RU137064U1

RU137064U1 - DEEP DEPTH PUMP

Info

Publication number: RU137064U1
Application number: RU2013131837/06U
Authority: RU
Inventors: Владислав Николаевич Волков
Original assignee: Ист Интергруп Лтд
Priority date: 2013-07-10
Filing date: 2013-07-10
Publication date: 2014-01-27

Abstract

1. Штанговый глубинный насос, состоящий из неподвижного цилиндра, плунжера, соединенного гирляндой штанг с расположенным на поверхности приводом, и выполненного с возможностью возвратно-поступательного движения внутри цилиндра, при этом в плунжере имеются круговые канавки, в которых установлены уплотнительные кольца, состоящие из прилегающих друг к другу Т-образных сегментов, сопряженных своими наружными поверхностями с внутренней поверхностью цилиндра без зазоров, а своими внутренними поверхностями с кольцевым уплотнением, разделяющим полость круговых канавок на две части, одна из которых соединена с полостью высокого давления, а другая - с полостью низкого давления, отличающийся тем, что прилегающие Т-образные сегменты образуют между собой ответную ступенчатую пару.2. Насос по п.1, отличающийся тем, что Т-образные сегменты выполнены из неризиста.3. Насос по п.1, отличающийся тем, что дополнительно установлена кольцевая пружина, прижимающая сегменты к внутренней поверхности цилиндра.1. A sucker rod pump, consisting of a fixed cylinder, a plunger, connected by a string of rods with a drive located on the surface, and made with the possibility of reciprocating movement inside the cylinder, while in the plunger there are circular grooves in which the sealing rings, consisting of adjacent to each other T-shaped segments, conjugated by their outer surfaces with the inner surface of the cylinder without gaps, and by their inner surfaces with an annular seal, I share the cavity of the circular grooves into two parts, one of which is connected to the high-pressure cavity, and the other to the low-pressure cavity, characterized in that the adjacent T-shaped segments form a reciprocal step pair between them. The pump according to claim 1, characterized in that the T-shaped segments are made of non-razor. The pump according to claim 1, characterized in that an additional annular spring is installed, pressing the segments to the inner surface of the cylinder.

Description

Полезная модель относится к штанговым насосам для добычи нефти и других жидкостей из скважин и предназначена для добычи жидкости и нефти из скважин с больших глубин, в том числе с любым содержанием абразивных и агрессивных включений.The utility model relates to sucker rod pumps for the extraction of oil and other liquids from wells and is intended for the extraction of liquid and oil from wells from great depths, including any content of abrasive and aggressive inclusions.

Известны конструкции штанговых глубинных насосов (см. например, Нефтепромысловое оборудование. Справочник под редакцией Бухаменко Е.Н., Издательство «НЕДРА», Москва, 1990 г., стр. 53, 72, 79). В известных штанговых глубинных насосах имеется цилиндр, расположенный в нефтяной скважине, плунжер, входящий в отверстие цилиндра с малым радиальным зазором, гирлянда штанг, соединенных нижним концом с плунжером, а верхним - с приводом, находящимся на поверхности.Well-known designs of sucker rod pumps (see, for example, Oilfield equipment. Handbook edited by E. N. Bukhamenko, NEDRA Publishing House, Moscow, 1990, pp. 53, 72, 79). In well-known sucker rod pumps there is a cylinder located in an oil well, a plunger entering the cylinder bore with a small radial clearance, a string of rods connected to the lower end with a plunger, and the upper end with a drive located on the surface.

Недостатками этих насосов является обязательное наличие зазора между плунжером и цилиндром. В зазор проникает перекачиваемая жидкость и увлекает с собой абразивные частицы, которые всегда присутствуют в жидкости. Частицы изнашивают стенки трущихся пар и увеличивают первоначальный зазор все более. Интенсивность износа возрастает и возможно заклинивание, когда частиц много и они достаточно крупные и прочные. В этом случае есть риск поломки штанг. В других случаях утечки возрастают настолько, что подача нефти прекращается.The disadvantages of these pumps is the mandatory presence of a gap between the plunger and the cylinder. The pumped liquid enters the gap and carries with it the abrasive particles that are always present in the liquid. Particles wear the walls of the rubbing pairs and increase the initial gap more and more. The wear rate increases and jamming is possible when there are a lot of particles and they are large enough and strong. In this case, there is a risk of rod breakage. In other cases, the leakage increases so much that the oil supply stops.

