отверстие наконечникаконуса 7 ввинчивается переводник

10 с прокладкой 11, а на переводнике

10 одним концом крепится шланг 12, другой конец которого крепится к вакуум-насосу 13. В переводнике 10 устанавливается вакууметр 14. В .отверстие нижнего конца плунжера 6 ! со стороны его нагнетательного клапана 9 вставляется заглушка (резиновая пробка) 15, что достигается путем отвинчивания упорного ниппеля 4 и вытаскивания плунжера 6 из цилиндра

5 насоса 2. Между нагнетательным клапаном 9 плунжера б, закрытого заглушкой 15, и всасывающим клапаном

8 цилиндра 5 насоса 2 имеется полость

16. В полости 16 цилиндра 5 между нагнетательным 9 и всасывающим 8 клапанами с помощью вакуум-насоса

13 создают вакуум, равный или более

0,95 кгс/см . После этого вакуумнасос 13 отключают. В результате образовавшегося при этом перепада давлений по концам плунжера атмосферный воздух через кольцевой зазор

"0" мехщу плунжером б и цилиндром

5 при вывинченнои упорном ниппеле

4 проникает в полость 16. Полость

16 заполняется атмосферным воздухом, давление в ней повышается и через определенное время становится равным атмосферному, при этом стрелка вакууметра 14 устанавливается на отметке "0". Время. заполнения фиксируется секундомером или любым другим прибором. Затем аналитически определяют величину зазора в рабочей паре плунжер 6 вЂ” цилиндр 5 скваженного штангового насоса 2, исходя из соотношения

Л Все pa Рд+Р

+ " p -д где D вЂ” диметр насоса;

Ф- вЂ” зазор; вЂ” динамическая вязкость воздуха; вЂ” длина зазора;

v вЂ” объем полости; вЂ” время заполнения;

Рд вЂ” атмосферное давление;

P вЂ” текущее давление.

Имея экспериментальную зависимость

Р = Г(), можно, исходя из соотношения (1), определить тангенс угла наклона прямой, которой выражена эта зависимость, к оси абсцисс. Он определяется соотношением

TI1) сd Рс г р.сч а затем по известным значениям,вхо-. дящих в соотношение (2) параметров, определяют величину зазора d".

На фиг.2,3 и 4 по оси абсцисс отложено время заполнения полости 16

1Î

30 цилиндра 5 насоса 2. Зная зту величину и соответствующую ему величину давления, отложенного по оси ординат, определяют величину зазора в рабочей паре плунжер-цилиндр скважинного штангового насоса.

Так,. например, при с = 200с и

Р = 0,63 кгс/см величина диаметрального зазора = 90 мкм (фиг.2), т.е . насос имеет группу посадки II по ГОСТ 26-02-1424-76.

Из фиг. 2-4 также видно, что при очень малых величинах зазора время заполнения полости 16 очень велико.

В этих случаях нет необходимости полного заполнения упомянутой полости до давления равного атмосферному.

Можно прекратить испытания при любой величине давления и по соответствующему ему времени определить величину зазора, например, при давлении Р = 0,63 кгс/см и t = 200с, искомая величина диаметрального зазора 6 = 90 мкм (фиг.2) .

Проверка величины зазора в рабочей паре плунжер-цилиндр производится на примере скважинного штангоього насоса вставного типа НС01 диаметром

32 мм. Втулки цилиндра до сборки эамеряются индикаторным нутрометром в двух взаимно перпендикулярных плоскостях и восьми сечениях по длине втулки. Плунжер замерялся микрометром в двух взаимно перпендикуляр,ных плоскостях и десяти сечениях по длине плунжера. Вели=:ина зазора определяется как pa=-.íññòü между действительными размерами втулок цилиндра и плунжера. Полученные измерением величины зазора сопоставляются с величиной зазора, полученной путем использования этого способа.

Различные величины зазора между плунжером и цилиндром достигаются сочетанием плунжероь ра- ë.нных размеров с одним и вЂ ..ем ме цилиндрОм чтО пОЗВОляет получить Все существующие группы посадок согласно

ГОСТ 26-02-1424-76.

