Амортизатор насосной штанговой колонны

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 16.05 80 (21) 2928304/22-03 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (51) М. Кл.

Е 21 В 17/07

Государственный конитет

СССР оо делан изобретений и открытий (53) УДК 622.24. .05 (088.8) Опубликовано 15.02.82. Бюллетень ¹ 6

Дата опубликования описания 15.02.82 (72) Авторы изобретения

В. А. Бахвалов, В. Г. Комаров, Л.И. Локшин, В. А. Опалев, В. В. Пугачевский и Г. А. Чазов

Пермский государственный научно-исследовательски и проектный институт нефтяной промышле (71) Заявитель (54) АМОРТИЗАТОР НАСОСНОЙ ШТАНГОВОЙ КОЛОННЫ

Изобретение относится к глубиннонасосному оборудованию, в частности к элементам штанговых колонн насосных установок, предназначенных для подъема пластовой жидкости из скважин.

Известен амортизатор насосной штанговой колонны, включающий корпус, две тяги с выступами на наружной поверхности, концы которых размещены концентрично в корпусе, два основных комплекта упругих элементов, каждый из которых взаимодействует с корпусом и выступом тяги и дополнительный упругий элемент, установленный в корпусе между торцами тяг. При растяжении штанговой колонны динамические удары поглощают оба основных комплекта упругих элементов, а при сжатии штанговой колонны работает дополнительный упругий элемент.

Поглощение динамических ударов таким амортизатором при работе штанговой колонны уменьшает вероятность самопроизвольного отворота штанг в колонне по сравнению со штанговой колонной, не имеющей амортизатора (1) .

Однако число самоотворотов штанг уменьшается незначительно.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является амортизатор насосной штанговой колонны, содержащий корпус с выступами на внутренней поверхности, концентрично размещенную в нем тягу с выступами на наружной поверхности и взаимодействующий с выступами тяги и корпуса комплект упругих элементов с упорными кольцами с его наружных торцов.

Упорные кольца его могут быть выполнены в виде упорных подшипников, например подшипников качения. Выполнение упорных колец в виде упорных подшипников, тем более — в виде подшипников качения позволяет в большей степени снизить качество самопроизвольных отворотов штанг в колонне за счет предотвращения передачи

1 крутящего момента от корпуса к тяге амортизатора или наоборот — от тяги к корпусу (2).

Однако известный амортизатор не обеспечивает полного исключения самоотворачивания штанг в колонне, так как расстоя20 ние между амортизаторами в колонне штанг составляет довольно большую величину— от 300 до 800 м (в зависимости от глубины

905419

Формула изобретения

3 скважины в колонну насосных штанг обычно вводя г от одного до трех амортизаторов) .

При таком большом расстоянии между амортизаторами и при наличии естественной криволинейности ствола скважины и самой штанговой колонны в скважине, возникающие при работе в колонне штанг крутящие моменты не во всех случаях передаются по длине колонны до места установки амортизатора. Поэтому даже с такими амортизаторами самоотворот штанг в колонне имеет место.

Цель изобретения исключение самоотворачивания штанг.Указанная цель достигается тем, что амортизатор снабжен обгонной муфтой, одна полум уфта которой связана несамотормозящимся резьбовым соединением с тягой, а другая полумуфта жестко связана с корпусом.

На фиг. 1 изображен амортизатор насосной штанговой колонны, продольный разрез; на фиг. 2 — разрез А-А на фиг. 1.

Амортизатор насосной штанговой колонны содержит корпус 1, с одного торца которого внутрь концентрично введена тяга 2.

На внутренней поверхности корпуса и на наружной поверхности тяги выполнены выступы (не показаны), между которыми установлены комплекты упругих элементов 3, с наружных торцов каждого из которых установлены упорные кольца 4, выполненные в представленном варианте в виде упорных подшипников качения. На наружной поверхности части 5 тяги 2 выполнена несамотормозящая ре ьба, на которую установлена обгонная муфта, одна из полумуфт 6 которой имеет аналогичную взаимосопрягаемую резьбу на внутренней поверхности (к примеру, правая транецеидальная шестизаходная резьба) . По обеим сторонам полумуфты установлены упорные подшипники 7, жестко связанные с другой полумуфтой, роль которой выполняет в данном случае корпус 1.

Полумуфта 6 имеет клиновые пазы 8, в которых установлены ролики 9, подпружиненные пружинами !О в направлении, противоположном рабочему вращению полумуфты 6.

Амортизатор с одной стороны глухим торцом корпуса, а с другой стороны наружHblM концом тяги 2 соединяется посредством резьбовых соединений с колонной насосных

11I1анг, являясь ее составным элементом.

Амортизатор насосной штанговой колонны работает следующим образом.

При растяжении штанговой колонны

THI а 2 пс ремещается вниз относительно корпуса (;. е. тяга 2 выходит из корпуса 1).

1S

ss

4S

3а счет тангенциальных усилий, возникающих в резьбовом соединении части 5 тяги и полумуфты 6, полумуфта 6 будет поворачиваться относительно тяги 2 против часовой стрелки. При этом ролики 9, установленные в клиновых пазах 8 ступицы, заклиниваются между телом полумуфты 6 и корпусом 1 амортизатора, что приводит к повороту корпуса 1 амортизатора относительно тяги 2.

При сжатии штанговой колонны тяга 2 перемещается вверх (внутрь) относительно корпуса . За счет тангенциальных усилий, возникающих в резьбовом соединении части 5 тяги и полумуфты 6, полумуфтя 6 поворачивается относительно тяги 2 по часовой стрелке. При этом ролики 9 за счет сил трения перемещаются вглубь клиновых пазов 8, размыкая контакт между полумуфтами обгонной муфты 6, что приводит к свободному провороту тяги 2 относительно корпуса 1 амортизатора, т. е. радиального поворота корпуса 1 относительно тяги 2 не происходит.

Таким образом обеспечивается одностороннее вращательное движение корпуса амортизатора относительно его тяги. Установка в колонне штанг амортизаторов предлагаемой конструкции позволяет во время работы штанговой колонны обеспечить постоянный доворот штанг в колонне по их резьбовым соединениям.

Технико-экономический эффект заключается в повышении добычи нефти из скважины за счет сокращения простоев скважины, связанных с необходимостью ремонта оборудования при отвороте штанг.

Амортизатор насосной штанговой колонны, содержащий корпус с выступами на внутренней поверхности, концентрично размещенную в нем тягу с выступами на наружной поверхности и установленный между ними комплект упругих элементов с упорными кольцами по торцам, отличающийся тем, что, с целью исключения самоотворачивания штанг, он снабжен обгонной муфтой, одна полумуфта которой связана несамотормозящимся резьбовым соединением с тягой, а другая полумуфта жестко связана с корпусом.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 301424, кл. Е 21 В 17/00, 1970.

2. Авторское свидетельство СССР № 481691, кл. Е 21 В 17/06, 1972.

9054!9

6

7 ф//а / @42 Р

Составитель В. Родина

Редактор Н. Воловик Техред А. Бойкас Корректор Н. Швыдкая

Заказ 312/44 Тираж 623 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам Изобретений и открытий

113035, Москва, % — 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4