RU112723U1

RU112723U1 - Borehole PUMP PUMP

Info

Publication number: RU112723U1
Application number: RU2011112744/06U
Authority: RU
Inventors: Евгений Дмитриевич Мокроносов; Юрий Петрович Метусалло; Леонид Иванович Киселев; Сергей Наумович Долгих; Абзал Мендибаевич Мендибаев
Original assignee: Закрытое акционерное общество "Пермская компания нефтяного машиностроения"
Priority date: 2011-04-01
Filing date: 2011-04-01
Publication date: 2012-01-20

Abstract

Скважинный штанговый насос, содержащий цилиндр с верхним и нижним удлинительными патрубками и плунжер, длина которого больше длины цилиндра, отличающийся тем, что он снабжен направляющими поверхностями для плунжера, выполненными на внутренних поверхностях удлинительных патрубков, при этом расстояние от торца цилиндра до направляющей меньше половины максимальной длины хода плунжера, а зазор между плунжером и направляющими поверхностями больше зазора между плунжером и цилиндром по максимальной группе посадки пары плунжер - цилиндр, а диаметр направляющих поверхностей меньше максимального диметра отверстия по 16 квалитету. Downhole sucker rod pump containing a cylinder with upper and lower extension pipes and a plunger, the length of which is greater than the length of the cylinder, characterized in that it is equipped with guide surfaces for the plunger made on the inner surfaces of the extension pipes, while the distance from the end of the cylinder to the guide is less than half the maximum the stroke length of the plunger, and the clearance between the plunger and the guide surfaces is greater than the clearance between the plunger and the cylinder according to the maximum seating group of the plunger-cylinder pair, and the diameter of the guide surfaces is less than the maximum diameter of the bore according to grade 16.

Description

Полезная модель относится к гидравлическим машинам объемного вытеснения и может быть использована в качестве устройства для подъема жидкостей с больших глубин, например из скважин.The utility model relates to hydraulic volume displacement machines and can be used as a device for lifting liquids from great depths, for example, from wells.

Известны глубинные штанговые насосы (пат. RU 24516, МПК⁷ F04B 47/00, опубл. 10.08.2002, пат. RU 30876, МПК⁷ F04B 47/00, опубл. 10.07.2003), содержащие цилиндр с верхним и нижним удлинительными патрубками и плунжер, длина которого больше длины цилиндраKnown deep sucker rod pumps (US Pat. RU 24516, IPC ⁷ F04B 47/00, publ. 08/10/2002, US Pat. RU 30876, IPC ⁷ F04B 47/00, publ. 07/10/2003), containing a cylinder with upper and lower extension pipes and a plunger whose length is greater than the length of the cylinder

Недостатком таких конструкций является низкая надежность, что объясняется возможностью заклинивания плунжера в цилиндре из-за механических примесей, оседающих в зазоре между плунжером и цилиндром и из-за перекоса длинного плунжера при эксплуатации насоса, особенно в искривленных скважинах.The disadvantage of such designs is low reliability, which is explained by the possibility of jamming of the plunger in the cylinder due to mechanical impurities settling in the gap between the plunger and the cylinder and because of the skew of the long plunger during pump operation, especially in deviated wells.

Наиболее близким к заявляемому и принятым в качестве прототипа является глубинный штанговый насос (пат. RU 30876).Closest to the claimed and adopted as a prototype is a deep rod pump (US Pat. RU 30876).

Задачей предлагаемой полезной модели является повышение надежности работы насоса за счет исключения заклинивания плунжера в цилиндре при эксплуатации насоса.The objective of the proposed utility model is to increase the reliability of the pump by eliminating jamming of the plunger in the cylinder during operation of the pump.

Поставленная задача решается усовершенствованием скважинного штангового насоса, содержащего цилиндр с верхним и нижним удлинительными патрубками и плунжер, длина которого больше длины цилиндра.The problem is solved by improving the downhole sucker rod pump containing a cylinder with upper and lower extension pipes and a plunger whose length is greater than the length of the cylinder.