Невозможность достижения величины вакуума равной или большей

0,95 кгс/смг-при определении величины зазора в рабочей паре плунжерцилиндр при использовании предлагаемого способа свидетельствует о. негерметичности цилиндра или плунжера. Кроме того, он позволяет увеличить точность измерения зазора в паре плунжер-цилиндр с обеспечением одновременной проверки герметичности цилиндра и плунжера скважинного насоса. Это дает возможность увели-чить срок службы насосов за счет подбора оптимальной пары плунжер-цилиндр насоса к скважине, что в свою очередь, позволяет сократить количество расходуемых насосов, ремонтов скважин и увеличить количество добываемой нефти.

832121

ОЬЬО

Ь.ЬЮ I.S

Формула изобретения

Споссб определения величины зазора в рабочей паре плунжер-цилиндр скважинного штангового насоса по времени течения рабочего агента в зазоре, отличающийся тем, что, с целью его упрощения и повйшения точности, а также возможности осуществления одновременно о контроля герметичности цилиндра и плунжера, перед измерением времени г ечения рабочего агента в полости илиндра насоса, между нагнетательным и всасывающим клапанами создают вакуум, равный или более 0,95 кгс/см

2 а в качестве рабочего агента используют атмосферный воздух.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Прок И.Ю. Практическое руководство по эксплуатации скважин для мастеров по добыче нефти. М., Гостоптехиздат, 1954,с. 171-173, фиг.73.

832121

1+ Р

1-р

100

Время

Фиг. 4

Редактор A. Шандор

Заказ 3585/64 Тираж 712 Подписное вНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

М и

L С

ФФ т

Составитель Э.С. Гинзбург

Техред И.Лсталош КорректорВ. Бутяга

Филиал ППП "Патент", r. ужгород, ул. Проектная,4

Способ определения величины зазорав рабочей паре плунжер- цилиндрскважинного штангового hacoca

Способ определения критического кавитационного запаса лопастного насоса // 826079

Стенд для испытаний насосов // 826078

Патент 826077 // 826077

Гидросистема стенда для исследованиягазовой фазы двухфазной рабочейжидкости гидроприводов // 823641

Стенд для кавитационных испытанийнасосов // 823640

Способ испытания компрессора нагерметичность // 823639

Стенд для определения входногоимпеданса центробежного hacoca // 802610

Стенд для кавитационных испытанийнасосов // 800423

Способ испытаний на ресурс агрегата // 800422

Установка для испытаний и ремонта скважинного штангового насоса // 2105903

Способ ускоренных испытаний машин // 2121606

Изобретение относится к машиностроению, в частности к технологии и контролю испытаний гидромашин, двигателей внутреннего сгорания и их элементов, и может быть использовано для ускорения ресурсных и обкаточных (приемо-сдаточных) испытаний

Способ диагностирования уравновешенности станков-качалок штанговых насосных установок // 2129666

Изобретение относится к области диагностики штанговых насосных установок и может быть использовано для предупреждения аварий при использовании этих установок на нефтедобывающих помыслах

Способ дихотомического диагностирования неуравновешенных скважинных штанговых насосных установок // 2129667

Способ определения работоспособности компрессора с бесконтактным уплотнением поршня и устройство для его осуществления // 2132487

Изобретение относится к области компрессоростроения и может быть использовано при создании компрессорных машин, применяемых для сжатия чистых газов

Стенд для обкатки скважинных насосов // 2133378

Изобретение относится к области нефтедобычи, в частности к исследованию процессов, происходящих в скважинных и винтовых насосах, и может быть использовано для испытания и обкатки

Стенд для испытания насосов // 2140572

Стенд для динамических испытаний насосов // 2140573

Установка для испытания скважинных штанговых и винтовых насосов // 2159867

Изобретение относится к области нефтедобычи, в частности к исследованию процессов, происходящих в скважинных штанговых и винтовых насосах, и может быть использовано для испытаний и обкатки

Стенд для испытания объемных гидромашин // 2167340

Изобретение относится к машиностроению, а именно к устройствам для испытания гидравлических машин