EA029822B1 - Balance-beam drive for a sucker-rod pumping unit - Google Patents
Balance-beam drive for a sucker-rod pumping unit Download PDFInfo
- Publication number
- EA029822B1 EA029822B1 EA201600655A EA201600655A EA029822B1 EA 029822 B1 EA029822 B1 EA 029822B1 EA 201600655 A EA201600655 A EA 201600655A EA 201600655 A EA201600655 A EA 201600655A EA 029822 B1 EA029822 B1 EA 029822B1
- Authority
- EA
- Eurasian Patent Office
- Prior art keywords
- flexible element
- drive
- rod
- polished rod
- mast
- Prior art date
Links
Abstract
Description
Изобретение относится к области нефтедобывающей промышленности, в частности к средствам откачки жидкой среды из технологических скважин. Снижение затрат времени на транспортировку и обслуживание, удобство обслуживания, возможность плавного регулирования высоты мачты, увеличение надежности и срока службы каната талевой оснастки достигаются за счет того, что в балансирном приводе штанговой насосной установки, содержащей основание, силовой привод с противовесом и кривошипно-шатунным преобразователем с балансиром, мачту, установленную с возможностью отклонения от устья скважины регулятором положения в виде патрубка с тягами, имеющими по концам резьбы противоположного направления, и снабженную кронблочной рамой на верхнем конца, по меньшей мере, двухструнную талевую оснастку опрокинутой конструкции, снабженную дополнительным роликом подвески полированного штока колонны штанг и барабаном с запасом гибкого элемента, имеются расположенные параллельно две талевые системы, оснащенные одним гибким элементом, охватывающим упомянутый дополнительный ролик, на который подвешивается полированный шток. В частном случае исполнения оба конца гибкого элемента намотаны с запасом и закреплены в индивидуальных барабанах, что позволяет при необходимости перепускать гибкий элемент талевой оснастки по мере износа его отдельных частей для повышения надежности и ресурса работы. Спаренная талевая система из одного цельного каната и подвеска полированного штока посредством блока обеспечивают равномерность натяжений и действующих нагрузок на каждой ветви параллельных талевых систем, их высокую надежность, удобство монтажа и эксплуатации.The invention relates to the field of oil industry, in particular to the means of pumping a liquid medium from process wells. Reducing the time spent on transportation and maintenance, ease of maintenance, the ability to smoothly adjust the height of the mast, increase the reliability and service life of the tackle cable rope due to the fact that the balance pump drives a pumping unit containing a base, a power drive with a counterweight and a crank-connecting rod converter with the balancer, the mast, installed with the possibility of deviation from the wellhead by the position controller in the form of a pipe with rods having at the ends of the thread opposite to boards, and equipped with a crown frame on the upper end, at least a two-stringed tackle tool of an overturned structure, equipped with an additional suspension roller for a polished rod of a rod string and a drum with a reserve of a flexible element, there are two parallel talley systems arranged in parallel, equipped with one flexible element covering the above-mentioned additional roller, which is hung on a polished rod. In the particular case of performance, both ends of the flexible element are wound with a margin and fixed in individual drums, which allows, if necessary, to bypass the flexible element of the pulley attachment as its individual parts wear out to increase reliability and service life. The paired pulley system from a single solid rope and the suspension of a polished rod through the block ensure uniform tension and operating loads on each branch of parallel pulley systems, their high reliability, ease of installation and operation.
029822 Β1029822 Β1
029822029822
Изобретение относится преимущественно к области нефтедобывающей промышленности и может быть использовано при добыче жидких полезных ископаемых погружными плунжерными насосами.The invention relates primarily to the field of oil industry and can be used in the extraction of liquid minerals by submersible plunger pumps.
