DE1550436C

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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Pumpen- der Steigleitung 2 der Pumpe unter dem Schlammventil, vorzugsweise für in der Steigleitung eines rohr 3 angeordnet. Das Ventil kann auch in der Steig-Bohrloches angeordnete Tauch-Schraubenpumpen mit . leitungsrohrsäule vorgesehen werden. V
einem in einer mit Schlitzen versehenen Führungs- Das Ventilgehäuse 4 (Fig. 2) weist zwei kegelförbuchse befindlichen Ventilverschlußstück. 5 mig verlaufende Gewinde 5 für eine Verbindung derThe present invention relates to a pump of the riser 2 of the pump under the mud valve, preferably for being arranged in the riser of a pipe 3. The valve can also be equipped with submersible screw pumps arranged in the ascending borehole. conduit column are provided. V
The valve housing 4 (Fig. 2) has two valve locking pieces located in a conical socket. 5 mig running thread 5 for a connection of the

Es sind Ventile bekannt, die als Rückschlagventil Pumpe mit der Steigleitung auf.There are known valves that act as a check valve pump with the riser on.

wirken und verhindern sollen, daß sich die über der Die im Gehäuse 4 befindliche Führungsbuchse 6act and prevent that the guide bushing 6 located in the housing 4

Schraubenpumpe befindliche aus den Schichten ge- weist Schlitze 7 und einen Ventilsitz 8 für das schwim-Screw pump located from the layers has slots 7 and a valve seat 8 for the floating

förderte Flüssigkeit beispielsweise bei stillstehender mende innerhalb der Buchse befindliche Verschluß-Pumpe aus der Steigleitung zurückfließt. io stück 9 auf.pumped liquid, for example, when the mende is at a standstill within the socket closure pump flows back from the riser. io piece 9 on.

Es sind auch Auslaßventile bekannt, die nur beim Das Verschlußstück 9 kann in Form einer KugelThere are also known exhaust valves that only when the closure piece 9 can be in the form of a ball

Herausziehen der Rohre arbeiten und dazu dienen, (F i g. 1) Oder eines kleinen zylindrischen KolbensPulling out the tubes work and serve (Fig. 1) or a small cylindrical piston

einen Flüssigkeitsrücklauf aus den Rohren zurück (F i g. 2) gestaltet werden.a liquid return flow from the pipes back (Fig. 2) can be designed.

ins Bohrloch zu ermöglichen. ·..-.. über dem in der Führungsbuchse 6 befindlichen Beim Fördern aus Bohrlöchern muß. eine ganze 15 Verschlußstück 9 ist (wie aus der Zeichnung ersicht-Reihe von Maßnahmen durchgeführt werden, um den lieh ist), im Gehäuse 4 die Schieberbuchse 10 mit dem Betrieb der Tauch-Schraubenpumpen zu erleichtern. in ihr.befindlichen Schieber 11. angeordnet, der durch Beim Herablassen der Schraubenpumpe in das die Stange 12 mit dem Verschlußstück 9 verbunden Bohrloch ist es beispielsweise erforderlich, daß die ist. Der Hohlraum der Buchse 10 ist mit dem außer-Steigleitung, mit deren Hilfe die Schraubenpumpe 20 halb der Rohre befindlichen Raum durch eine Reihe herabgelassen wird, mit Flüssigkeit gefüllt ist, da von Kanälen 13 verbunden, die durch den Schieber andernfalls die aus den Schichten geförderte Flüssig-¹ H vom Innenraum der Steigleitungsrohre getrennt keit über die Pumpe iri die Rohre gelangt, wodurch werden können. Dieser Schieber wird in der Buchse die Pumpe verstopft und deren Anlassen erschwert 10 in einer Richtung durch das Verschlußstück 9 und wird. 25 in entgegengesetzter Richtung durch den Druck der Bei ungenügender Ergiebigkeit des Bohrloches Flüssigkeit in der Steigleitung 2 (F i g. 1) verschoben, oder bei einem unerwünschten Ausbruch von Begleit- Nach der Seite des außerhalb der Rohre befindgäs sowie bei geschlossenem, an der Erdoberfläche liehen Raums sind die Kanäle 13 durch Filter 14 abbefindlichem Schieber entsteht für die Schrauben- gedeckt.to allow into the borehole. · ..- .. above the one located in the guide bush 6 when conveying from boreholes. A whole 15 locking piece 9 is (as can be seen from the drawing-series of measures to be carried out to the borrowed), in the housing 4, the slide bushing 10 to facilitate the operation of the submersible screw pumps. arranged in her.besindlichen slide 11, which is connected by when lowering the screw pump into the rod 12 with the locking piece 9 connected to the borehole, it is necessary, for example, that the. The cavity of the socket 10 is filled with liquid with the outside of the riser, with the help of which the screw pump 20 is lowered through a series of space located half of the pipes, since it is connected by channels 13, which would otherwise be conveyed out of the layers by the slide Liquid ¹ H separated from the interior of the riser pipes via the pump iri the pipes, which can be. This slide is clogged in the socket of the pump and makes it difficult to start 10 in one direction by the closure piece 9 and is. 25 shifted in the opposite direction by the pressure of the liquid in the riser 2 (Fig. 1), or in the event of an undesired outbreak of accompanying- After the side of the outside of the pipes as well as closed, on the surface of the earth In the borrowed space, the channels 13 are covered by a filter 14, a slide is created for the screw.

