Гидравлический привод скважинной насосной установки

Гидравлический привод предназначен для приведения в действие двух скважинных штанговых насосов, при подъеме жидкостей из двух пластов одной скважины. Гидравлический привод содержит первый приводной цилиндр (1), первый уравновешивающий тандемный цилиндр (2) с перемычкой (3) и штоком (4) с поршнями (5) и (6) на его концах, установленными с образованием четырех полостей (7), (8), (9) и (10) - двух штоковых (8) и (9). Первая штоковая полость (8) соединена со штоковой полостью (11) первого приводного цилиндра (1) с образованием первого замкнутого гидравлического контура, а вторая штоковая полость (9) соединена через первый гидрораспределитель (12) с первым насосом (13) или сливом (14). Бесштоковая полость (15) первого приводного цилиндра (1) соединена через расширительный бачок со сливом (14). Привод снабжен вторым приводным цилиндром (16), вторым уравновешивающим тандемным цилиндром (17) с перемычкой (18) и штоком (19) с поршнями (20) и (21) на его концах, установленными с образованием четырех полостей (22), (23), (24) и (25). Штоковая полость (23) соединена со штоковой полостью (26) второго приводного цилиндра (16) с образованием второго замкнутого гидравлического контура. Вторая штоковая полость (24) соединена через второй гидрораспределитель (27) со вторым насосом (28) или сливом (14). Бесштоковые полости (15) и (29) соединены между собой. Расширены возможности привода за счет обеспечения возможности его использования как для независимой работы на двух скважинах, так и для добычи жидкости из двух пластов двумя скважинными насосами с обеспечением различных параметров (число качаний, длина хода плунжеров) скважинных насосов и сохранении удобства монтажа и эксплуатации. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Полезная модель относится к гидравлическим машинам объемного вытеснения, включающим гидравлические или пневматические средства, и может быть использована для приведения в действие двух скважинных штанговых насосов, предназначенных для подъема жидкостей из двух пластов одной скважины.

Известна установка одновременно-раздельной добычи нефти из двух пластов скважины (проспект ЗАО «ЭЛКАМ - нефтемаш»), содержащая станок - качалку, канатная подвеска которой соединена с полированным штоком, соединенным с плунжерами двух насосов, установленных в скважине.

Недостатком такой установки является сложность монтажа станка -качалки и невозможность обеспечения разных параметров работы (число качаний, длина хода плунжера) скважинных насосов, что необходимо при добыче жидкости из двух пластов одной скважины.

Известен гидравлический привод насосной скважинной установки (пат RU №2133876, МПК ⁶ F04B 47/02, опубл.27.07.1999 г.), содержащий два приводных цилиндра, первый и второй трубопроводы подачи рабочей жидкости в приводные цилиндры, насос рабочей жидкости, и трубопровод слива рабочей жидкости.

Монтаж такого привода проще, так как не требует сооружения массивного фундамента.

При работе такого привода происходит зависимое перемещение поршней и штоков приводных цилиндров, что делает невозможным его использование на скважинах, на которых необходимо обеспечить различные параметры: число качаний, длина хода плунжера скважинного насоса. Кроме того, такой привод нельзя использовать для отдельной работы на двух скважинах.

Наиболее близким к заявляемому и принятым в качестве прототипа является гидравлический привод подъемного устройства (пат RU №60998 U1, МПК(2006.01) F04B 47/04, опубл. 10.02.2007 г.), содержащий первый приводной цилиндр, первый уравновешивающий тандемный цилиндр с перемычкой и штоком с поршнями на его концах, установленными с образованием четырех полостей - двух штоковых, одна из которых соединена со штоковой полостью первого приводного цилиндра с образованием первого замкнутого гидравлического контура, а вторая соединена через первый гидрораспределитель с первым насосом или сливом. Бесштоковая полость первого приводного цилиндра соединена со сливом.

Такой привод более удобен при монтаже и обслуживании при эксплуатации. Однако он имеет ограниченные возможности, так как не может быть использован для добычи жидкости из двух пластов двумя скважинными насосами.

Задачей предлагаемой полезной модели является расширение возможностей привода за счет обеспечения возможности его использования как для независимой работы на двух скважинах, так и для добычи жидкости из двух пластов двумя скважинными насосами с обеспечением различных параметров (число качаний, длина хода плунжеров) скважинных насосов и сохранении удобства монтажа и эксплуатации.