Это усовершенствование заключается в том, что насос снабжен направляющими поверхностями для плунжера, выполненными на внутренних поверхностях удлинительных патрубков, при этом расстояние от торца цилиндра до направляющей меньше половины максимальной длины хода плунжера, а зазор между плунжером и направляющими поверхностями больше зазора между плунжером и цилиндром по максимальной группе посадки пары плунжер - цилиндр, а диаметр направляющих поверхностей меньше максимального диметра отверстия по 16 квалитету.This improvement consists in the fact that the pump is equipped with guiding surfaces for the plunger, made on the inner surfaces of the extension pipes, while the distance from the end of the cylinder to the guide is less than half the maximum stroke length of the plunger, and the gap between the plunger and the guiding surfaces is larger than the gap between the plunger and the cylinder along the maximum landing group of the plunger-cylinder pair, and the diameter of the guide surfaces is less than the maximum hole diameter of 16 degrees.

Такое конструктивное выполнение насоса позволяет исключить заклинивание плунжера в цилиндре при эксплуатации насоса за счет обеспечения его перемещения в направляющих.Such a design of the pump eliminates jamming of the plunger in the cylinder during operation of the pump by ensuring its movement in the guides.

Выполнение зазора между плунжером и направляющими поверхностями больше зазора между плунжером и цилиндром по максимальной группе посадки пары плунжер - цилиндр обеспечивает возможность свободного перемещения плунжера и исключает его заклинивание. Выполнение направляющих поверхностей диаметром меньше максимального диметра отверстия по 16 квалитету обеспечивает возможность направления перемещения плунжера без перекосов.The clearance between the plunger and the guide surfaces is greater than the gap between the plunger and the cylinder for the maximum fit group of the plunger - cylinder pair allows the plunger to move freely and prevents jamming. The implementation of the guide surfaces with a diameter less than the maximum hole diameter of 16 quality provides the ability to direct the movement of the plunger without distortions.

Полезная модель поясняется чертежами, на которых на фиг.1 изображен предлагаемый насос в крайнем нижнем положении, на фиг.2 то же в крайнем верхнем положении.The utility model is illustrated by drawings, in which figure 1 shows the proposed pump in its lowest position, figure 2 is the same in its highest position.

Скважинный штанговый насос содержит цилиндр 1 с верхним 2 и нижним 3 удлинительными патрубками и плунжер 4, длина которого больше длины цилиндра 1 и определяется из соотношения l_n=l_ц+S, где:The well sucker-rod pump contains a cylinder 1 with upper 2 and lower 3 extension pipes and a plunger 4, the length of which is greater than the length of cylinder 1 and is determined from the relation l _n = l _c + S, where:

l_n - длина плунжера 4,l _n - the length of the plunger 4,

l_ц - длина цилиндра 1,l _C - the length of the cylinder 1,

S - максимальная длина хода плунжера 4.S is the maximum stroke length of the plunger 4.

Насос снабжен направляющими поверхностями 5 и 6 для плунжера 4, выполненными на внутренних поверхностях соответствующих удлинительных патрубков 2 и 3. При этом расстояние l от верхнего торца цилиндра 1 до направляющей поверхности 5 верхнего удлинительного патрубка 2 меньше половины максимальной длины хода плунжера 4 и расстояние l от нижнего торца цилиндра 1 до направляющей 6 нижнего удлинительного патрубка 3 меньше половины максимальной длины хода плунжера 4. Зазор между плунжером 4 и направляющими поверхностями 5 и 6 больше зазора между плунжером 4 и цилиндром 1 по максимальной группе посадки пары плунжер 4 - цилиндр 1, а диаметр d направляющих поверхностей 5 и 6 меньше максимального диметра отверстия по 16 квалитету. Позицией 7 и 8 обозначены соответственно всасывающий и нагнетательный клапаны насоса, позицией 9 обозначена камера между ними. Скважинный штанговый насос работает следующим образом.The pump is equipped with guide surfaces 5 and 6 for the plunger 4, made on the inner surfaces of the respective extension pipes 2 and 3. The distance l from the upper end of the cylinder 1 to the guide surface 5 of the upper extension pipe 2 is less than half the maximum stroke length of the plunger 4 and the distance l from the lower end of the cylinder 1 to the guide 6 of the lower extension pipe 3 is less than half the maximum stroke length of the plunger 4. The gap between the plunger 4 and the guide surfaces 5 and 6 is larger than the gap between the plunger eryom 4 and cylinder 1 for the maximum landing group of the pair of plunger 4 - cylinder 1, and the diameter d of the guide surfaces 5 and 6 is less than the maximum hole diameter of 16 quality. Position 7 and 8 indicate the suction and discharge valves of the pump, respectively, position 9 marks the chamber between them. Downhole sucker rod pump operates as follows.

