Скважинный штанговый насос

 

Использование: откачка нефти из глубоких скважин, преимущественно наклоннонаправленных. Сущность изобретения: насос содержит цилиндр 1, полый плунжер 15, связанный со штоком 19 посредством снабженной эластичной манжетой 18 и расположенной с возможностью контактирования с внутренней поверхностью цилиндра в г/л к и 17 с радиальными каналами, выполненными ниже манжеты, установленный над полым плунжером противопесочный фильтр, верхняя часть перфорированного патрубка 7 которого связана с сальниковой головкой 8. Внутренняя часть перфорированного патрубка выполнена в виде разрезной резьбовой цанги, взаимодействующей с ответной резьбовой поверхностью сальниковой головки. 4 ил. со с оо ю 00 о Ск со фиг

С! ЮЗ СОВЕТСКИХ

СО! (И АЛ ИСТИ Ч Е СК ИХ

Pf:ÃÏÓÅ ÈÈÊ (5!)5 F 04 В 47/00. Ос удАРстненнэе Г1итентное

ВЕДО!ЛСТВ0 СССР (! 0спл Ге!!т Гсс! ) В маbui9NJijf -(" (!ф3у

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ

А

75

7á

19 б!

77vz (21) 4817969/29 (22) 24.04.90 (46) 23.0б.93. Бюл. М 23 (71) Сибирский научно-исследовательский институт нефтянои промышленности (72) M.È.Êoðàáåëüíèêîâ и Е,M.Äoâæîê (73) Сибирский научно-исследовательский институт нефтяной промышленности (56) Авторское свидетельство СССР

М. 375407, кл. F 04 В 47/00, 1970, (54) СКВАЖИННЫЙ ШТАНГОВЫЙ НАСОС (57) Использование: откачка нефти из глубоких скважин, преимущественно наклоннонаправленных, Сущность изобретения:

„„+U „„1l 823916 А3 насос содержит цилиндр 1, полый плунжер

15, связанный со штоком 19 посредством снабженной эластичной манжетой 18 и расположенной с возможностью контактирования с внутренней поверхностью цилиндра втулки 17 с радиальными каналами, выполненными ниже манжеты, установленный над полым плунжером противопесочный фильтр, верхняя часть перфорированного патрубка 7 которого связана с сальниковой головкой 8. Внутренняя часть перфорированного патрубка выполнена в виде разрезной резьбовой цанги, взаимодействующей с ответной резьбовой поверхностью сальниковой головки. 4 ил.

1823916

Изобретение относится к нефтепромысловому оборудованию, в частности к конструкции глубинных штанговых насосов, для откачки нефти иэ глубоких скважин.

Цель изобретения — повышение ресурса работы путем уменьшения интенсивности износа плунжерной пары и предупреждение обрыва штанг при подъеме полого плунжера.

На фиг. 1 показан общий вид скважинного штангового насоса (слева — нижняя часть насоса, справа — верхняя); на фиг. 2— узел I (продольный разрез втулки, снабженной эластичной манжетой) на фиг. 1; на фиг.

3 — сечение А-А (на участке радиальных каналов втулки) на фиг. 1; на фиг. 4 — сечение

Б-Б (верхней части патрубка) на фиг 1.

Скважинный штанговый насос содержит цилиндр 1, с которым в нижней части соединен нижний присоединительный переводник 2, с васывающим клапанным узлом 3. К верхней части цилиндра 1 с помощью резьбы присоединены переводник 4 и противопесочный фильтр в виде камеры для сбора мехпримесей, включающей переводник 5, стакан 6, патрубок 7, сальниковую головку 8, грязесъемную манжету 9 и верхний переводник 10, В верхнем переводнике 10 расположен циркуляционный клапан, представляющий мембрану 11, закрепленную реэьбовой втулкой 12. Для соединения насоса с насосно-компрессорными трубами (на чертеже не показаны) к верхнему переводнику 10 присоединен патрубок 13 с муфтой 14.

Плунжер 15 штангового насоса соединен в нижней части с нагнетательным клапанным узлом 16, К верхней части плунжера

15 присоединена втулка 17, снабженная эластичной манжетой 18. Шток 19 соединен с втулкой 17 посредством клеточной втулки 20.

Шток 19 плунжера 15 в верхней части снабжен хвостовиком 21 для соединения с штангами посредством захватно-стыковочного устройства (на чертеже не показано).

Верхняя часть патрубка 7 выполнена в виде разрезной цанги с перьями 22 и сквозными пазами 23 между перьями. На внутренней поверхности перьев 22 имеется реэьбовая нарезка. Втулка 17 снабжена сквозными радиальными каналами 24.

Скважинный штвнговый насос работает следующим образом.

С помощью насосно-компрессорных труб и соединительной муфты 14 штанговый насос опускают в наклонный ствол скважины иа заданную глубину с погружением в жидкость.