Для решения поставленной задачи усовершенствуется гидравлический привод скважинной насосной установки, содержащий первый приводной цилиндр, первый уравновешивающий тандемный цилиндр с перемычкой и штоком с поршнями на его концах, установленными с образованием четырех полостей - двух штоковых, одна из которых соединена со штоковой полостью первого приводного цилиндра с образованием первого замкнутого гидравлического контура, а вторая соединена через первый гидрораспределитель с первым насосом или сливом, при этом бесштоковая полость первого приводного цилиндра соединена со сливом.

Это усовершенствование состоит в том, что он снабжен вторым приводным цилиндром, вторым уравновешивающим тандемным цилиндром с перемычкой и штоком с поршнями на его концах, установленными с образованием четырех полостей - двух штоковых, одна из которых соединена со штоковой полостью второго приводного цилиндра с образованием второго замкнутого гидравлического контура, а вторая соединена через гидрораспределитель со вторым насосом или сливом, при этом бесштоковые полости первого и второго приводных цилиндров соединены между собой.

Такое выполнение привода позволяет обеспечить возможность раздельной подачи рабочей жидкости в каждый приводной цилиндр, и таким образом обеспечить возможность его использования как для независимой работы на двух скважинах, так и для добычи жидкости из двух пластов двумя скважинными насосами с обеспечением различных параметров (числа качаний, длины хода плунжеров) скважинных насосов. Соединение бесштоковых полостей приводных цилиндров обеспечивает наличие общего трубопровода слива и таким образом упрощает конструкцию привода, его монтаж и эксплуатацию.

Кроме того, гидравлический привод может быть снабжен рамой для установки приводных цилиндров на скважине в виде треноги из труб одна из которых является элементом первого замкнутого гидравлического контура, а другая или две другие соединены с бесштоковыми полостями первого и второго приводных цилиндров.

Такое выполнение привода позволяет упростить его монтаж, обеспечив жесткость рамы за счет использования жесткости треугольника и давления находящейся в трубах рабочей жидкости.

Кроме того, использование одной трубы рамы в качестве элемента первого замкнутого гидравлического контура не только повышает удобство в эксплуатации за счет исключения необходимости в дополнительных трубопроводах, но и позволяет повысить жесткость трубы рамы за счет давления

проходящей по ней рабочей жидкости. Соединение другой или двух других труб рамы с бесштоковыми полостями первого и второго приводных цилиндров не только повышает удобство в эксплуатации за счет исключения необходимости в дополнительных трубопроводах, но и позволяет обеспечить охлаждение сливаемой рабочей жидкости за счет интенсивного теплообмена при ее течении по трубе или трубам рамы.

Полезная модель поясняется чертежами, где изображен заявляемый привод.

Гидравлический привод скважинной насосной установки содержит первый приводной цилиндр 1, первый уравновешивающий тандемный цилиндр 2 с перемычкой 3 и штоком 4 с поршнями 5 и 6 на его концах, установленными с образованием четырех полостей 7, 8, 9 и 10 - двух штоковых 8 и 9, одна из которых 8 соединена со штоковой полостью 11 первого приводного цилиндра 1 с образованием первого замкнутого гидравлического контура. Вторая штоковая полость 9 соединена через первый гидрораспределитель 12 с первым насосом 13 или сливом 14. Бесштоковая полость 15 первого приводного цилиндра 1 соединена через расширительный бачок со сливом 14. Привод снабжен вторым приводным цилиндром 16, вторым уравновешивающим тандемным цилиндром 17 с перемычкой 18 и штоком 19 с поршнями 20 и 21 на его концах, установленными с образованием четырех полостей 22, 23, 24 и 25 - двух штоковых 23 и 24, одна из которых 23 соединена со штоковой полостью 26 второго приводного цилиндра 16 с образованием второго замкнутого гидравлического контура. Вторая штоковая полость 24 соединена через второй гидрораспределитель 27 со вторым насосом 28 или сливом 14. Бесштоковые полости 15 и 29 соответственно первого 1 и второго 16 приводных цилиндров соединены между собой. В приведенном варианте первый уравновешивающий тандемный цилиндр 2, первый электродвигатель 30 и первый насос 13 объединены в отдельный модуль 31, а второй уравновешивающий тандемный цилиндр 17, второй электродвигатель 32 и второй

насос 28 объединены в отдельный модуль 33. Приводные цилиндры 1 и 16 установлены над устьем скважины на раме 34, выполненной в виде треноги из труб 35, 36 и 37, одна из которых 37 является элементом второго замкнутого гидравлического контура, а другая или две другие 35 и 36 соединены с бесштоковыми полостями 15 и 29 первого 1 и второго 16 приводных цилиндров.