В начале всасывания откачиваемой жидкости плунжер 4 находится в крайнем нижнем положении и начинает движение вверх, что приводит к открытию всасывающего клапана 7, через который откачиваемая жидкость начинает поступать в камеру 9 между всасывающим 7 и нагнетательным 8 клапанами. При достижении плунжером 4 своего крайнего верхнего положения процесс всасывания откачиваемой жидкости в камеру 9 заканчивается, всасывающий клапан 7 закрывается, а в камере 9 находится откаченный из скважины объем жидкости. При движении плунжера 4 вниз нагнетательный клапан 8 открывается и откачиваемая жидкость из камеры 9 через полый плунжер 4 поступает в колонну насосно-компрессорных труб и далее по последней на поверхность к потребителю. При достижении плунжером 4 крайнего нижнего положения начинается следующий цикл работы скважинного штангового насоса, аналогичный описанному выше. При движении плунжер 4 из нижнего положения его нижняя часть перемещается по направляющей поверхности 6, а верхняя - по цилиндру 1. После чего одновременно с выходом нижней части плунжера 4 из нижней направляющей поверхности 6 верхняя часть плунжера взаимодействует с верхней направляющей поверхностью 5.At the beginning of the suction of the pumped liquid, the plunger 4 is in its lowest position and starts to move upward, which leads to the opening of the suction valve 7, through which the pumped liquid begins to flow into the chamber 9 between the suction 7 and the discharge 8 valves. When the plunger 4 reaches its extreme upper position, the process of suction of the pumped liquid into the chamber 9 ends, the suction valve 7 closes, and in the chamber 9 is the volume of fluid pumped out of the well. When the plunger 4 moves down, the discharge valve 8 opens and the pumped liquid from the chamber 9 through the hollow plunger 4 enters the column of tubing and then to the consumer along the latter. When the plunger 4 reaches its lowest position, the next cycle of the borehole sucker rod pump starts, similar to that described above. When moving the plunger 4 from the lower position, its lower part moves along the guide surface 6, and the upper - along the cylinder 1. Then, simultaneously with the exit of the lower part of the plunger 4 from the lower guide surface 6, the upper part of the plunger interacts with the upper guide surface 5.

Таким образом, при работе скважинного насоса обеспечивается постоянное направление плунжера 4 нижней направляющей 6 и стенками цилиндра 1, а потом верхней направляющей 5 и стенками цилиндра 1, что исключает его заклинивание и за счет этого повышает надежность эксплуатации насоса.Thus, during the operation of the borehole pump, a constant direction of the plunger 4 of the lower guide 6 and the walls of the cylinder 1, and then the upper guide 5 and the walls of the cylinder 1 is ensured, which eliminates its jamming and thereby increases the reliability of the pump.

Claims

A downhole sucker rod pump containing a cylinder with upper and lower extension pipes and a plunger whose length is longer than the cylinder, characterized in that it is provided with guide surfaces for the plunger made on the inner surfaces of the extension pipes, while the distance from the cylinder end to the guide is less than half the maximum the stroke length of the plunger, and the gap between the plunger and the guide surfaces is greater than the gap between the plunger and the cylinder at the maximum landing group of the plunger - cylinder pair, and d The diameter of the guide surfaces is less than the maximum hole diameter of 16 quality.