СКВАЖИННЫЙ ШТАНГОВЫЙ НАСОС

СКВАЖИННЫЙ ШТАНГОВЫЙ НАСОС


RU (11) 2172867 (13) C1

(51) 7 F04B47/00 

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 
Статус: по данным на 17.10.2007 - прекратил действие, но может быть восстановлен 

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

(14) Дата публикации: 2001.08.27 
(21) Регистрационный номер заявки: 2000110775/06 
(22) Дата подачи заявки: 2000.04.25 
(24) Дата начала отсчета срока действия патента: 2000.04.25 
(45) Опубликовано: 2001.08.27 
(56) Аналоги изобретения: SU 1642067 A, 29.12.1988. SU 721558 A, 18.03.1980. SU 491793 A, 10.02.1976. SU 1751402 A1, 30.07.1992. US 5472323 A, 05.12.1995. 
(71) Имя заявителя: Открытое акционерное общество "Акционерная нефтяная компания "Башнефть" 
(72) Имя изобретателя: Уразаков К.Р.; Мулюков Х.Я.; Вахитов Р.Н.; Кутлуяров Ю.Х.; Латыпов А.М. 
(73) Имя патентообладателя: Открытое акционерное общество "Акционерная нефтяная компания "Башнефть" 
(98) Адрес для переписки: 450006, г.Уфа, ул. Ленина, 86, ДООО "Башнипинефть", ОАО АНК "Башнефть", зав. лаб. ПЛР И.Р.Рагулиной 

(54) СКВАЖИННЫЙ ШТАНГОВЫЙ НАСОС 
Скважинный штанговый насос может быть использован в нефтегазодобывающей промышленности для эксплуатации скважин. На верхней и нижней частях плунжера размещены муфты, на которых установлены пакеты с парами магнитных колец, намагниченных в радиальном направлении и ориентированных относительно друг друга в противоположном направлении намагничивания, и парамагнитных прокладок. Зазор между плунжером и цилиндром заполнен ферромагнитной жидкостью, в качестве которой используют суспензию, содержащую ферромагнитные частицы из материала с большой индукцией насыщения. Значительно повышается надежность и увеличивается срок службы насоса. 1 з.п.ф-лы, 1 ил. 


ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ


Изобретение относится к технике добычи нефти и может быть использовано в нефтегазодобывающей промышленности для эксплуатации скважин.
Известен скважинный штанговый насос, содержащий цилиндр, плунжер, снабженный рядом последовательно установленных на его наружной поверхности магнитных колец (авт.св. SU N 721558, кл. F 04 B 47/00, 1980 г.).
Недостатком насоса является низкий КПД, обусловленный утечкой через зазор между цилиндром и плунжером при высоких давлениях.
Наиболее близким к предложенному техническому решению является скважинный штанговый насос, включающий цилиндр с всасывающим клапаном, расположенный в цилиндре с зазором плунжер с нагнетательным клапаном, пары магнитных колец с ферромагнитной жидкостью, диамагнитные прокладки (авт.св. SU N 1642067, кл. F 04 B 47/00, 1991 г.).
Недостатком известного штангового насоса является недостаточная надежность, невысокий КПД и сложность конструкции.
Задачей предлагаемого технического решения является повышение надежности, КПД и упрощение конструкции.
Поставленная задача решается тем, что в известном скважинном штанговом насосе, включающем цилиндр с всасывающим клапаном, расположенный в цилиндре с зазором плунжер с нагнетательным клапаном, пары магнитных колец с ферромагнитной жидкостью, парамагнитные прокладки, магнитные кольца в парах намагничены в радиальном направлении и ориентированы относительно друг друга в противоположном направлении намагничивания, парамагнитные прокладки расположены между магнитными кольцами, пары магнитных колец с парамагнитными прокладками соединены в пакеты и установлены на муфтах, размещенных на верхней и нижней части плунжера, а ферромагнитная жидкость размещена в зазоре между плунжером и в качестве ферромагнитной жидкости используют суспензию, содержащую ферромагнитные частицы из материала с большой индукцией насыщения.
Расположение магнитных колец в парах, намагниченных в радиальном направлении и ориентированных относительно друг друга в противоположном направлении намагничивания, усиливает действие магнитных силовых линий, что уменьшает утечку жидкости через зазор пары плунжер - цилиндр.
Расположение парамагнитных прокладок между магнитными кольцами улучшают условия защиты их от размагничивания.
Соединение пар магнитных колец прямоугольного сечения с парамагнитными прокладками и установка их на муфтах, размещенных на верхней и нижней частях плунжера, упрощает конструкцию, увеличивает надежность и КПД насоса.
Ферромагнитная жидкость, в качестве которой используют суспензию, содержащую ферромагнитные частицы из материала с большой индукцией насыщения, также способствует закрытию зазора между плунжером и цилиндром, что повышает КПД, а также увеличивает срок службы насоса.
На чертеже схематично представлен скважинный штанговый насос, продольный разрез.
Насос содержит рабочую пару цилиндр 1 - плунжер 2, в которых соответственно расположены всасывающий 3 и нагнетательный 4 клапаны. На плунжере над нагнетательным клапаном и под клеткой в верхней части устанавливаются муфты 5, на которых размещены кольцевые постоянные магниты 6, разделенные прокладками из немагнитного материала 7. Магниты 6 имеют простую геометрическую форму, удобную для изготовления. Магниты устанавливаются парами с противоположным направлением намагничивания и отделены от плунжера втулкой 8. В зазор между цилиндром и плунжером в зону действия магнитов вносится ферромагнитная жидкость 9 в виде суспензии мелких ферромагнитных частиц в минеральном масле определенной вязкости, изготовленных из материала с большой индукцией насыщения.
Насос работает следующим образом. Постоянные магниты прямоугольного сечения, установленные на плунжере, создают в зазоре между цилиндром и плунжером магнитное поле, напряженность которого определяется остаточной индукцией применяемых магнитов. При внесении в это поле ферромагнитной жидкости ферромагнитные частицы, намагничиваясь и ориентируясь в поле, сцепляются друг с другом и закрывают зазор. При движении плунжера ориентация ферромагнитных частиц сохраняется и зазор в паре остается закрытым. На закрытие зазора влияет плотность частиц в магнитной жидкости и материал, из которого эти частицы изготовлены. Напряженность магнитного поля определятся значением остаточной индукции материала, из которого изготовлены постоянные кольцевые магниты.
Применение предлагаемого скважинного штангового насоса позволяет увеличить срок службы и повышает надежность работы и КПД насоса. 


ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ


1. Скважинный штанговый насос, включающий цилиндр с всасывающим клапаном, расположенный в цилиндре с зазором плунжер с нагнетательным клапаном, пары магнитных колец с ферромагнитной жидкостью, парамагнитные прокладки, отличающийся тем, что магнитные кольца в парах намагничены в радиальном направлении и ориентированы относительно друг друга в противоположном направлении намагничивания, парамагнитные прокладки расположены между магнитными кольцами, пары магнитных колец с парамагнитными прокладками соединены в пакеты и установлены на муфтах, размещенных на верхней и нижней частях плунжера, а ферромагнитная жидкость размещена в зазоре между плунжером и цилиндром.
2. Насос по п.1, отличающийся тем, что в качестве ферромагнитной жидкости используют суспензию, содержащую ферромагнитные частицы из материала с большой индукцией насыщения.