DK153242B

DK153242B - Hydraulisk drevet boreroerspumpe

Info

Publication number: DK153242B
Application number: DK227984A
Authority: DK
Inventors: Donald Ian Guy Macleod
Original assignee: Donald Ian Guy Macleod
Priority date: 1982-09-09
Filing date: 1984-05-08
Publication date: 1988-06-27
Also published as: DE3377805D1; WO1984001002A1; EP0118497A1; IN159718B; JPS59501516A; DK153242C; EP0118497A4; ZA836613B; EP0118497B1; DK227984D0; DK227984A

Description

DK 153242 B

Opfindelsen vedrører et brøndpumpeanlæg omfattende en afgangsledning og en hydraulisk drevet borerørspumpe med et pumpestempel og med en fodventil til indføring af væske til en første cylinder, en kontraventil 5 ved pumpestemplet, der med en stempelstang er forbundet med et slavestempel i en anden cylinder, der er koaksial med den første cylinder, samt ved toppen en hydraulisk drivenhed med mindst ét drivstempel, hvis modstående sider står i ledningsforbindelse med hver sin side af sla-10 vestemplet.

Fra AU patentskrift nr. 239 991 kendes et brøndpumpeanlæg af den i indledningen angivne art. I dette kendte anlæg er den hydrauliske drivenhed forbundet med den neddykkede borerørspumpe via to fra pumpens afgangs-15 ledning adskilte rørledninger, hvoraf den ene tjener til at løfte slavestemplet og den anden tjener til at føre slavestemplet tilbage til sin udgangsstilling eller bundstilling.

Brøndpumpeanlægget ifølge opfindelsen adskiller 20 sig fra det kendte anlæg ved, at der ved borerørspumpen umiddelbart nedstrøms for kontraventilen ved pumpestemplet er en åben passage mellem rummet i den første cylinder over pumpestemplet og rummet i den anden cylinder over slavestemplet, at der foroven i afgangsledningen er 25 en ventil, der er indrettet til at afspærre afgangsledningen og til at åbne for denne, når pumpestemplet løfter den pumpede væske op gennem ledningen, og at den hydrauliske drivenheds ene stempelside, der er ledningsforbundet med undersiden af slavestemplet tillige 30 er forbundet med ventilen i afgangsledningen til styring af ventilen, medens den anden stempelside er ledningsforbundet med afgangsledningen umiddelbart opstrøms for denne ventil.

Herved opnås, at pumpens afgangsledning samtidig 35 fungerer som en forbindelsesledning mellem den hydrauliske drivenhed og den neddykkede pumpe. Dette har den 2

DK 153242 B

fordel, at det kun er nødvendigt at føre en enkelt hydraulisk rørledning mellem drivenheden og den neddykkede borerørspumpe, hvilket resulterer i en simplere installation og dermed i - lavere udgifter til etablering og 5 drift af anlægget. Pumpeanlægget virker ved, at driven-heden via den omtalte hydrauliske rørledning forøger trykket på den ene side af slavestemplet, hvorved pumpestemplet løftes, og dermed løfter den pumpede væske op gennem afgangsrøret til overfladen. Samtidig påvirker 10 trykket i trykledningen ventilen i pumpens afgangsrør til åbning. Efter at pumpeslaget er afsluttet, lukkes ventilen i toppen af afgangsrøret, og dette sættes under tryk fra drivenheden ved hjælp af et kort hjælpetrykrør.

Trykket i afgangsrøret forplanter sig via den 15 ovenfor omtalte åbne passage til den anden side af slavestemplet og trykker dette tilbage til sin bundstilling, hvor det er klar til at indlede en ny pumpecyklus.

Opfindelsen beskrives nærmere i det følgende under henvisning til tegningen, hvor 20 fig. 1 skematisk viser et tværsnit i et brøndpum- peanlæg ifølge opfindelsen, og med en hydraulisk drevet hydraulisk drivenhed for borerørspumpen, og fig. 2 et delsnit af et alternativt mekanisk arrangement for drift af den hydrauliske drivenhed.

25 En hydraulisk drivenhed 1 ved toppen af borerø ret er indrettet til aktivering af en borerørspumpe 2 og omfatter to cylindre 3 og 4, der er understøttet i et trug 5, og som har stempler 6 og 7, der er forbundet med hinanden ved hjælp af en stang 8.

30 I den i fig. 1 viste udførelsesform anvendes der en hydraulisk motor til at bevæge stangen 8 frem og tilbage, men som vist i fig. 2 kan der anvendes en krumtapmekanisme .

Som vist i fig. 1 er stangen 8 ved hjælp af en 35 mekanisk forbindelse 9 forbundet med en anden stang 10, der er parallel med den første stang 8, og denne

DK 153242 B

3 stang 10 forbinder et par stempler 11 og 12 i et hy-draulmotororgan 13, hvilke stempler er anbragt i cylindre 14 og 15, der er anbragt parallelt med det første par cylindre 3 og 4, 5 Stemplerne 11 og 12 drives ved hjælp af hy~ draulfluidum fra en passende beholdning 18 ved hjælp af en hydraulpumpe 19, der virker gennem en solenoide-ventil 20, der styres af et par mikroafbrydere 21 og 22, der er placeret således, at bevægelsesesretningen 10 vendes, når den mekaniske forbindelse 9 mellem de to stænger 8 og 10 når til den ene mikroafbryder, og at retningen igen vendes osv., når den mekaniske forbindelse når til den anden mikroafbryder, hvilket sikrer, at drivstemplerne 11 og 12 via stængerne 10 og 8 reci-15 procerer stemplerne 6 og 7.