Гидравлический привод скважинной насосной установки работает следующим образом.

Для осуществления подъема жидкости из двух пластов одной скважины раму 34 с приводными цилиндрами 1 и 16 устанавливают над устьем скважины. Оси приводных цилиндров 1 и 16 располагают вертикально, а их штоки 38 и 39 соединяют муфтами 40 и 41 с колоннами штанг соответствующих скважинных насосов, (на чертежах не показаны), соединяемых с пластами добычи. Модули 31 и 33 монтируют на поверхности земли, а их элементы согласно гидравлической схеме соединяют с приводными цилиндрами 1 и 16. В процессе работы рабочая жидкость под действием рабочей жидкости, подаваемой насосом 13 перемещаются поршни 5 и 6 уравновешивающего цилиндра 2, из полости 8 которого рабочая жидкость подается в полость первого приводного цилиндра 1, обеспечивая перемещение его поршня и штока 38 с необходимыми параметрами (числом качаний, длиной хода). Независимо от работы первого приводного цилиндра 1 аналогично первому рабочая жидкость из полости 23 через трубу 37 подается в полость 26 второго приводного цилиндра 16, обеспечивая перемещение его поршня и штока 39 с необходимыми параметрами (числом качаний, длиной хода). Давление рабочей жидкости в трубе 37 повышает ее жесткость, обеспечивая снижение сжимающей нагрузки на раму 34 привода, при этом, чем больше нагрузка на раму 34, тем меньшая сжимающая нагрузка действует на трубу 37. Отработанная нагретая рабочая жидкость поступает на слив 14, проходя по трубам 35 и 36 рамы 34. При этом рабочая жидкость интенсивно охлаждается за счет

теплообмена с окружающей средой через стенки труб 35 и 36. Предлагаемый привод может быть использован для независимого приведения в действие двух насосов рядом расположенных отдельных скважин с обеспечением необходимых параметров (число качаний, длина хода плунжеров) скважинных насосов. Для этого каждый приводной цилиндр 1 и 16 монтируют на отдельной скважине, обеспечивая соединение штоков 38 и 39 с соответствующими колоннами штанг (не показаны).

Таким образом, использование предлагаемого гидравлического привода обеспечивает возможность его использования как для независимой работы на двух скважинах, так и для добычи жидкости из двух пластов двумя скважинными насосами с обеспечением различных параметров (число качаний, длина хода плунжеров) скважинных насосов и сохранении удобства монтажа и эксплуатации.

1. Гидравлический привод скважинной насосной установки, содержащий первый приводной цилиндр, первый уравновешивающий тандемный цилиндр с перемычкой и штоком с поршнями на его концах, установленными с образованием четырех полостей - двух штоковых, одна из которых соединена со штоковой полостью первого приводного цилиндра с образованием первого замкнутого гидравлического контура, а вторая соединена через первый гидрораспределитель с первым насосом или сливом, при этом бесштоковая полость первого приводного цилиндра соединена со сливом, отличающийся тем, что он снабжен вторым приводным цилиндром, вторым уравновешивающим тандемным цилиндром с перемычкой и штоком с поршнями на его концах, установленными с образованием четырех полостей - двух штоковых, одна из которых соединена со штоковой полостью второго приводного цилиндра с образованием второго замкнутого гидравлического контура, а вторая соединена через гидрораспределитель со вторым насосом или сливом, при этом бесштоковые полости первого и второго приводных цилиндров соединены между собой.

2. Гидравлический привод по п.1, отличающийся тем, что он снабжен рамой для установки приводных цилиндров на скважине в виде треноги из труб, одна из которых является элементом первого замкнутого гидравлического контура, а другая или две другие соединены с бесштоковыми полостями первого и второго приводных цилиндров.