pumpe eine Notlage, die zur Folge haben kann, daß 30 Zur Begrenzung des Hubes des Schiebers 11 in derpump an emergency, which can have the consequence that 30 To limit the stroke of the slide 11 in the

die profilierte Pumpenlaufbuchse beschädigt wird Buchse 10 ist am dem Verschlußstück 9 zugekehrtenthe profiled pump bushing is damaged. Bushing 10 is facing towards the closure piece 9

und ausfällt, da die geförderte, die Reibflächen der Ende der Stange 12 ein Anschlag 15 vorgesehen. Dieand fails, since the conveyed, the friction surfaces of the end of the rod 12, a stop 15 is provided. the

zusammenwirkenden Pumpenteile (Schraube und ; Räume der Steigleitung 2, die sich über der Führungs-interacting pump parts (screw and; spaces of the riser 2, which are above the guide

Laufbuchse) kühlende Flüssigkeitsmenge zur Kühlung buchse 6 und über der Schieberbuchse 10 befinden, nicht ausreicht. 35 sind durch Kanäle 16 im Ventilgehäuse 4 verbunden.Liner) cooling amount of liquid for cooling socket 6 and located above the slide sleeve 10, not enough. 35 are connected by channels 16 in the valve housing 4.

Beim Betrieb der Schraubenpumpe muß in das Der Schieber 11 kann in der Buchse 10 beispiels-When the screw pump is in operation, the slide 11 can be inserted in the socket 10, for example

Bohrloch manches Mal schwere Flüssigkeit eingegos- weise durch zwei Stopfbuchsen 17 (F i g. 2) abgedich-Borehole, sometimes heavy liquid poured in, sealed by two stuffing boxes 17 (Fig. 2).

sen werden, und zwar in den Fällen, wenn das Bohr- tet werden.in those cases when the drilling is carried out.

loch nur wenig fördert oder wenn die Steigleitung mit Beim Herablassen der Pumpe ins Bohrloch befin-the hole only delivers little or if the riser pipe is in the borehole when lowering the pump.

Flüssigkeit ausgespült werden muß, um sie von abge- 40 den sich das Verschlußstück 9 und der Schieber 11 inLiquid must be flushed out in order to remove it from the closure piece 9 and the slide 11 in

lagertem Paraffin zu reinigen, wobei die schwere der unteren Endstellung (s. F i g. 1 und 2). Hierbeito clean lagertem paraffin, wherein the heavy the lower end position (see Fig. F ig. 1 and 2). Here

Flüssigkeit beim Herausziehen der Rohre abfließen ^; gelangt die im Raum außerhalb der Rohre befindlicheLiquid drains off when the pipes are pulled out ^; reaches the one located in the space outside the pipes

soll. ■■-.·.■..-; ·.·;..,..-.■ Flüssigkeit über die im Gehäuse 4 befindlichen geöff-target. ■■ -. ·. ■ ..-; ·. ·; .., ..-. ■ Liquid via the open-

Die Teile der Schraubenpumpe müssen auch beim , neten Kanäle in den die Buchse 10 und in die leerenThe parts of the screw pump must also be inserted into the socket 10 and into the empty channels