Til undgåelse af hydraulslag er der indkoblet en mikroprocessor 23 til styring af ventilen 20.

Den neddykkede pumpe 2 har en øvre cylinder 25 og en nedre cylinder 26, hvilke cylindre har samme volu-20 men som cylindrene 3 og 4.

Cylinderen 25 har et slavestempel 27, medens den nedre cylinder 26 har et pumpestempel 28, hvilke stempler er indbyrdes forbundne ved hjælp af en hul stempelstang 30, der passerer gennem en central skille-25 væg 31 og har en pakning 32, og såvel det øvre slavestempel 27 som det nedre pumpestempel 28 har åbninger, og det nedre pumpestempel 28 har en kontraventil 33, der lukker åbningen i stemplet under dettes opadgående bevægelse.

30 En fodventil 34 muliggør væskestrøm gennem en åbning 35 ind i den nedre del af et rum 36 i cylinderen 26, medens porte 37 i den hule stempelstang 30 muliggør væskepassage gennem stangen 30 til et rum 38 over pumpestemplet 28 i cylinderen 26.

35 Cylinderen 3 i overfladedrivenheden 1 er via en trykledning 42 og et ringformet rum 45 mellem en

DK 153242B

4 bøsning 46 og cylinderen 25 i forbindelse med et rum 44 i cylinderen 25 under slavestemplet 27, medens borerørspumpen 2's afgangsledning 42 er forbundet med et kammer 48 .i cylinderen 25 over slavestemplet 5 27.

I afgangsledningen 42 er der en ventil 50, der er belastet til lukket stilling ved hjælp af en fjeder 51, men som løftes fra sit sæde 52 i et kammer 53 af trykket på et stempel 54 fra trykledningen 40, hvil-10 ket tryk virker gennem en grenledning 55.

Formålet med ventilen 50 er at åbne for udstrømning fra afgangsledningen 42 under den tid, hvor væske i trykledningen 40 løfter stemplerne 27 og 28, medens strømmen lukkes, når stemplerne 27 og 28 føres 15 tilbage efter et løfteslag.

Tilbageføringen af stemplerne 27 og 28 opnås ved udadgående bevægelse af stemplet 7 i cylinderen 4, hvorved afgangsledningen 42 sættes under tryk via en hjælpetrykledning 57, der forbinder cylinderen 4 20 med kammeret 53.

På tegningen viser de fuldt optrukne pile strømningsretningen under løfteslaget, i hvilket tilfælde ventilerne 50 og 34 er åbne, og ventilen 33 er lukket. De punkterede pile viser strømningsretningen ved 25 returslaget, når ventilerne 50 og 34 er lukkede, og ventilen 33 er åben.

Det bemærkes, at stemplet 27 også kunne være forsynet med en ventil, der kunne lukke, når der sættes returtryk på slaveenheden.

30 Den i fig. 2 viste drivenhed kan erstatte den hy drauliske motor 13 og omfatte en krumtap 60, der ved hjælp af an stang 61 er forbundet med et krydshoved 62, der kan glide på en styrestang 63, der er fastgjort til cylindrene 3a og 4a, hvilket krydshoved 62 er 35 fastgjort til stangen 8a, der forbinder stemplerne i cylindrene 3a og 4a.

Claims

1. Brøndpumpeanlæg omfattende en afgangsledning (42) og en hydraulisk drevet borerørspumpe (2) med et pumpestempel (28) og med en fodventil (34) til indføring af væske til en første cylinder (26), en kontraventil 5 (33) ved pumpestemplet (28), der med en stempelstang (30) er forbundet med et slavestempel (27) i en anden cylinder (25), der er koaksial med den første cylinder, samt ved toppen en hydraulisk drivenhed (1) med mindst ét drivstempel, hvis modstående sider (6, 7) står i led-10 ningsforbindelse med hver sin side af slavestemplet, kendetegnet ved, at der ved borerørspumpen (2) umiddelbart nedstrøms for kontraventilen (33) ved pumpestemplet (28) er en åben passage mellem rummet i den første cylinder (26) over pumpestemplet (28) og rum-15 met i den anden cylinder (25) over slavestemplet (27), at der foroven i afgangs ledningen (42) er en ventil (50), der er indrettet til at afspærre afgangsledningen (42) og til at åbne for denne, når pumpestemplet (28) løfter den pumpede væske op gennem ledningen, og at den 20 hydrauliske drivenheds ene stempelside (6), der er ledningsforbundet med undersiden af slavestemplet (27) tillige er forbundet med ventilen (50) i afgangsledningen (42) til styring af ventilen, medens den anden stempelside (7) er ledningsforbundet med afgangsledningen (42) 25 umiddelbart opstrøms for denne ventil.

2. Brøndpumpeanlæg ifølge krav 1, kendetegnet ved, at borerørspumpens (2) stempelstang (30) er hul og ved sin øverste ende strækker sig gennem slavestemplet (27), medens den ved sin nederste ende ved 30 pumpestemplets (28) overside har en åbning (37) mod rummet i den første cylinder (26), og at ventilen (50) i afgangsledningen (42) påvirkes til lukning af afgangsledningen (42) af en fjeder (51), og har et åbnestempel DK 153242 B (54) til åbning af ventilen (50) under påvirkning af hydraulisk tryk fra drivenhedens (1) ene stempelside (6).