Гидроштанговая насосная установка

 

О П И С А H И Е (ii)85316I

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Сон)з Советских

Социалистически

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-вч (22) Заявлено 17.10.79 (21) 2829270/25-06 с прысоединением заявки № (51) M. Кл.з

F 04В 47/04

Государственный комитет (23) Приоритет (43) Опубликовано 07.08.81. Бюллетень № 29 (53) УДК 621.651-82 по делам изобретений (088.8) и открытий (45) Дата опубликования описания 07.08.81 (72) Авторы изобретения

К. Р. Уразаков, О. Г. Гафуров и В. С. Шустов

Башкирский государственный научно-исследовательский и проектный институт нефтяной промышленности (71) Заявитель (54) ГИДРОШТАНГОВАЯ НАСОСНАЯ УСТАНОВКА

Изобретение относится к технике добычи нефти, в частности к гидроштанговым насосным установкам, и может быть использовано при эксплуатации глубоких скважин. 5

Известна гидроштанговая насосная установка, содержащая силовой и рабочий насосы, последний из которых выполнен в виде ступенчатого цилиндра с расположенным в нем дифференциальным плунжером, (О аккумулятор энергии и колонну насосных труб, соединяющую между собой силовой и рабочий насосы, причем кольцевое пространство между цилиндром и плунжером рабочего насоса сообщено с забоем скважины, а в цилиндре силового насоса выполнены отверстия, перекрываемые периодически поршнем (1).

Недостаток известной гидроштанговой насосной установки состоит в превращении части аккумулированной энергии в тепло из-за возникновения межмолекулярных напряжений в теле металла пружины при ее сжатии и растяжении, что приводит к снижению КПД установки.

Кроме того, сама пружина аккумулятора энергии работает в тяжелых условиях, что снижает надежность установки из-за низкой долговечности работы пружины. зо

Целью изобретения является повышение надежности и КПД гидроштанговой насосной установки.

Это достигается тем, что установка снабжена дополнительным ступенчатым цилиндром, установленным ниже рабочего насоса и в меньшей ступени которого расположен поршень, связанный с большей ступенью плунжера рабочего насоса, а в большей— поршень со штоком. При этом аккумулятор энергии установлен в большей ступени дополнительного цилиндра и выполнен в виде по крайней мере одного кольцевого цилиндрического сильфона с верхним и нижним основаниями, соединенными соответственно с дополнительным цилиндром и со штоком поршня.

На чертеже схематично представлена гидроштанговая насосная установка, общий вид.

Установка содержит силовой 1 и рабочий

2 насосы, гидравлически связанные между собой колонной насосных труб 3.

Насос 2 выполнен в виде ступенчатого цилиндра 4 с расположенным в нем дифференциальным плунжером 5, снабженным всасывающим 6 и нагнетательным 7 клапанами. Внутренняя полость плунжера 5 соединена с кольцевой полостью 8 цилиндра

4 при помощи отверстий 9.

853161

Установка снабжена дополнительным ступенчатым цилиндром 10, установленным ниже насоса 2 и в меньшей ступени 11 которого расположен поршень 12, связанный с большей ступенью 13 плунжера 5 насоса

2, а в большей ступени 14 — поршень 15 со штоком 16. Аккумулятор энергии 17 установлен в большей ступени 14 дополнительного цилиндра 10 и выполнен в виде по крайней мерЕ одного кольцевого цилиндрического сильфона 18 с верхним 19 и нижним 20 основаниями, соединенными соответственно с дополнительным цилиндром

10 и со штоком 16 поршня 15. При этом нижний участок большей ступени 14 дополнительного цилиндра 10 в месте установки сильфонов 18 выполнен с перфорацией 21.

В колонне насосных труб 3 установлен сливной клапан 22 для слива жидкости из труб в скважину при подземных ремонтах.

Гидроштанговая насосная установка работает следующим образом.

При нагнетании жидкости силовым насосом 1 в колонну насосных труб 3, плунжер

5 насоса 2 под действием гидравлических импульсов перемещается вниз. B результате этого в кольцевой полости 8, образованной плунжером 5 и цилиндром 4 насоса 2, давление снижается, а так как кольцевая полость 8 сообщается при помощи отверстий 9 с внутренней полостью плунжера 5, то клапан 6 открывается и происходит процесс всасывания жидкости.

При этом поршни 12 и 15 цилиндра 14 перемещаются вниз, а вместе с ними шток 16 большей ступени поршня 15 и нижнее основание 20 сильфона 18.

По окончании процесса всасывания жидкости подача силовой жидкости в колонну насосных труб 3 прекращается. Давление жидкости в скважине на приеме насоса 2 действует на основание 20 сильфона 18, перемещает вверх поршни 12 и 15 цилиндра 14, а вместе с ними вверх движется и плунжер 5 насоса 2. При этом нагнетательный клапан 7 открывается и происходит процесс нагнетания жидкости.

Применение нескольких кольцевых цилиндрических сильфонов позволит увеличить силу давления на приеме рабочего насоса пропорционально количеству установг о

25 зо

50 ленных сильфонов. Кроме того, наличие дополнительного ступенчатого цилиндра с расположенным в нем ступенчатым поршнем, установленным ниже рабочего насоса, обеспечивает при малом перемещении большей ступени 15 поршня более длинный ход малой его ступени 11, а тем самым дает возможность увеличить длину хода плунжера 5 рабочего насоса.

При необходимости подъема рабочего насоса в случае производства подземного ремонта скважины или замены насоса в колонну насосных труб сбрасывается металлический предмет, который сбивает сливной клапан 22, позволяя тем самым произвести извлечение насосных труб из скважины без излива находящейся в них жидкости на дневную поверхность.

Выполнение аккумулятора энергии в виде сильфона позволяет повысить надежность работы установки и ее КПД за счет исключения превращения в тепло части аккумулированной энергии.

Формула изобретения

Гидроштанговая насосная установка, содержащая силовой и рабочий насосы, последний из которых выполнен в виде ступенчатого цилиндра с расположенным в нем дифференциальным плунжером, аккумулятор энергии и колонну насосных труб, отличающаяся тем, что, с целью повышения надежности и КПД, она снабжена дополнительным ступенчатым цилиндром, установленным ниже рабочего насоса и в меньшей ступени которого расположен поршень, связанный с большей ступенью плунжера рабочего насоса, а в большей — поршень со штоком, причем аккумулятор энергии установлен в большей ступенидополнительного цилиндра и выполнен в виде по крайней мере одного кольцевого цилиндрического сильфона с верхним и нижним основаниями, соединенными соответственно с дополнительным цилиндром и со штоком поршня.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 372372, кл, F 04В 47/04, 1971.

853161

Составитель Э. Гинзбург

Техред А. Камышникова Корректор О. Тюрина

Редактор Н. Багирова

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 1803/19 Тираж 712 Подписное

НПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, 7К-35, Раушская наб., д. 4/5