Штанговую колонну опускаю в насосно-компрессорные трубы до соединения захватно-стыковочного устройства с хвостовиком 21. Возвратно-поступательное движение насосных штанг (на чертеже не показано) плунжеру 15 штангового насоса осуществляется посредством хвостовика

21, штока 19, клеточной втулки 20 и втулки

17. При движении плунжера 15 вверх с за10 крытым клапанным узлом 16, жидкость над плунжером 15 из патрубка 7 через сквозные пазы 23 вытесняется в кольцевое пространство противопесочного фильтра.

В кольцевом пространстве противопе15 сочного фильтра скорость движения перекачиваемой жидкости существенно снижается, в результате чего крупные частицы мехпримеси под действием собственного веса оседают в кольцевой полости

20 фильтра. Иэ-за несвоевременного закрытия клапанного узла 3 или высокого значения газосодержания в перекачиваемой скважинной жидкости при движении плунжера

15 вниз жидкость из верхней части противопесочного фильтра частично возвращается через сквозные пазы 23 между перьями 22 цанги во внутреннюю полость патрубка 7.

Однако крупные частицы мехпримеси за счет силы тяжести также опускаются в коль30 цевую камеру противопесочного фильтра.

Кроме того, грязесъемная манжета 9, охватывающая шток 19, предупреждает проникновение мехпримесей через центральное отверстие в сальниковой головке 8.

35 При возвратно-поступательном движении штанговой компоновки в насосно-комнрессорных трубах (НКТ), размещенных в наклонном стволе скважины, наряду с песком, выносимым из продуктивного пласта, 40 эа счет износа штанг и НКТ происходит наработка металлической стружки, причем крупные частицы под действием сил тяжести опускаются в кольцевой зазор между стаканом 6 и патрубком 7.

45 Мелкие механические примеси, присутствующие в верхней части полости цилиндра 1, а также частицы, прилипшие к внутренней поверхности цилиндра 1, под действием их магнитных свойств снимаются

50 эластичной манжетой 18. Смазка и охлаждение трущихся поверхностей плунжера 15 и цилиндра 1 осуществляется через радиальные каналы 24 втулки 17 (см,движение жидкости по стрелке на фиг. 2).

55 Благодаря радиальным каналам 24, размещенным на втулке 17 ниже манжеты 18, последняя освобождается от действия перепада давления, сохраняя при этом длительную работоспособность.

1823916 ческих примесей в технологический зазор между рабочей парой насоса (плунжер-цилиндр) и снизить темп износа плунжера и цилиндра, а, следовательно, повысить ресурс работы насоса.

Кроме того, использование сальниковой головки, соединенной с патрубком посредством цангового соединения, также

30

Подъем штангового насоса из скважины осуществляют в следующей последовательности.

П роизводят подьем насосных штанг вместе с плунжером 15 насоса. При движении плунжера 15 вверх клеточная втулка 20> воздействуя на втулку 8,высвобождает ее иэ реэьбовой части цанговых перьев 22. После подъема штанг с плунжером 15 в полости насосно-компрес орных труб и цилиндра 1 10 насоса с помощьк наземного насосного агрегата создают внутреннее давление и разрушают мембрану 11 циркуляционного клапана. Образованный при разрушении мембраны 11 сквозной канал обеспечивает 15 при подъеме насоса опорожнение полости насосно-компрессорных труб.

Использование в штанговом насосе фильтра в виде камеры, образуемой кольцевым зазором между патрубком и стаканом, 20 а также использование втулки, оснащенной эластичной манжетой, позволяет свести до минимума вероятность попадания механиснижает вероятность попадания мехи римесей в полость цилиндра и позволяет производить подъем плунжера без значительных осевых нагрузок.

Формула изобретения

Скважинный штанговый насос. содержащий цилиндр, расположенный в цилиндре полый плунжер, связанный со штоком, установленный над полым плунжером противопесочный фильтр в виде стакана с размещенным в нем перфорированным патрубком, установленного с возможностью сообщения с полостью нагнетания насоса-через перфорацию патрубка, и сальниковую головку, связанную с верхней частью перфорированного патрубка посредством резьбового соединения, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения ресурса работы путем уменьшения интенсивности износа плунжерной пары и предупреждения обрыва штанг при подъеме полого плунжера, связь штока с полым плунжером выполнена посредством снабженной эластичной манжетой и расположенной с возможностью контактирования с внутренней поверхностью цилиндра втулки со сквозными радиальными каналами, выполненными под эластичной манжетой, а патрубок выполнен в виде разрезной цанги, причем резьба расположена на перьях последней.

1023916

4i

Составитель Л. Ьевзенко

Гг даки,.р Г "ула".овз Твкрау; г.13Лоргентал Корректор Л. Пилипенко

21Ял Тираж Подписное

i>> :1(1И! .>суп-;>. ",",;:яп комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

l l3()35. Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5, н,<„ь > у,,: . зд; твльский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101