Stillstand der Pumpe vor mechanischen Beimengun- 45 Rohre 18 (Fig. 1), mit deren Hilfe, die Pumpe herabgen geschützt werden. 'gelassen wird. Derart kann keine Flüssigkeit zu derThe pump comes to a standstill in front of mechanical admixtures to be protected. 'is left. In such a way no liquid can add to the

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diese Pumpe durchsickern, so daß sich keine mechanischenThe invention has for its object to leak this pump, so that no mechanical

Nachteile zu beseitigen und ein Ventil zu schaffen, Beimengungen und Schmutz zwischen der SchraubeEliminate disadvantages and create a valve, admixtures and dirt between the screw

das die Durchführung aller dieser Arbeiten ermöglicht: 19* und Laufbuchse 19'^ im Pümpengehäuse ansam-which enables all of this work to be carried out: 19 * and liner 19 '^ in the pump housing

Die Aufgabe wird dadurch gelöst, daß im Ventil- 50 mein kann. Dadurch wird bei Inbetriebnahme dasThe object is achieved in that 50 can mine in the valve. This means that the

gehäuse eine mit ihrem Hohlraum mit dem außerhalb Anlassen der Pumpe erleichtert,housing one with its cavity facilitated with the outside starting of the pump,

der Rohre befindlichen Raum durch Kanäle verbun- Nach dem Einschalten der Pumpe hebt der Flüs-The space in the pipes is connected by ducts. After switching on the pump, the fluid

dene Schieberbuchse angeordnet ist und ein mit dem sigkeitsstrom das Verschlüßstück 9 hoch, wobei die-Ventilverschlußstück durch eine Stange verbundener, >i_; ses die Schlitze 7 in der, Führungsbuchse 6 erreicht,dene slide bushing is arranged and a with the sigkeitsstrom the closure piece 9 high, the valve closure piece connected by a rod,> i _; it reaches the slots 7 in the guide bush 6,

den Flüssigkeitsaustritt aus diesen Kanälen absper- 55 Gleichzeitig mit dem Verschlußstück 9 wird auch derthe liquid outlet from these channels is blocked. At the same time as the closure piece 9, the

render, in der Schieberbuchse in einer Richtung durch Schieber 11 angehoben, der den Durchfluß der Flüs-render, raised in the slide bushing in one direction by slide 11, which controls the flow of the fluid

das Ventilverschlußstück und in der entgegengesetzten sigkeit aus den Kanälen 13 in den Innenraum der the valve closure piece and in the opposite fluidity from the channels 13 in the interior of the

Richtung durch den Flüssigkeitsdruck-in der Steig- Rohre absperrt. Die ganze von der Pumpe geförderte Direction by the liquid pressure -in the riser- pipes shut off. The whole conveyed by the pump

leitung verschiebbarer Schieber vorgesehen ist. Flüssigkeitsmenge wird nun durch die Rohre 18 bis line displaceable slide is provided. The amount of liquid is now through the tubes 18 to

Am dem Absperrorgan zugekehrten Ende der 60 zur Erdoberfläche gefördert. At the end of the 60 facing the shut-off device, promoted to the surface of the earth.

Stange des Schiebers ist ein den Hub des Schiebers Ist die Fördermenge der Pumpe größer als dieThe rod of the slide is the stroke of the slide. If the delivery rate of the pump is greater than that

begrenzender Anschlag angeordnet. Ergiebigkeit des Bohrloches oder wird die Ergiebig-limiting stop arranged. Productivity of the borehole or is the productivity

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des keit aus irgendeinem Grund zeitweilig geringer, soIn the drawing, an embodiment of the speed is temporarily lower for some reason, see above Gegenstandes der Erfindung dargestellt. Es zeigt . fällt das dynamische Niveau, und es senkt sich zumSubject of the invention shown. It shows . the dynamic level falls, and it descends to the

F i g. 1 eine Schraubenpumpe mit dem erfindungs- 63 Pumpensaugkorb eine gashaltige Erdöl- oder Wassergemäßen, in der Steigleitung eingebauten Ventil, Erdöl-Gemisch-Säule.F i g. 1 a screw pump with the pump suction basket according to the invention, a gas-containing petroleum or water-like valve built into the riser, petroleum mixture column.

