ГРУППОВОЙ ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ ПРИВОД СКВАЖИННОГО ШТАНГОВОГО НАСОСА

ГРУППОВОЙ ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ ПРИВОД СКВАЖИННОГО ШТАНГОВОГО НАСОСА


RU (11) 2235906 (13) C2

(51) 7 F04B47/04 

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 
Статус: по данным на 26.12.2007 - прекратил действие, но может быть восстановлен 

--------------------------------------------------------------------------------

(21) Заявка: 2002125395/06 
(22) Дата подачи заявки: 2002.09.23 
(24) Дата начала отсчета срока действия патента: 2002.09.23 
(45) Опубликовано: 2004.09.10 
(56) Список документов, цитированных в отчете о поиске: SU 1286810 A1, 30.01.1987.
RU 2129652 C1, 27.04.1999.
SU 1286112 A3, 23.01.1987.
SU 1603053 A1, 30.10.1990.
SU 1756624 A1, 23.08.1992.
US 4534168 A, 13.08.1985.
WO 84/01002 A1, 15.03.1984. 
(72) Автор(ы): Козлов М.Т. (RU); Рослов В.А. (RU); Шушков А.А. (RU); Котин А.П. (RU) 
(73) Патентообладатель(и): ООО "РосНефтеКомплект" (RU); ООО "Поиск" (RU) 
Адрес для переписки: 423450, Республика Татарстан, г.Альметьевск, ул.Строителей, 2, ООО " Поиск" 

(54) ГРУППОВОЙ ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ ПРИВОД СКВАЖИННОГО ШТАНГОВОГО НАСОСА 
Изобретение предназначено для использования в области оборудования для добычи нефти, в частности в групповых гидравлических приводах штанговых насосов, применяемых в скважинах кустового расположения. Привод содержит по два силовых гидроцилиндра одностороннего действия для каждой пары кустовых скважин и гидрораспределительное устройство. Плунжер последнего установлен в корпусе с зазором, обеспечивающим возможность продольного перемещения, и образует камеры, соединенные каналами подвода с полостями гидроцилиндров и маслонасосом. Штоки насосных штанг соединены со штоками гидроцилиндров посредством цепей, огибающих систему звездочек. Один конец плунжера кинематически связан через пружины сжатия, каретку и дополнительный шток с поршнем одного из гидроцилиндров. Привод снабжен дозирующим маслонасосом. Обеспечивает повышение эксплуатационной надежности, кпд и упрощает конструкцию. 2 ил.





ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ


Изобретение относится к оборудованию для добычи нефти, в частности к групповым гидравлическим приводам штанговых насосов, применяемых в скважинах кустового расположения.

Известен групповой привод скважинных штанговых насосов, состоящий из приводных цилиндров с поршнями и штоками, силового насоса, управляемых гидрораспределителей и вентилей, устройства компенсации утечек, доуравновешивающего устройства и предохранительного клапана (1).

К недостаткам устройства относятся:

- сложная конструкция привода, включающего в себя большое количество гидравлических оборудования и аппаратуры, изготавливаемых с высокой точностью;

- большие эксплуатационные расходы, обусловленные частыми профилактическими осмотрами и тем, что для обслуживания привода необходимо привлечение высококвалифицированных специалистов;

- неудовлетворительная эксплуатационная надежность вследствие большого количества оборудования, входящего в конструкцию и взаимосвязанного между собой;

- неудовлетворительный коэффициент полезного действия (кпд) из-за потерь давления при прохождении рабочей жидкости по многочисленным каналам оборудования.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является групповой гидравлический привод скважинных штанговых насосов, содержащий два силовых гидроцилиндра одностороннего действия с поршнем и штоком для каждой пары кустовых скважин, насосные штанги с полированным штоком, гидрораспределительное устройство, включающее корпус, соединенное каналами подвода с полостями гидроцилиндров и основным маслонасосом, накопительную емкость и редукционный клапан (2).

Основными недостатками устройства являются:

- неудовлетворительная эксплуатационная надежность, обусловленная отсутствием возможности компенсации утечек рабочей жидкости, обязательно присутствующей при работе устройства, что приводит к нарушению его работы;

- низкий кпд, вследствие применения струйных насадок, имеющих низкий кпд;

- сложность конструкции, обусловленная наличием механизмов регулирования сопел струйных насадок.

Задачей изобретения является создание привода, обладающего относительно высокой эксплуатационной надежностью, высоким кпд и упрощенной конструкцией.

Указанная задача решается предлагаемым групповым гидравлическим приводом скважинного штангового насоса, содержащим два силовых гидроцилиндра одностороннего действия с поршнем и штоком для каждой пары кустовых скважин, насосные штанги с полированным штоком, гидрораспределительное устройство, включающее корпус, соединенное каналами подвода с полостями гидроцилиндров и основным маслонасосом, накопительную емкость и редукционный клапан.

