Скважинный гидроштанговый насос

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 10.03.80 (21) 2926342/25-06 (51) М. Кл.

F 04 В 47/04 с присоединением заявки №вЂ”

Государствеииык комитет (23) Приоритет—

СССР

Опубликовано 28.02,82. Бюллетень № 8

Дата опубликования описания 05.03.82 (53) УДК 621.651 (088.8) ло делам изобретеиий и открытий окоФ,, И. И. То локнов, А; В. Панков, Н. Г. Егоров, А. и,Л. А. Авдеев (72) Авторы изобретения ны х

Территориальное геологическое управление районов Министерства геологии P (71) Заявитель (54) СКВАЖИННЫЙ ГИДРОШТАНГОВЫЙ НАСОС

Изобретение относится к гидромашиностроению, в частности к скважинным гидроштанговым насосам, для создания местной циркуляции промывочной жидкости в скважине и может быть использовано как для проведения геологоразведочных работ, так и в любых областях народного хозяйства для перекачки жидкостей, содержащих абразивные частицы.

Известен скважинный гидроштанговый насос, содержащий установленные в корпусе, соединенные между собой дифференциальные приводной и насосный поршни, надпоршневые и подпоршневые полости ко, торых соединены с напорным трубопроводом, скважиной и компенсирующей емкостью с газом (1) .

Недостатком известного насоса является то, что в нем трудно обеспечить регулирование усилий, действующих на поршни, которые меняются в процессе эксплуатации, что снижает надежность работы насоса.

Цель изобретения — повышение надежности.

Указанная цель достигается тем, что насос снабжен. кольцевой полостью и дополнительным корпусом, уста новленны и коаксиально основному с образован ием компенсирующей емкости и кольцевой полости, сообщающей между собой надпоршневые полости поршней и компенсирующую емкость, заполненную жидкостью и газом, причем дополнительный корпус снабжен клапаном для подачи газа в компенсирующую емкость.

to На фиг. 1 представлен скважинный гидроштанговый насос, разрез; на фиг. 2— переходник для сообщения гидроштангового насоса со скважиной.

Скважинный гидроштанговый насос содержит установленные в корпусе 1 дифференциальные приводной 2 и насосный 3 поршни. Поршни 2 и 3 соединены между собой полым штоком 4, в котором выполнены радиальные отверстия 5 для сообщения между собой подпоршневых полостей

2о 6 и 7 поршней 2 и 3. Приводной поршень 2 снабжен толкателем 8, установленным в трубе 9, являющейся для него направляющей и сообщенной с напорным трубопроводом (не показан).

909300! !асос снабжен дополнительным корпусом io, установленным коаксиально основному корпусу с образованием кольцевой полости 11 и компенсирующей емкости 12, заполненной жидкостью 13 и газом 14. Компенсирующая емкость 12 сообщена посредством кольцевой полости 11 с надпоршневыми полостями 15 и 16. Дополнительный корпус снабжен клапаном 17 для подачи газа в компенсирующую емкость 12. Между поршнями установлена неподвижная втулка 18, а в корпусе 1 выполнены радиальные отверстия 19 и 20 для сообщения между собой полостей 15 и 16 и кольцевой полости 11. Полость 7 насоса может быть сообщена либо со скважиной (не показана), либо с рабочим органом 21, выполненным, например, в виде полого эластичного рукава или сильфона, установленного в переходнике 22, присоединенном к втулке 23 насоса. Внутренняя полость эластичного рабочего органа 21 сообщена с подпоршневой полостью 7, а также с каналом 24 наконечника 25, закрепленного во втулке 26. Канал 24 соединен каналом 27 с заправочным вентилем

28. В переходнике 22 установлены всасывающий 29 и нагнетательный 30 клапаны, сообщающие насос со скважиной.

Насос работает следующим образом.

В трубы заливают жидкость и путем подключения бурового насоса с поверхности (не показан) периодически повышают давление в напорном трубопроводе, а следовательно, в трубе 9. Под давлением жидкости толкатель 8 подается вниз и перемещает поршни 2 и 3. Жидкость из подпоршневой полости 6 по радиальным отверстиям 6 и через внутреннюю полость штока 4 поступает в подпоршневую полость 7, а оттуда во внутреннюю полость эластичного рабочего органа 21. Рабочий орган 21 расширяется и вытесняет через нагнетательный клапан 30 жидкость в скважину. После прекращения подачи порции жидкости в напорный трубопровод эластичный рабочий орган 21 под действием гидростатического давления столба скважинной жидкости и своих упругих свойств сжимается и вытесняет жидкость в полость 7 и тем самым способствует возвращению поршней в исходное положение. Одновременно через всасывающий клапан 29 жидкость из скважины поступает в переходник. Затем процесс повторяется.

В случае высокого статического уровня жидкости в скважине суммарного усилия, получаемого при совместном воздействии жидкости, нагнетаемой под давлением в бурильные трубы насосом и веса ее столба, находящегося в бурильной колонне, будет недостаточно для подачи толкателя8 вниз. Для обеспечения работы насоса в таких условиях в компенсирующую ем1е кость 12 через клапан 17 нагнетают газ.

Давление газа через жидкость 13 передается на поршни 2 и 3, что компенсирует давление скважинной жидкости. Давление газа в компенсирующей емкости 12

15 подбирается по расчетным номограммам для конкретных гидрогеологических условий бурения и с учетом удельного веса жидкости, заливаемой в бурильную колонку.

Предлагаемый скважинный гидроприводной насос обеспечит надежную работу в различных скважинных условиях не зависимо от статического уровня скважинной жидкости.

Формула изобретения

Скважинный гидроштанговый насос, содержащий установленные в корпусе, соединенные между собой дифференциальные приводной и насосный поршни, надпоршневые и подпоршневые полости которых соединены с напорным трубопроводом, скважиной и компенсирующей емкостью с газом, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности, он снабжен кольце.вой полостью и дополнительным корпусом, 35 установленным коаксиально основному с образованием компенсирующей емкости и кольцевой полости, сообщающей между собой надпоршневые полости поршней и ком пенсирующую емкость, заполненную жидкостью и газом, причем дополнительный корпус снабжен клапаном для подачи газа в компенсирующую емкость.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Казак А. С., Росии И. И. и др. Погружные бесштанговые насосы для добычи нефти. М., «Недра», 1973, с. 179 — 184, рис. 52.

7

Составитель Э. Гинзбург

Редактор -М. Лысогорова Техред А. Бойкас Корректор Г. Огар

Заказ,860 52 Тираж 671 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений н о крытий 113035, Москва, K — 35, Раушская наб., д. 4/5 .Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4