Известен привод погружной насосной установки [Е.И.Бухаленко, В.Е.Бухаленко. Оборудование и инструмент для ремонта скважин. - М.: Недра, 1991, с.23, рис.2.4], содержащий основание, электродвигатель с редуктором и наружной одноступенчатой передачей, балансир с головкой и канатной подвеской, расположенный на опорной мачте и соединенный с кривошипом привода посредством шатуна.Known drive submersible pump installation [E. Bukhalenko, V. E. Bukhalenko. Equipment and tools for well repair. - M .: Nedra, 1991, p.23, fig.2.4], containing a base, an electric motor with a gearbox and an external single-stage gear, a balance weight with a head and a cable suspension, located on the supporting mast and connected to the drive crank by means of a connecting rod.
К основным недостаткам известного балансирного привода следует отнести то, что конструкция его не позволяет в широких пределах изменять величину хода штанговой колонны, что позволило бы повысить во многих случаях КПД плунжерного насоса. В случае необходимости создания длинноходового привода высота ее кратно увеличивается, что существенно увеличивает его массогабаритные показатели, затрудняет ее транспортировку и снижает устойчивость в районах с сильными ветрами.The main disadvantages of the known balancer drive include the fact that its design does not allow to change the stroke of the rod string over a wide range, which would improve in many cases the efficiency of the plunger pump. If it is necessary to create a long-stroke drive, its height multiplies by several times, which significantly increases its weight and dimensions, makes it difficult to transport and reduces stability in areas with strong winds.
Известен балансирный привод штанговой насосной установки (патент РК № 26175 МПК Р 04В 47/02, опубл. 14.09.2012, бюл. № 9), содержащий основание, силовой привод с противовесом, кривошипно-шатунным преобразователем и балансиром, мачту с кронблочной рамой на верхнем конце, установленную с возможностью отклонения от устья скважины с помощью регулятора положения в виде патрубка с тягами, имеющими по концам резьбы противоположного направления и, по меньшей мере, двухструнную талевую оснастку опрокинутой конструкции, один конец каната которой зачален на расположенном со стороны балансира дополнительном противовесе, снабженном дополнительным блоком, охваченным гибким элементом, перекинутым через блоки упомянутой кронблочной рамы, концы которого закреплены на стандартном устройстве подвески полированного штока колонны штанг; другой конец упомянутой талевой оснастки закреплен на основании или барабане с запасом гибкого элемента.The balancing drive of the pumping unit is known (Patent of the Republic of Kazakhstan No. 26175 MPK R 04B 47/02, published on September 14, 2012, bulletin No. 9), which contains a base, a power drive with a counterweight, a crank-connecting rod converter and a balance bar, a mast with a crown block frame on the upper end, installed with the possibility of deviation from the wellhead using a position controller in the form of a pipe with rods having threads of opposite direction and at least a two-string round-end tooling of an overturned design, one end of which is rooted An additional counterweight positioned on the side of the balance bar, equipped with an additional block, enclosed by a flexible element, thrown over the blocks of the above-mentioned crown-frame, the ends of which are fixed on the standard suspension device of a polished rod of the rod of the rods; the other end of the said pulley attachment is fixed on the base or the drum with a supply of flexible element.
К недостаткам известного балансирного привода следует отнести то обстоятельство, что его конструкция усложнена подвеской на мачте дополнительного противовеса, а его талевая система выполнена в виде двух последовательно расположенных талевых оснасток. При этом первая оснастка (от барабана с запасом каната до противовеса и являющаяся основной) оснащена одинарной ветвью талевого каната, что снижает его надежность, а также усложняет монтаж и регулировку величины хода привода.The disadvantages of the known balancing drive should be attributed to the fact that its design is complicated by the suspension on the mast of an additional counterweight, and its pulley system is made in the form of two consecutive pulley rigs. At the same time, the first rigging (from the drum with the reserve of the rope to the counterweight and which is the main one) is equipped with a single branch of the pulley rope, which reduces its reliability and also complicates the installation and adjustment of the actuator stroke.
Тогда как вторая талевая оснастка, являющаяся продолжением первой (от подвески полированного штока до блока на противовесе на мачте) имеет уже спаренные ветви каната на подвеске полированного штока. Такая схема оснастки талевой системы в известном приводе предполагает также необходимость наличия двух отдельных секций канатов и, учитывая вышесказанное, возможно разных диаметров.While the second pulley attachment, which is a continuation of the first (from the polished rod suspension to the counterweight block on the mast), has already paired branches of the rope on the polished rod suspension. Such a tooling scheme of a pulley system in a known drive also implies the need for two separate sections of the rope and, taking into account the above, possibly different diameters.