В качестве прототипа заявителем выбран известный штанговый глубинный насос (RU 120472 U1, МПК F04B 47/00, опубл. 20.09.2012), состоящий из неподвижного цилиндра, плунжера, соединенного гирляндой штанг с расположенным на поверхности приводом, и выполненного с возможностью возвратно-поступательного движения внутри цилиндра, при этом в плунжере имеется круговая канавка, в которой установлено уплотнительное кольцо, состоящее из прилегающих друг к другу своими полками T-образных сегментов с установленными между ними уплотнительными вставками, при этом сегменты и упомянутые вставки прилегают наружными поверхностями к внутренней поверхности цилиндра без зазора, а со стороны внутренних поверхностей упомянутых сегментов и вставок выполнено кольцевое уплотнение, разделяющее полость круговой канавки на две части, одна из которых соединена с полостью высокого давления, а другая с полостью низкого давления.As a prototype, the applicant selected a well-known sucker-rod suction pump (RU 120472 U1, IPC F04B 47/00, published September 20, 2012), consisting of a fixed cylinder, a plunger connected by a string of rods with a drive located on the surface, and made with the possibility of reciprocating movement inside the cylinder, while in the plunger there is a circular groove in which a sealing ring is installed, consisting of T-segments adjacent to each other by their shelves with sealing inserts installed between them, while The tapes and said inserts abut the outer surfaces against the inner surface of the cylinder without a gap, and on the side of the inner surfaces of the said segments and inserts, an annular seal is made that divides the cavity of the circular groove into two parts, one of which is connected to the high-pressure cavity and the other to the low-pressure cavity .

Основным недостатком прототипа является сложность профиля кольцевого уплотнения, усложняющего процесс сборки насоса, при этом конструкция кольцевого уплотнения не обеспечивает в полной мере защиту от потерь рабочей жидкости при ее перекачке.The main disadvantage of the prototype is the complexity of the profile of the annular seal, complicating the assembly process of the pump, while the design of the annular seal does not fully protect against loss of working fluid during pumping.

Задачей, на решение которой направлена настоящая полезная модель, является снижение трудоемкости сборки насоса, а также повышение защиты от утечек рабочей жидкости при использовании насоса.The objective to which the present utility model is directed is to reduce the laboriousness of the pump assembly, as well as increase the protection against leakage of the working fluid when using the pump.

Техническим результатом является упрощение конструкции насоса при одновременном повышении его надежности.The technical result is to simplify the design of the pump while increasing its reliability.

Заявленный технический результат достигается путем использования штангового глубинного насоса, состоящего из неподвижного цилиндра, плунжера, соединенного гирляндой штанг с расположенным на поверхности приводом, и выполненного с возможностью возвратно-поступательного движения внутри цилиндра, при этом в плунжере имеется круговая канавка, в которой установлено уплотнительное кольцо, состоящее из прилегающих друг к другу T-образных сегментов, сопряженных своими наружными поверхностями с внутренней поверхностью цилиндра без зазоров, а своими внутренними поверхностями с кольцевым уплотнением, разделяющим полость круговой канавки на две части, одна из которых соединена с полостью высокого давления, а другая с полостью низкого давления, причем, согласно полезной модели, прилегающие T-образные сегменты образуют между собой ответную ступенчатую пару.The claimed technical result is achieved by using a sucker rod pump, consisting of a stationary cylinder, a plunger connected by a string of rods with a drive located on the surface, and made with the possibility of reciprocating movement inside the cylinder, while in the plunger there is a circular groove in which a sealing ring is installed consisting of adjacent to each other T-shaped segments, conjugated by their outer surfaces with the inner surface of the cylinder without gaps, and their inner surfaces with an annular seal dividing the cavity of the circular groove into two parts, one of which is connected to the high-pressure cavity and the other to the low-pressure cavity, and, according to the utility model, the adjacent T-shaped segments form a reciprocal stepped pair.

Выполнение уплотнительного кольца с образованием между прилегающими T-образными сегментами ответных ступенчатых пар позволяет уменьшить общее количество составных элементов уплотнительного кольца, упрощая таким образом конструкцию насоса, при этом указанная конструкция T-образных сегментов благодаря разнице площадей полок обеспечивает их плотное беззазорное прижатие, исключая, таким образом, вероятность потери рабочей жидкости при перекачке.The implementation of the sealing ring with the formation between the adjacent T-shaped segments of the response stepped pairs allows you to reduce the total number of components of the sealing ring, thereby simplifying the design of the pump, while the design of the T-shaped segments due to the difference in the areas of the shelves provides their dense clearance without pressing, excluding, therefore Thus, the probability of loss of working fluid during pumping.