Новым является то, что силовые гидроцилиндры расположены перпендикулярно к осям скважин, а их штоки соединены с полированньми штоками насосных штанг посредством цепей, огибающих звездочки, верхние из которых установлены выше верхнего положения полированных штоков, а нижние - с возможностью обеспечения соосности цепей и штоков силовых гидроцилиндров; гидрораспределительное устройство снабжено двухступенчатым плунжером, установленным в корпусе, каждая ступень которого состоит из цилиндрического участка с присоединенным к нему с обеих сторон участков в виде усеченных конусов, направленных малыми основаниями в противоположные стороны; ступени плунжера жестко соединены между собой и установлены внутри корпуса с зазором, обеспечивающим возможность продольного перемещения и образуют с ним камеры, идентичные по форме профилю плунжера по диаметру и длине его ступеней, причем камеры, расположенные в зоне цилиндрических участков, сообщены каналами подвода с полостями силовых гидроцилиндров, а камера между ступенями и камеры за пределами ступеней - с основным маслонасосом; противоположные конечные конусные участки плунжера снабжены направляющими, одна из которых кинематически связана через пружины сжатия и каретку с дополнительным штоком, соединенным с поршнем одного из силовых гидроцилиндров; снабжен дозирующим маслонасосом, нагнетательная линия которого через обратный клапан соединена с линией основного маслонасоса, а через редукционный клапан - с накопительной емкостью.

На фиг.1 изображена принципиальная схема конструкции предлагаемого привода;

на фиг.2 - продольный разрез гидрораспределительного устройства.

Предлагаемый привод состоит (фиг.1) из силовых гидроцилиндров 1 и 2 с поршнями 3 и 4 и штоками 5 и 6, установленных около скважин 7 и 8 перпендикулярно их оси. Штоки гидроцилиндров 5 и 6 соединены цепями 9 и 10, перекинутые через звездочки 11, 12, 13 и 14 с полированными штоками 15 и 16, в свою очередь соединенными с колоннами насосных штанг (не показано). Верхние звездочки 12 и 14 установлены выше верхнего положения полированных штоков, а нижние 11 и 13 - с возможностью обеспечения соосности цепей и штоков гидроцилиндров.

Привод содержит также гидрораспределительное устройство 17, соединенное каналами подвода с основным маслонасосом 18.

Гидрораспределительное устройство 17 (фиг.2) включает в себя корпус 19, в котором установлен двухступенчатый плунжер 20, каждая ступень которого состоит из цилиндрического участка 21 и конусных участков 22. Плунжер 20 установлен внутри корпуса с зазором и образует с ним камеры, идентичные по форме профилю плунжера по диаметру и длине его ступеней. Ступени плунжера соединены между собой жестко, а их противоположные конечные конусные участки снабжены направляющими 23 и 24, первая 23 из которых снабжена буртиками 25 и 26 (фиг.1) с пружинами сжатия 27 и 28 и кинематически связана с кареткой 29, соединенной в свою очередь со штоком 30, связанным поршнем 3 гидроцилиндра 1.

Камеры гидрораспределительного устройства “б” и “ж” (фиг.2), расположенные в зоне цилиндрических участков, связаны трубопроводами 31 и 32 с полостями гидроцилиндров 1 и 2, камера “а” и камеры “к” и “н” трубопроводами 33, 34 и 35 - с маслонасосом 18. Устройство 17 снабжено уплотнениями 36 и 37. Привод снабжен дозирующим маслонасосом 38 (фиг.1), нагнетательная линия 39 которого через обратный клапан 40 соединена со всасывающей линией основного маслонасоса 18, а через редукционный клапан 41 с накопительной емкостью 42.

Работа привода осуществляется в следующей последовательности.

Маслонасос 18 нагнетает по трубопроводу 33 рабочую жидкость в полость “а” устройства 17, откуда она по зазору между корпусом и плунжером попадает в полость “б” и оттуда по трубопроводу 31 направляется в полость “в” гидроцилиндра 2. Одновременно из полости “г” гидроцилиндра 1 рабочая жидкость под действием массы колонны насосных штанг по трубопроводу 32 (под давлением) направляется в полость “ж”, а потом - в полость “н”, из которой по трубопроводу 34 поступает во всасываемую линию маслонасоса 18. В результате происходит подъем колонны насосных штанг в скважине 8 на длину полированного штока и соответственно подъем жидкости и опускание колонны насосных штанг в скважине 7.