Для исключения указанных недостатков в балансирном приводе штанговой насосной установки, содержащей основание, силовой привод с противовесом, кривошипно-шатунным преобразователем и балансиром, мачту с кронблочной рамой на верхнем конце, установленную с возможностью отклонения от устья скважины с помощью регулятора положения в виде патрубка с тягами, имеющими по концам резьбы противоположного направления и, по меньшей мере, двухструнную талевую оснастку опрокинутой конструкции, снабженную дополнительным блоком подвески полированного штока колонны штанг и барабаном с запасом гибкого элемента, имеются расположенные параллельно две талевые системы, оснащенные одним гибким элементом, охватывающим расположенный над полированным штоком упомянутый дополнительный блок. В частном случае исполнения привод имеет еще один дополнительный барабан с запасом гибкого элемента, что позволяет перепускать гибкий элемент талевой оснастки по мере износа его отдельных частей для повышения надежности и ресурса работы.To eliminate these shortcomings in the balancer drive, the pumping unit contains a base, an actuator with a counterweight, a crank connecting rod converter and a balancer, a mast with a crown-block frame at the upper end, installed with the possibility of deviating from the wellhead using a position controller in the form of a connecting piece with rods , having at the ends of the thread of the opposite direction and at least a two-string pulley tooling of an overturned structure, equipped with an additional block of polished suspension About the stem of the rod string and the drum with a reserve of the flexible element, there are two parallel taleted systems arranged in parallel, equipped with one flexible element, covering the above-mentioned additional block located above the polished rod. In the particular case of execution, the drive has one more additional drum with a reserve of a flexible element, which allows you to bypass the flexible element of the pulley attachment as its individual parts wear out to increase reliability and service life.
Спаренная талевая система из одного цельного каната и расположение блока на подвеске полированного штока обеспечивают равномерность натяжений и действующих нагрузок на каждой ветви параллельных талевых систем, их высокую надежность, удобство монтажа и эксплуатации.The paired pulley system of one solid rope and the location of the block on the polished rod suspension ensure uniform tension and operating loads on each branch of parallel pulley systems, their high reliability, ease of installation and operation.
Изобретение поясняется графическими приложениями, где на фиг. 1 представлена конструкция балансирного привода штанговой насосной установки; на фиг. 2 - блок подвески полированного штока с возможностью уравновешивания нагрузок и натяжений параллельных ветвей талевых систем; на фиг. 3 показаны схемы возможных вариантов талевой оснастки для трех- или четырехструнной конструкции (вид сбоку). Для удобства пояснений спаренные блоки параллельных талевых систем обозначены цифрами на фигурах с индексом (а) и без.The invention is illustrated by graphic applications, where in FIG. 1 shows the design of the balancing drive of the pumping unit; in fig. 2 - suspension block of polished rod with the possibility of balancing the loads and tensions of parallel branches of the pulley systems; in fig. Figure 3 shows diagrams of possible variants of a pulley attachment for a three- or four-string construction (side view). For convenience of explanation, paired blocks of parallel track systems are designated by numbers on the figures with the index (a) and without.