F i g. 2 das Ventil in vergrößertem Maßstab. In diesen Fällen wird die Pumpenförderung gerin-F i g. 2 the valve on an enlarged scale. In these cases the pump delivery is reduced Wie aus F i g. 1 ersichtlich ist, ist das Ventil 1 in ger, da durch die Arbeitsschrauben YSf eine aus meh-As shown in FIG. 1 can be seen, the valve 1 is in ger, because the working screws YSf one of several

reren Arten bestehende Flüssigkeit mit erhöhtem Gasgehalt gefördert wird. Gleichzeitig mit der Verminderung der Fördermenge der Pumpe wird auch die Strömungsgeschwindigkeit der Flüssigkeit im Spalt zwischen Verschlußstück 9 und den Wänden der Führungsbuchse 6 geringer.reren types existing liquid with increased gas content is promoted. Simultaneously with the decrease The flow rate of the pump is also the flow rate of the liquid in the Gap between the closure piece 9 and the walls of the guide bush 6 is smaller.

In diesem Fall ist die hydrostatische'Druckkraft der Säule, die von oben nach unten infolge der unterschiedlichen Querschnittsflächen des Schiebers 11 und der Stange 12 auf den Schieber 11 wirkt, größer als die Staudruckkraft des Flüssigkeitsstroms, die von unten nach oben auf das Verschlußstück 9 drückt.In this case is the hydrostatic 'pressure force of the column, which moves from top to bottom as a result of the different cross-sectional areas of the slide 11 and the rod 12 acts on the slide 11, greater than the dynamic pressure force of the liquid flow, which from presses down on the locking piece 9 upwards.

Der Schieber 11 und das Verschlußstück 9 senken sich etwas, wobei Flüssigkeit aus der Steigleitung 18 über die Kanäle 13 in den außerhalb der Rohre befindlichen Raum zurückfließt. Flüssigkeit strömt durch das Ventil so lange über, bis im Bohrloch über der Pumpe (außerhalb des Rohrsystems) wieder ein ausreichendes dynamisches Niveau erreicht wird, das für eine Wiederaufnahme der Fördertätigkeit der Pumpe erforderlich ist. Das Verschlußstück 9 schwimmt hierbei auf und überwindet die auf den Schieber 11 einwirkende Kraft; nachdem der Schieber 11 angehoben wurde, sperrt er ein Ausströmen der Flüssigkeit aus den Kanälen 13 ab, und die Pumpe fördert wieder die Flüssigkeit an die Erdoberfläche.The slide 11 and the closure piece 9 are lowered somewhat, with liquid flowing out of the riser pipe 18 flows back via the channels 13 into the space outside the tubes. Liquid flows through the valve over until there is sufficient again in the borehole over the pump (outside the pipe system) dynamic level is reached, which is necessary for a resumption of the pumping activity of the pump is required. The closure piece 9 floats here and overcomes the one acting on the slide 11 Power; after the slide 11 has been raised, it blocks an outflow of the liquid the channels 13 from, and the pump delivers the liquid again to the surface of the earth.

Wird der Steigleitungsschieber versehentlich geschlossen oder wird die Steigleitung selber, beispielsweise durch Paraffin verstopft, so läßt das Ventil Flüssigkeit aus der Steigrohrsäule 18 gleichfalls in den außerhalb der Rohre befindlichen Raum zurückfließen. If the riser valve is accidentally closed or the riser itself, for example clogged by paraffin, the valve allows liquid from the riser column 18 also in flow back into the space outside the pipes.

Bei raschem Anwachsen des Drucks in der Steigleitung 18 wächst auch die Kraft, die von oben nach unten auf den Schieber (Fig. 1 und 2) drückt. Hierdurch wird das Verschlußstück 9 hinabgedrückt (»es sinkt«) und läßt nur eine Teilmenge der von der Pumpe geförderten Flüssigkeit durch den Spalt zwischen dem Verschlußstück 9 und Wänden der Führungsbuchse 6 durch. Über die geöffneten Kanäle 13 strömt die Flüssigkeit so lange in den außerhalb der Rohre befindlichen Raum über, bis ein normaler Durchfluß über den wieder geöffneten, an der Erdoberfläche befindlichen Schieber wieder möglich ist. Die durch den Schieber 11 erfolgende Drosselung wird beendet, und dieser sperrt den Flüssigkeitsstrom über die Kanäle 13 wieder ab.With a rapid increase in the pressure in the riser 18, the force from above also increases presses down on the slide (Fig. 1 and 2). As a result, the locking piece 9 is pressed down (»es sinks «) and only allows a partial amount of the liquid delivered by the pump through the gap between the closure piece 9 and walls of the guide bush 6 through. Via the opened channels 13 the liquid flows over into the space outside the tubes until a normal one Flow through the reopened slide located on the surface of the earth is possible again. The throttling effected by the slide 11 is ended and the slide blocks the flow of liquid again via channels 13.

