Штанговый глубинный насос плунжерного типа для перекачки сред, осложненных выносом механических примесей и асфальтен-парафиновых отложений

Полезная модель относится к области нефтедобычи, а именно к штанговым глубинным насосам плунжерного типа. В процессе всасывания шар 3 находится внутри решетки 1, колеблясь около верхнего своего положения, обтекаемый потоком перекачиваемой среды, проходящим через прорези 2 решетки 1. По окончании процесса всасывания шар опускается вниз к седлу 4 вместе с некоторым объемом среды. Перед посадкой шара 3 на седло, находясь в кольцевой части 5 решетки 1, шар перекрывает поток среды через решетку и в этот момент организуется высокоскоростной поток среды, который проходит через прорези 2 решетки 1 и зазор между кромкой решетки 1 и седлом 4 клапана. Этот поток среды надежно очищает седло 4 клапана от всех возможных отложений. Обеспечивается повышение надежности клапанного узла и повышение срока службы насоса. 1 н.п и 1 з.п.ф-лы, 1 ил.

Полезная модель относится к области нефтедобычи, а именно к штанговым глубинным насосам плунжерного типа.

Для оценки новизны и технического уровня заявленного решения рассмотрим ряд известных заявителю технических средств аналогичного назначения, характеризуемых совокупностью сходных с заявленной полезной моделью признаков.

Известен штанговый глубинный насос, содержащий обратный дроссельный клапан, включающий стальной корпус, дроссельный узел, запорный узел с шаром и седлом к нему, который характеризуется тем, что между запорным и дроссельным узлами неподвижно установлена разделяющая их прочная непроницаемая перегородка с возможностью сообщения посредством U-образного, опрокинутого коленом вверх, трубчатого канала, внутренним диаметром более диаметра шара, см. патент РФ 2245991.

Известен штанговый глубинный насос, содержащий верхний и нижний шаровые клапана с седлами, установленные в клетках, который характеризуется тем, что клетки верхнего и нижнего клапанов связаны друг с другом полым корпусом, дополнительно снабженным кольцевым поршнем со штоком, установленным в нем с возможностью образования кольцевой камеры, гидравлически связанной дросселирующими каналами с полостью между верхним и нижним шаровыми клапанами, см. патент РФ 2235903.

Известен штанговый глубинный насос, клапанный узел которого содержит камеру с размещенными в ней шаром и седлом, который характеризуется тем, что внутренняя поверхность камеры снабжена антиадгезионным покрытием, при этом камера снабжена совокупность прикрепленных к ее внутренней поверхности центраторов, форма и размеры которых выбраны из условия взаимодействия их с поверхностью шара и препятствия контактированию шара с внутренней поверхностью камеры, кроме того узел снабжен рассекателем потока среды, выполненным в виде объемного тела обтекаемой формы, укрепленного на входе в клапанную камеру коаксиально продольной оси узла посредством совокупности обтекаемых опор, см. патент РФ 2382926.

Данному аналогу присуща совокупность признаков, наиболее близкая к совокупности существенных признаков полезной модели, в связи с чем данное известное техническое решение выбрано в качестве прототипа заявляемой полезной модели.

Причины, препятствующие получению технического результата, который обеспечивается полезной моделью, заключаются в том, что при перекачке сред, осложненных выносом механических примесей и асфальтен-парафиновых отложений, происходит нарастание грязи в зоне седла клапана, непромываемых потоком перекачиваемой среды, что приводит к постепенному уплотнению загрязнений и клапан насоса теряет свою герметичность, что снижает долговечность работы клапанного узла и срок службы насоса в целом.

Задача полезной модели заключается в повышения срока службы насоса путем повышения надежности работа всасывающей камеры путем обеспечения отсутствия застойных зон за счет принудительной промывки седла клапана и обеспечения его герметичной работы.

Сущность полезной модели как технического решения выражается в следующей совокупности существенных признаков, достаточной для достижения указанного выше технического результата.

Штанговый глубинный насос плунжерного типа для перекачки сред, осложненных выносом механических примесей и асфальтен-парафиновых отложений, включающий всасывающую и нагнетательную камеры и расположенный между ними плунжер, характеризующийся тем, что всасывающая камера насоса в рабочей своей части снабжена решеткой, выполненной в виде цилиндрической обечайки, в стенке которой выполнена совокупность продольных прорезей, при этом решетка выполнена с внутренним диаметром, превышающим диаметр шара клапана, который размещен внутри решетки с возможностью свободного перемещения вдоль продольной оси решетки, причем решетка со стороны седла клапана выполнена с кольцевой частью, кромки которой расположены с зазорами относительно стенки рабочей части всасывающей камеры и относительно седла клапана, величина которых выбрана из условия обеспечения высокой скорости потока и пропуска объема среды, достаточного для очистки седла клапана от различного рода отложений.