С момента, когда каретка 29 коснется левой пружины сжатия 28, последняя начинает сжиматься и продолжается это до тех пор, пока упругие силы ее не преодолеют силы сопротивления со стороны полости “н”. После чего плунжер 20 перемещается влево и займет позицию, при которой рабочая жидкость из полости “а” попадает в полость “ж” и оттуда по трубопроводу 32 - в полость “г” гидроцилиндра 1. Одновременно из полости “в” гидроцилиндра 2 рабочая жидкость по трубопроводу 31 направляется в полость “б”, а оттуда в полость “к” и дальше по трубопроводу 35 во всасывающую линию маслонасоса 18. В дальнейшем цикл повторяется.

При работе привода имеют место утечки рабочей жидкости в системе гидроцилиндра, гидрораспределительного устройства и линии подвода. Компенсация утечек из системы осуществляется с помощью дозировочного маслонасоса 38, который нагнетает рабочую жидкость во всасывающую линию маслонасоса 18 тогда, когда в ней давление становится меньше давления, создаваемого массой колонны насосных штанг. До этого момента рабочая жидкость, проходя редукционный клапан 41, выбрасывается в накопительную емкость 42.

Ввод в конструкцию привода устройства для компенсации утечек и гидрораспределительного устройства, обеспечивающего малые потери давления, повышают его эксплуатационную надежность. Повышается также кпд благодаря тому, что уплотнительные поверхности между корпусом и плунжером в гидрораспределительном устройстве выполнены конусными, а каналы подвода имеют плавные переходы.

Использованная информация

1. А.С. №1174594, МКИ 4 F 04 B 47/00, 1985 (аналог).

2. А.С. №1286810, МКИ 4 F 04 B 47/00, 47/04, 1987 (прототип). 



ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ


Групповой гидравлический привод скважинного штангового насоса, содержащий два силовых гидроцилиндра одностороннего действия с поршнем и штоком для каждой пары кустовых скважин, насосные штанги с полированным штоком, гидрораспределительное устройство, включающее корпус, соединенное каналами подвода с полостями силовых гидроцилиндров и основным маслонасосом, накопительную емкость и редукционный клапан, отличающийся тем, что силовые гидроцилиндры расположены перпендикулярно к осям скважин, а их штоки соединены с полированными штоками насосных штанг посредством цепей, огибающих звездочки, верхние из которых установлены выше верхнего положения полированных штоков, а нижние - с возможностью обеспечения соосности цепей и штоков силовых гидроцилиндров; гидрораспределительное устройство снабжено двухступенчатым плунжером, установленным в корпусе, каждая ступень которого состоит из цилиндрического участка с присоединенным к нему с обеих сторон участков в виде усеченных конусов, направленных малыми основаниями в противоположные стороны; ступени плунжера жестко соединены между собой и установлены внутри корпуса с зазором, обеспечивающим возможность продольного перемещения и образуют с ним камеры, идентичные по форме профилю плунжера по диаметру и длине его ступеней, причем камеры, расположенные в зоне цилиндрических участков, сообщены каналами подвода с полостями силовых гидроцилиндров, а камера между ступенями и камеры за пределами ступеней с основным маслонасосом; противоположные конечные конусные участки плунжера снабжены направляющими, одна из которых кинематически связана через пружины сжатия и каретку с дополнительным штоком, соединенным с поршнем одного из силовых гидроцилиндров, при этом привод снабжен дозирующим маслонасосом, нагнетательная линия которого через обратный клапан соединена со всасывающей линией основного маслонасоса, а через редукционный клапан - с накопительной емкостью.





ПРОЧИТАТЬ НУЖНО ВСЕМ !
Судьба пионерских изобретений и научных разработок, которым нет и не будет аналогов на планете еще лет сорок, разве что у инопланетян



Независимый научно технический портал
Насосы и компрессорное оборудование






СОВЕРШЕННО БЕСПЛАТНО!
Вам нужна ПОЛНАЯ ВЕРСИЯ данного патента? Сообщите об этом администрации портала. В сообщении обязательно укажите ссылку на данную страницу.


ПОИСК ИНФОРМАЦИИ В БАЗЕ ДАННЫХ


Режим поиска:"и" "или"

Инструкция. Ключевые слова в поле ввода разделяются пробелом или запятой. Регистр не имеет значения.

Режим поиска "И" означает, что будут найдены только те страници, где встречается каждое из ключевых слов. При использовании режима "или" результатом поиска будут все страници, где встречается хотя бы одно ключевое слово.

В любом режиме знак "+" перед ключевым словом означает, что данное ключевое слово должно присутствовать в найденных файлах. Если вы хотите исключить какое-либо слово из поиска, поставьте перед ним знак "-". Например: "+центробежный -насос".

Поиск выдает все данные, где встречается введенное Вами слово. Например, при запросе "насос" будут найдены слова "насосы", "насосом" и другие. Восклицательный знак после ключевого слова означает, что будут найдены только слова точно соответствующие запросу ("насос!").



Рейтинг@Mail.ru