Wird die Pumpe stillgesetzt und hört der Staudruck des geförderten Flüssigkeitsstroms auf, von unten nach oben auf das Verschlußstück 9 zu drücken, so verschiebt der hydrostatische Druck der Flüssigkeitssäule den Schieber 11 und das Verschlußstück 9 in ihre unteren Endstellungen. Die Kanäle 13 werden freigegeben, und die Flüssigkeit fließt aus der Steigleitungsrohrsäule 18 in den außerhalb der Rohre befindlichen Raum zurück.If the pump is stopped and the back pressure of the liquid flow stops, from below to press upwards on the closure piece 9, so shifts the hydrostatic pressure of the liquid column the slide 11 and the locking piece 9 in their lower end positions. The channels 13 are released and the liquid flows out of the riser pipe column 18 back into the space outside the tubes.

Das Verschlußstück 9 setzt sich auf den Ventilsitz 8 auf und schützt die Arbeitsorgane 19 — die Schrauben 19* und die Laufbuchsen 19" im Pumpengehäuse 19" —, so daß kein aus mechanischen Beimengungen bestehender Bodensatz in diese eindringen kann.The closure piece 9 sits on the valve seat 8 and protects the working organs 19 - the screws 19 * and the bushings 19 "in the pump housing 19 "- so that no sediment consisting of mechanical admixtures can penetrate into it.

Bei dieser Ventilstellung, bei der die Räume innerhalb und außerhalb der Rohre miteinander verbunden sind, können nachstehende Arbeiten durchgeführt werden, die zum Betrieb der Schraubenpumpen in ίο Erdölbergwerken erförderlich sind:In this valve position, in which the spaces inside and outside the pipes are connected to one another the following work can be carried out which is necessary for the operation of the screw pumps in ίο Oil mines are necessary:

Herausziehen der Pumpe aus dem Bohrloch bei gleichzeitigem Rücklauf der Flüssigkeit aus den Rohren in das Bohrloch;
Ersticken der Fontäne mittels schwerer Flüssig-Withdrawing the pump from the borehole with simultaneous return of the fluid from the pipes into the borehole;
Suffocating the fountain with heavy liquid

keit beim Herausziehen der Pumpe aus dem Bohrloch in dem Fall, wenn dieses wenig ergiebig ist;speed when pulling the pump out of the borehole in the event that it is not very productive is;

Ausspülen der Steigleitung und des Bohrloches zur Beseitigung von Paraffinanhäufungen, wennFlushing out the riser and the borehole to remove paraffin build-up, if

^ao ein Bohrloch mit paraffinischen Erdölen ohne kratzende mechanisierte Rejnigung ausgebeutet wird.is exploited ^ao a borehole with paraffinic petroleum oils without scratching mechanized Rejnigung.

Die Größe des Spalts zwischen dem Verschlußstück 9 und den Wänden der Führungsbuchse 6 wird entsprechend der Zähigkeit der geförderten Flüssigkeit eingestellt. ,The size of the gap between the breechblock 9 and the walls of the guide bush 6 is according to the viscosity of the pumped liquid set. ,

Hier wurde nur eine vorzugsweise Ausführungsform des Ventils beschrieben. Alle möglichen Abarten des Ventils werden durch die nachfolgenden Patentansprüche erfaßt.Only one preferred embodiment of the valve has been described here. All kinds of varieties of the valve are covered by the following claims.

Claims

Patent claims:

1. Pump valve, preferably for submersible screw pumps arranged in the riser of a borehole with a valve closure piece located in a guide bush provided with slots, characterized in that in the valve housing (4) one with her Cavity connected to the space outside the tubes by channels (13) Slide bushing (10) is arranged and one with the valve closure piece (9) by a rod

(12) connected, the liquid outlet from these channels shut-off, in the valve sleeve in one direction through the valve plug and in the opposite direction through the Liquid pressure in the riser (18) sliding slide (11) is provided.

2. Valve according to claim 1, characterized in that on the valve closure piece (9) facing end of the rod (12) of the slide (11) a stroke of the slide in the slide

bushing (10) limiting stop (15) is arranged

1 sheet of drawings