Вставной скважинный штанговый насос

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОП ИСАНИ Е

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

< >958697 (6I) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 05.02.81 (21) 3244524/25-06 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (51) М. Кл.э

F 04 В 47/00

Гоеударстееиимй комитет (53) УДК 621 651 (088.8) Опубликовано 15.09.82. Бюллетень №34 ло делам изобретеиий и открытий

Дата опубликования описания 15.09.82 (72) Автор изобретения

P. А. Джамбакиев

Туркменский государственный научно-исследовательс и проектный институт нефтяной промышленности (71) Заявитель (54) ВСТАВНОЙ СКВАЖИННЫИ" ШТАНГОВЫЙ НАСОС

Изобретение относится к гидромашиностроению, в частности к вставным скважинным штанговым насосам и может быть использовано для добычи нефти при фиксации вставного насоса на заданной глубине скважины.

Известен вставной скважинный штанговый насос, содержащий рабочую пару плунжер-цилиндр, шток которой связан со штангами посредством муфты, замковую опору с опорным кольцом, установленным в корпусе, спускаемом на трубах, пружинный якорь, выполненный в виде пружины сжатия, опирающейся на упорную втулку и посадочный конус, расположенный на насосе (I).

Недостаток известной конструкции вставного скважинного штангового насоса состоит в том, что для осуществления ревизии

его замковой опоры необходим подъем из скважины колонны труб. Кроме того, невозможно создание и удержание определенного усилия запрессовки и необходимость изготовления сопрягаемых поверхностей конуса и кольца с высокой точностью. Это, в свою очередь, снижает надежность работы и удобство эксплуатации устройства в целом.

Цель изобретения — повышение надежности работы и удобства эксплуатации вставного скважинного штангового насоса, а также герметичности замковой опоры.

Указанная цель достигается тем, что

5 пружинный якорь установлен на насосе и дополнительно снабжен верхней и нижней крестовинами с расположенным между ними упругим распорным кольцом, имеющим продольную прорезь, и тонкостенной втулкой со щелями вдоль ее продольной оси, расположенной на упорной втулке, состоящей из сегментов, а корпус снабжен фиксатором пружинного якоря, выполненным в виде плашки с зубьями, стопорным кольцом и дистанционной втулкой, на которой установ15 лена упомянутая плашка с зубьями, при этом шток плунжера снабжен буртом, взаимодействующим с нижней крестовиной для срыва якоря при подъеме насоса.

Тонкостенная втулка снабжена внутренним буртом и наружным конусным концом для взаимодействия соответственно с нижней крестовиной и упорной втулкой.

Посадочный конус выполнен из упругопластичного материала, например, низко95869740

3 углеродистых сталей, цветных металлов, пластмасс или резин.

На фиг. 1 представлен вставной скважинный штанговый насос, общий вид; на фиг. 2момент посадки насоса в замковую опору; на фиг. 3 — момент срыва насоса из замковой опоры.

Описываемый насос 1 содержит рабочую пару плунжер-цилиндр 2, шток 3, который связан со штангами 4 посредством муфты 5, замковую опору (на чертеже не обозначена) с опорным кольцом 6, установленным в корпусе 7, спускаемом на трубах 8, пружинный якорь 9, выполненный в виде пружины сжатия, составленной из конусных колец и открывающейся на упорную, втулку 10 и посадочный конус 11, расположенный на насосе 1. Пружинный якорь 9 также установлен на насосе 1 и дополнительно снабжен верхней 12 и нижней 13 крестовинами с расположенным между ними упругим, выполненным из пружинной стали, распорным кольцом 14, имеющим продольную прорезь 15, и тонкостенной втулкой 16 со щелями 17 вдоль ее продольной оси, расположенной на упорной втулке 18, состоящей из сегментов (на чертеже не обозначены), удерживаемых вместе пружинным проволочным кольцом (не показано). Распорное кольцо 14 установлено на тонкостенной втулке 16, которая снабжена внутренним буртом 19 (фиг. 2, 3) и наружным конусным концом 20 для взаимодействия соответственно с нижней крестовиной 13 и упорной втулкой 18.

Корпус 7 снабжен фиксатором 21 пружинного якоря 9 с дополнительными верхней 12 и нижней 13 крестовинами и расположенным между ними упругим распорным колЬцом 4, имеющим продольную прорезь 15, и тонкостенной втулкой 16 со щелями 17 вдоль ее продольной оси, расположенной на упорной втулке 18, состоящей из элементов, выполненных в виде плашки с зубьями 22, стопорного кольца 23 и дистанционной втулки 24, на которой установлена упомянутая плашка с зубьями 22. При этом шток 3 плунжера 25 снабжен буртом (не показан), образованным напрессовкой втулки 26 определенной длины на упомянутый шток 3 к взаимодействующим с нижней крестовиной 19 для срыва якоря (позиции 9, 12 — 18) при подъеме насоса 1 (фиг. 3). Посадочный конус 11 выполнен из упруго-пластичного материала, например, низкоуглеродистых сталей, цветных металлов, пластмасс или резин. Благодаря прорези 15 кольцо 14 может уменьшать свой диаметр. Наличие щелей 17 ослабляет тело тонкостенной втулки 16 и позволяет ей изменять свой диаметр.