Кроме этого, заявленное решение имеет ряд признаков, характеризующих полезную модель в частных случаях ее выполнения, конкретных формах ее материального воплощения либо особых условиях ее использования, а именно:

- насос может быть снабжен ограничителем вертикального перемещения шара во всасывающей камере.

Заявителем не выявлены источники, содержащие информацию о технических решениях, совокупности признаков которых совпадают с совокупностью отличительных признаков заявленной полезной модели.

Технический результат, достигаемый при использовании существенных признаков полезной модели заключается в том, что при окончании процесса всасывания перед закрытием клапана шар полностью перекрывает поперечное сечение решетки и таким образом организуется поток среды через зазоры, что приводит к надежной промывке седла клапана.

Сущность полезной модели поясняется чертежом, на котором изображен разрез по всасывающей камере насоса.

Штанговый глубинный насос плунжерного типа для перекачки сред, осложненных выносом механических примесей и асфальтен-парафиновых отложений, включает всасывающую и нагнетательную камеры и расположенный между ними плунжер. Всасывающая камера насоса в рабочей своей части снабжена решеткой 1, выполненной в виде цилиндрической обечайки, в стенке которой выполнена совокупность продольных прорезей 2. Решетка 1 выполнена с внутренним диаметром, превышающим диаметр шара 3 клапана, который размещен внутри решетки 1 с возможностью свободного перемещения вдоль ее продольной оси. Решетка со стороны седла 4 клапана выполнена с кольцевой частью 5, кромки которой расположены с зазорами относительно стенки 6 рабочей части всасывающей камеры и относительно седла 4 клапана. Величина этих зазоров выбирается из условия обеспечения высокой скорости потока и пропуска объема среды, достаточного для очистки седла 4 клапана от различного рода отложений. Насос может быть снабжен ограничителем 7 вертикального перемещения шара 3 во всасывающей камере.

Клапанный узел насоса работает следующим образом.

Клапанный узел насоса работает следующим образом.

В процессе всасывания шар 3 находится внутри решетки 1, колеблясь около верхнего своего положения, обтекаемый потоком перекачиваемой среды, проходящим через прорези 2 решетки 1.

По окончании процесса всасывания шар опускается вниз к седлу 4 вместе с некоторым объемом среды. Перед посадкой шара 3 на седло, находясь в кольцевой части 5 решетки 1, шар перекрывает поток среды через решетку и в этот момент организуется высокоскоростной поток среды, который проходит через прорези 2 решетки 1 и зазор между кромкой решетки 1 и седлом 4 клапана. Этот поток среды надежно очищает седло 4 клапана от всех возможных отложений.

Возможность промышленного применения заявленного технического решения подтверждается известными и описанными в заявке средствами и методами, с помощью которых возможно осуществление полезной модели в том виде, как она охарактеризована в формуле полезной модели. Предложенное устройство может быть изготовлено промышленным способом с использованием известных материалов и технических средств.

Использование заявленного решения по сравнению со всеми известными средствами аналогичного назначения обеспечивает повышение надежности клапанного узла и повышение срока службы насоса.

1. Штанговый глубинный насос плунжерного типа для перекачки сред, осложненных выносом механических примесей и асфальтен-парафиновых отложений, включающий всасывающую и нагнетательную камеры и расположенный между ними плунжер, отличающийся тем, что всасывающая камера насоса в рабочей своей части снабжена решеткой, выполненной в виде цилиндрической обечайки, в стенке которой выполнена совокупность продольных прорезей, при этом решетка выполнена с внутренним диаметром, превышающим диаметр шара клапана, который размещен внутри решетки с возможностью свободного перемещения вдоль продольной оси решетки, причем решетка со стороны седла клапана выполнена с кольцевой частью, кромки которой расположены с зазорами относительно стенки рабочей части всасывающей камеры и относительно седла клапана, величина которых выбрана из условия обеспечения высокой скорости потока и пропуска объема среды, достаточного для очистки седла клапана от различного рода отложений.

2. Насос по п.1, отличающийся тем, что он снабжен ограничителем вертикального перемещения шара в камере.