Балансирный привод штанговой насосной установки (см. фиг. 1) состоит из основания 1, на котором смонтирован силовой привод 2 с кривошипно-шатунным преобразователем крутящего момента электродвигателя в колебательное перемещение балансира 3, установленного шарнирно на опоре балансира 4. Привод имеет мачту телескопической конструкции, состоящую из опорной 5 и выдвижной 6 частей с фиксатором положения 7. Выдвижная часть мачты 6 имеет кронблочную раму 8. Мачта снабжена отклоняющим устройством 9 (в дальнейшем регулятор 9), имеющим тяговый элемент, состоящий из патрубка 10 с резьбами противоположной нарезки по концам. В патрубок 10 с одной стороны ввернута тяга 11, а с другой стороны - тяга 12, которая имеет полость 13, в которую могут входить хвостовик тяги 11. Длина винтовой нарезки тяги 11 превосходит таковую тяги 12. Тяга 11 может быть снабжена, например, червячной передачей 14 для торможения и независимого вращения. Регулятор 9 имеет муфту 15, охватывающую опорную часть 5 мачты.The balancing drive of the pumping unit (see Fig. 1) consists of the base 1, on which the power drive 2 is mounted with a crank connecting rod torque converter of the electric motor to oscillatory movement of the balance weight 3, pivotally mounted on the balance weight support 4. The drive has a telescopic mast consisting of a support 5 and a sliding 6 parts with a position lock 7. The pull-out part of the mast 6 has a crown-shaped frame 8. The mast is equipped with a deflecting device 9 (hereinafter, the regulator 9), having a traction element, with standing out of the socket 10 with threads cut on the opposite ends of. On the one hand, the pipe 11 is screwed into the pipe 10, and on the other hand, the rod 12, which has a cavity 13, which may include the rod of the rod 11. The length of the screw thread of the rod 11 exceeds that of the rod 12. The rod 11 may be equipped with a worm gear 14 for braking and independent rotation. The regulator 9 has a coupling 15, covering the support part 5 of the mast.
Через парные блоки 16 (16а) и 17 (17а) кронблочной рамы 8 (фиг. 2) перекинуты ветви 18 (18а) гиб- 1 029822Through the paired blocks 16 (16a) and 17 (17a) of the crown-frame frame 8 (Fig. 2), branches 18 (18a) of the gib-1 029822 are thrown
кого элемента, охватывающего дополнительный блок 19, который служит для подвески полированного штока 20 и выравнивания натяжения и нагрузок параллельных гибких ветвей талевой оснастки 18 (18а).This element covers an additional block 19, which serves to suspend the polished rod 20 and equalize the tension and loads of parallel flexible branches of the pulley attachment 18 (18a).
От кронблока параллельные ветви гибкого элемента охватывают последовательно парные блоки 21 (21а) на основании привода, парные блоки 22 (22а), закрепленные в левой части балансира 3, парные блоки 23 (23а) на основании привода и намотаны с запасом на барабанах 24 (24а) и застопорены червячным приводом 26. После завершения оснастки канатом талевой системы к блоку 19 подвешивают полированный шток 20. При необходимости плавного изменения величины хода полированного штока 20 канат частично перепускают (или наматывают) с барабана 24 или 24а червячными приводами 26.From the crown block, the parallel branches of the flexible element successively cover paired blocks 21 (21a) at the base of the drive, paired blocks 22 (22a) fixed on the left side of the balance bar 3, paired blocks 23 (23a) at the base of the drive and are wound with a margin on the drums 24 (24a ) and locked by a worm drive 26. After completion of rigging with a rope of a pulley system, a polished rod 20 is suspended to block 19. If necessary, smooth variation of the stroke of the polished rod 20 is partially reloaded (or wound) from the drum 24 or 24a with worm gears 26
После соединения с источником энергии (не показанным в графических приложениях) привод готов к эксплуатации. За счет воздействия шатуна 27 на правое плечо балансира 3 левое его плечо с укрепленным на ней блоком 22 (22а) начинает подниматься в верхнее положение, увлекая и канаты талевых оснасток.After connecting to a power source (not shown in graphic applications), the drive is ready for operation. Due to the impact of the connecting rod 27 on the right shoulder of the balancer 3, its left shoulder, with the block 22 (22a) mounted on it, begins to rise to the upper position, dragging the ropes of tackle accessories.
Вследствие этого ветви 18 (18а) канатной подвески укорачиваются и осуществляют подъем полированного штока 20 с колонной штанг на установленную величину подъема. Выполнению этой операции помогает и противовес 28, занимающий верхнее положение при спуске колонны штанг.As a consequence, the branches 18 (18a) of the cable suspension are shortened and lift the polished rod 20 with the column rods by a set amount of lift. The counterweight 28, which occupies the upper position during the descent of the rod column, also helps to perform this operation.