Замковая опора в сборе (на чертеже не обозначена) опускается в скважину на трубах 8, а насос 1 — на штангах 4 в корпус 7.

Посадка насоса 1 и его фиксация в замковой опоре осуществляется следующим образом (фиг. 2).

З0

При достижении насосом 1 замковой опоры посадочный конус 11 садится на опорное кольцо 6 и движение насоса I вниз прекращается. Плунжер 25 перемещается вниз до тех по, пока муфта 5 не сядет на верхнюю крестовину 12. При дальнейшей разгрузке веса колонны штанг 4 на якорь этот вес передается через распорное кольцо 14, тонкостенную втулку 16 и упорную втулку 18 на пружину якоря 9, сжимая последнюю. При этом тонкостенная втулка

16 и упорная втулка 18 перемещаются вниз на расстояние, равное высоте дистанционной втулки 24, которая и определяет величину усилия запрессовки.

Одновременно тонкостенная втулка 16 своим наружным конусным концом 20 расклинивает упорную втулку 18, диаметр которой увеличивается. Перемещаясь вниз, упорная втулка 18 садится на стопорное кольцо 23 опоры. С этого момента вес колонны штанг 4 передается на трубы 8 и дальнейшего сжатия пружины пружинного якоря 9 не происходит.

Так как процесс разгрузки веса колонны штанг 4 на якорь продолжается, то наступает момент, когда распорное кольцо 14 благодаря продольной прорези 15 радиально сжимается и входит в тонкостенную втулку 16 до упора нижней крестовины 13 в бурт 19 втулки 16. Упруго разжимаясь, распорное кольцо 14 распирает радиально втулку 16, прижимает ее боковую поверхность к зубьям плашки 22 опоры. Плашка 22 фиксирует втулку 16 от осевого перемещения под воздействием сжатой пружины пружинного якоря 9 после снятия нагрузки от веса колонны штанг 4 во время работы насоса l.

Таким образом, пружина пружинного якоря 9, сжатая в момент посадки на величину высоты дистанционной втулки 24, остается в сжатом состоянии, упираясь одним концом во втулку !6, а другим через упорную втулку 10 в насос 1, тем самым обеспечивается постоянство усилия запрессовки конуса 11 в опорное кольцо 6 замковой опоры. Герметичность узла посадки обеспечивается пластической деформацией материала конуса 11, который деформируясь, заполняет микронеровности сопрягаемой поверхности опорного кольца 6. Внутрейняя поверхность тонкостенной втулки 16 и наружная поверхность распорного кольца 14 выполнены волнистыми и препятствуют случайному перемещению кольца 14 во время работы насоса 1. При работе насоса 1 втулка 26, напрессованная на шток 3 плунжера 25, не доходит до нижней крестовины 13. При подьеме насоса 1 (фиг. 3) втулка 26 упирается в нижнюю крестовину 13, выталкивает ее и распорное кольцо 14 из тонкостенной втулки 16, диаметр последней уменьшается и ее боковая поверхность срывается с зубьев плашки 22 — происходит срыв якоря и дальнейший подъем насоса 1.

958697

Формула изобретения

5

Изобретение способствует сокращению продолжительности и стоимости ремонта скважины, так как исключается необходимость подъема труб для ревизии замковой опоры, а усилие запрессовки может быть дозировано в соответствии с механическими характеристиками материала посадочного конуса. Все это, в свою очередь, повышает надежность работы и удобство эксплуатации вставного скважинного штангового насоса.

1. Вставной скважинный штанговый насос, содержащий рабочую пару плунжерцилиндр, шток которой связан со штангами посредством муфты, замковую опору с опорным кольцом, установленным в корпусе, спускаемом на трубах, пружинный якорь, выполненный в виде пружины сжатия, опирающейся на упорную втулку и посадочный конус, расположенный на насосе, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности и удобства эксплуатации, пружинный якорь установлен на насосе и дополнительно снабжен верхней и нижней крестовинами с расположенными между ними упругим распорным кольцом, имеющим продольную прорезь, и тонкостенной втулкой со щелями вдоль ее продольной оси, расположенной на упорной втулке, состоящей из сегментов, а корпус снабжен фиксатором пружинного якоря, выполненным в виде планки с зубьями, стопорным кольцом и дистанционной втулкой, на которой установлена упомянутая плашка с зубьями, при этом. шток плунжера снабжен буртом, взаимодействующим с нижней крестовиной для срыва якоря при подьеме насоса.

2. Насос по п. 1, отличающийся тем, что тонкостенная втулка снабжена внутренним буртом и наружным конусным концом для взаимодействия соответственно с нижней крестовиной и упорной втулкой.

3. Насос по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что, с целью повышения герметичности замковой опоры, посадочный конус выполнен из упруго-пластичного материала, например, низкоуглеродистых сталей, цветных метал2в лов, пластмасс или резин.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 538154, кл. F 04 В 47/00, 1975.

958697

1б

Составитель Э. Гинзбург

Редактор К. Волощук Техред А. Бойкас Корректор Г. Orap

Заказ 6746/47 Тираж 678 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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