T-образные сегменты уплотнительного кольца могут быть выполнены из нирезиста, являющегося прочным, износостойким, коррозионно-стойким и антифрикционным материалом.T-segments of the o-ring can be made of niresist, which is a strong, wear-resistant, corrosion-resistant and anti-friction material.

Сегменты могут быть прижаты к поверхности цилиндра кольцевой пружиной, увеличивающей плотность прилегания уплотнительного кольца к цилиндру.Segments can be pressed to the surface of the cylinder with an annular spring, which increases the tightness of the seal ring to the cylinder.

Сущность технического решения поясняется чертежами, где:The essence of the technical solution is illustrated by drawings, where:

на фиг. 1 изображен штанговый глубинный насос в продольном разрезе;in FIG. 1 is a longitudinal sectional view of a sucker rod pump;

на фиг. 2 - кольцевое уплотнение в развертке.in FIG. 2 - O-ring in the reamer.

Штанговый плунжерный насос (фиг. 1) содержит цилиндр 1, плунжер 2, гирлянду штанг 3 соединяющих плунжер с приводом, расположенным на поверхности. В круговой канавке плунжера установлено металлическое уплотнительное кольцо 4, состоящее из T-образных сегментов 5 (фиг. 2), попарно прилегающих друг к другу полками 6 и прилегающими к внутренней поверхности цилиндра без зазоров. Полости круговых канавок 7 разделены уплотняющей перегородкой 8 на две части, одна из которых 9 соединена с полостью высокого давления, а другая 10 с полостью низкого давления.The rod plunger pump (Fig. 1) contains a cylinder 1, a plunger 2, a string of rods 3 connecting the plunger with a drive located on the surface. In the circular groove of the plunger is installed a metal O-ring 4, consisting of T-shaped segments 5 (Fig. 2), pairwise adjacent to each other with shelves 6 and adjacent to the inner surface of the cylinder without gaps. The cavities of the circular grooves 7 are divided by the sealing wall 8 into two parts, one of which 9 is connected to the high-pressure cavity, and the other 10 to the low-pressure cavity.

Штанговый плунжерный глубинный насос работает следующим образом. Колонна штанг 3 совершает возвратно-поступательное движение под действием привода, расположенного на поверхности (на чертеже не позан). При движении плунжера 2, соединенного с колонной штанг 3, вверх, нефть заполняет полость между цилиндром 1 и плунжером 2. При этом под давлением жидкости, действующей на внутреннюю поверхность сегментов, сегменты 5 прижимаются к цилиндру 1. При ходе плунжера 2 вниз нефть перетекает из полости под плунжером в полость над плунжером. При повторном движении вверх процесс повторяется. Нефть поступает на поверхность через колонну штанг 3.Rod plunger deep pump operates as follows. The column of rods 3 performs a reciprocating motion under the action of a drive located on the surface (not shown in the drawing). When the plunger 2 connected to the rod string 3 moves up, the oil fills the cavity between the cylinder 1 and the plunger 2. At the same time, under the pressure of the liquid acting on the inner surface of the segments, the segments 5 are pressed against the cylinder 1. When the plunger 2 moves down, oil flows from cavity under the plunger into the cavity above the plunger. When you move up again, the process repeats. Oil enters the surface through rod string 3.

Claims

1. A sucker rod pump, consisting of a fixed cylinder, a plunger, connected by a string of rods with a drive located on the surface, and made with the possibility of reciprocating movement inside the cylinder, while in the plunger there are circular grooves in which the sealing rings, consisting of adjacent to each other T-shaped segments, conjugated by their outer surfaces with the inner surface of the cylinder without gaps, and by their inner surfaces with an annular seal, I share connecting the cavity of the circular grooves into two parts, one of which is connected to the high-pressure cavity, and the other to the low-pressure cavity, characterized in that the adjacent T-shaped segments form a reciprocal step pair.

2. The pump according to claim 1, characterized in that the T-shaped segments are made of non-razor.

3. The pump according to claim 1, characterized in that an additional annular spring is installed, pressing the segments to the inner surface of the cylinder.