Таким образом, плунжерный насос (не показанный на фигурах графических материалов) производит откачку жидкой среды.Thus, a plunger pump (not shown in the figures of graphic materials) pumps out a liquid medium.
На фиг. 3 представлена схема расположения элементов параллельной талевой оснастки, позволяющая получить также трех- или четырехструнные системы с кратным увеличением длины хода полированного штока серийных станков-качалок соответственно в три или четыре раза. Для этого на левом конце балансира рядом с парными блоками 22 (22а) устанавливаются дополнительные парные блоки 25 (25 а).FIG. Figure 3 shows the layout of elements of a parallel tackle tooling, which also makes it possible to obtain three- or four-string systems with a multiple increase in the stroke length of the polished rod of standard pumping units by three or four times, respectively. To do this, on the left end of the balance bar next to the paired blocks 22 (22a) additional paired blocks 25 (25a) are installed.
Для увеличения длины хода полированного штока в три раза необходима трехструнная талевая оснастка со струнами В, С, Д. Для этого концы гибкого элемента закрепляются в блоках 25 и 25а зажимами 27 и 27а на левом конце балансира 3.To increase the stroke length of the polished rod three times, a three-stringed pulley tool with strings B, C, D is required. For this, the ends of the flexible element are fixed in blocks 25 and 25a with clamps 27 and 27a on the left end of the balance bar 3.
Для увеличения длины хода в четыре раза необходима четырехструнная талевая оснастка со струнами В, С, Д, Е. Для этого концы гибкого элемента охватывают блоки 25 и 25а, наматываются на барабанах 24 и 24а и фиксируются стопором 26.To increase the stroke length four times, a four-stringed tackle equipment with strings B, C, D, E is needed. For this, the ends of the flexible element encompass blocks 25 and 25a, are wound on drums 24 and 24a and fixed by a stopper 26.
Монтаж и эксплуатация балансирного привода штанговой насосной установки (в дальнейшем привод) происходит следующим образом. Привод устанавливают на фундаменте в соответствии с фиг. 1. После чего с одного из закрепленных на основании 1 барабанов 24 или 24а, на которые предварительно намотан весь запас гибкого элемента, перепускают один конец гибкого элемента 18 (в дальнейшем канат) последовательно в зависимости от оснастки (например, при четырехструнной) через соответствующие блоки 25, 23, 22, 21, 17, 16, а затем после охвата дополнительного блока 19 через соответствующие блоки 16а, 17а, 21а, 22а, 23а, 25а, и закрепляется на барабане 24а, образуя две параллельно расположенные талевые оснастки.The installation and operation of the balancer drive pump unit installation (hereinafter drive) is as follows. The drive is mounted on a foundation in accordance with FIG. 1. Then from one of the reels 24 or 24a secured on the base 1, on which the entire stock of the flexible element is pre-wound, one end of the flexible element 18 (hereinafter the rope) is successively transferred, depending on the rigging (for example, with four string), through appropriate blocks 25, 23, 22, 21, 17, 16, and then, after covering an additional block 19, through the corresponding blocks 16a, 17a, 21a, 22a, 23a, 25a, and is attached to the drum 24a, forming two parallelly spaced tackles.
Таким образом, описанный привод позволяет в широких пределах изменять величину хода плунжера насоса как за счет изменения положения шатуна на кривошипе, так и числа струн в параллельных талевых оснастках привода.Thus, the described drive allows within wide limits to change the stroke of the pump plunger both by changing the position of the connecting rod on the crank, and by the number of strings in parallel talley toolings of the drive.
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| EA201600655A EA029822B1 (en) | 2015-01-14 | 2015-01-14 | Balance-beam drive for a sucker-rod pumping unit |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| EA201600655A EA029822B1 (en) | 2015-01-14 | 2015-01-14 | Balance-beam drive for a sucker-rod pumping unit |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| EA201600655A2 EA201600655A2 (en) | 2016-12-30 |
| EA201600655A3 EA201600655A3 (en) | 2017-02-28 |
| EA029822B1 true EA029822B1 (en) | 2018-05-31 |
Family
ID=57672163
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| EA201600655A EA029822B1 (en) | 2015-01-14 | 2015-01-14 | Balance-beam drive for a sucker-rod pumping unit |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| EA (1) | EA029822B1 (en) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2688598C1 (en) * | 2018-07-30 | 2019-05-21 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Уфимский государственный нефтяной технический университет" | Pumping unit |
| RU2721067C1 (en) * | 2019-10-22 | 2020-05-15 | Публичное акционерное общество «Татнефть» имени В.Д. Шашина | Downhole sucker-rod pumping unit |
| CN111878043B (en) * | 2020-09-02 | 2022-05-03 | 中国石油化工股份有限公司 | Rotary and flow type balance block of beam-pumping unit and adjusting method |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4691511A (en) * | 1982-12-14 | 1987-09-08 | Otis Engineering Corporation | Hydraulic well pump |
| SU1479697A1 (en) * | 1987-07-06 | 1989-05-15 | Азербайджанский политехнический институт им.Ч.Ильдрыма | Installation for long-stroke deep-pumping production of oil weel |
| RU2350785C1 (en) * | 2007-09-27 | 2009-03-27 | Общество с ограниченной ответственностью научно-производственная фирма "Милек" | Drive of well sucker rod pump |
-
2015
- 2015-01-14 EA EA201600655A patent/EA029822B1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4691511A (en) * | 1982-12-14 | 1987-09-08 | Otis Engineering Corporation | Hydraulic well pump |
| SU1479697A1 (en) * | 1987-07-06 | 1989-05-15 | Азербайджанский политехнический институт им.Ч.Ильдрыма | Installation for long-stroke deep-pumping production of oil weel |
| RU2350785C1 (en) * | 2007-09-27 | 2009-03-27 | Общество с ограниченной ответственностью научно-производственная фирма "Милек" | Drive of well sucker rod pump |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EA201600655A3 (en) | 2017-02-28 |
| EA201600655A2 (en) | 2016-12-30 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR102226223B1 (en) | System for hoisting a load on an offshore rig | |
| CN101801834B (en) | Elevator arrangement and method | |
| CA2855806C (en) | A compensator | |
| RU2487983C2 (en) | Monolithic moved drilling plant for rotor drilling of wells | |
| EA029822B1 (en) | Balance-beam drive for a sucker-rod pumping unit | |
| CN108222889A (en) | Without speed reducer digital control vertical pumping unit | |
| NO20120518A1 (en) | Winches with direct permanent magnet operation | |
| CN208544990U (en) | A kind of mining hoisting steel wire rope hydraulic control device | |
| CN207634067U (en) | Elevator pumping unit | |
| CN205274975U (en) | Manned lift | |
| US1928532A (en) | Method of and apparatus for applying power for the operation of reciprocatory pumps | |
| CN204175202U (en) | Oil-extractor polish-rod | |
| CN206539320U (en) | A kind of plural equilibrium and the vertical oil-pumping machine for reducing wire rope load | |
| CN201666130U (en) | Hydraulic elevator | |
| JP2849288B2 (en) | Elevator main rope traction device | |
| US1442230A (en) | Tool-feeding means for drilling rigs | |
| EA031213B1 (en) | Hoist of a derrick lifting device | |
| CN203669840U (en) | Vertical type pumping unit with single reducing wheel | |
| US11097929B2 (en) | Top-mounted hoist for use in a derrick or drilling mast of an oil and gas rig | |
| CN205135573U (en) | A beam -pumping unit for coal bed gas exploitation | |
| US4448246A (en) | Apparatus for setting casing in an oil well | |
| US1848736A (en) | Pumping big | |
| RU2634602C1 (en) | Hoisting plant | |
| NO332075B1 (en) | Ceiling device for a floating installation | |
| SU63612A1 (en) | Drilling rig |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s) |
Designated state(s): AM AZ BY KZ KG TJ TM RU |