RU149744U1 - Гидравлический привод штангового скважинного насоса (варианты) - Google Patents
Гидравлический привод штангового скважинного насоса (варианты) Download PDFInfo
- Publication number
- RU149744U1 RU149744U1 RU2014107018/06U RU2014107018U RU149744U1 RU 149744 U1 RU149744 U1 RU 149744U1 RU 2014107018/06 U RU2014107018/06 U RU 2014107018/06U RU 2014107018 U RU2014107018 U RU 2014107018U RU 149744 U1 RU149744 U1 RU 149744U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- pump
- hydraulic
- rod
- working fluid
- power
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Fluid-Pressure Circuits (AREA)
- Supply Devices, Intensifiers, Converters, And Telemotors (AREA)
Abstract
1. Гидравлический привод штангового скважинного насоса, содержащий силовой гидроцилиндр, гидравлический насос с трубопроводами, соединенный с валом электродвигателя, пневмоаккумулятор и емкость с рабочей жидкостью, отличающийся тем, что в качестве гидравлического насоса установлен реверсивный гидравлический насос, причем с одной стороны он соединен трубопроводом с силовым гидроцилиндром, а с другой стороны - с пневмоаккумулятором.2. Гидравлический привод штангового скважинного насоса, содержащий силовой гидроцилиндр, гидравлический насос с трубопроводами, соединенный с валом электродвигателя, пневмоаккумулятор и емкость с рабочей жидкостью, отличающийся тем, что привод штангового скважинного насоса снабжен дополнительным гидравлическим насосом противоположного вращения, соединенным с валом электродвигателя, при этом первый гидравлический насос соединен трубопроводами со штоковой полостью силового гидроцилиндра и емкостью с рабочей жидкостью, а дополнительный насос соединен с емкостью с рабочей жидкостью и с пневмоаккумулятором.
Description
Предлагаемая полезная модель предназначена для использования в насосном оборудовании для добычи жидкости из нефтяных скважин.
Наиболее близким техническим решением к предлагаемому устройству является гидравлический привод штангового скважинного насоса, содержащий силовой гидроцилиндр, гидравлический насос с трубопроводами соединенный с валом электродвигателя, гидрораспределитель, пневмоаккумулятор и емкость с рабочей жидкостью (см. патент RU №2459983 опубл. 27.08.2012).
Недостатком его является сложность конструкции, невысокая надежность, высокие динамические нагрузки при изменении направления движения рабочих органов.
Технической задачей предлагаемого решения является упрощение конструкции, повышение надежности, снижение динамических нагрузок в узлах и деталях конструкции. Для решения поставленной задачи гидравлический привод штангового скважинного насоса, содержит силовой гидроцилиндр, гидравлический насос с трубопроводами соединенный с валом электродвигателя, пневмоаккумулятор и емкость с рабочей жидкостью, при этом, в качестве гидравлического насоса установлен реверсивный гидравлический насос, причем с одной стороны он соединен трубопроводом с силовым гидроцилиндром, а с другой стороны - с пневмоаккумулятором..
Отличительной особенностью предлагаемого устройства является то, что в качестве гидравлического насоса установлен реверсивный гидравлический насос, причем с одной стороны он соединен трубопроводом с силовым гидроцилиндром, а с другой стороны - с пневмоаккумулятором.
Как вариант, предлагается техническое решение, в котором гидравлический привод штангового скважинного насоса, содержит силовой гидроцилиндр, гидравлический насос с трубопроводами соединенный с валом электродвигателя, пневмоаккумулятор и емкость с рабочей жидкостью, при этом привод штангового скважинного насоса снабжен дополнительным гидравлическим насосом противоположного вращения соединенным с валом электродвигателя, причем первый гидравлический насос соединен трубопроводами со штоковой полостью силового гидроцилиндра и емкостью с рабочей жидкостью, а дополнительный насос соединен с емкостью с рабочей жидкостью и с пневмоаккумулятором.
Отличительной особенностью этого устройства является то, что привод штангового скважинного насоса снабжен дополнительным гидравлическим насосом противоположного вращения соединенным с валом электродвигателя, причем первый гидравлический насос соединен трубопроводами со штоковой полостью силового гидроцилиндра и емкостью с рабочей жидкостью, а дополнительный насос соединен с емкостью с рабочей жидкостью и с пневмоаккумулятором.
Сущность технического решения поясняется чертежами, где на фиг. 1 изображена схема гидравлического привода штангового скважинного насоса, на фиг. 2 схема гидравлического привода штангового скважинного насоса (вариант).
Гидравлический привод штангового скважинного насоса, содержит силовой гидроцилиндр 1, гидравлический насос 2 с трубопроводами соединенный с валом электродвигателя 3, пневмоаккумулятор 4 и емкость 5 с рабочей жидкостью. В качестве гидравлического насоса 2 установлен реверсивный гидравлический насос. С одной стороны гидравлический реверсивный насос 2 соединен трубопроводом 6 со штоковой полостью 7 силового гидроцилиндра 1, а с другой стороны трубопроводом 8 с гидравлической полостью 9 пневмоаккумулятора 4 и через обратный клапан 10 с емкостью 5 с рабочей жидкостью. Силовой гидроцилиндр 1 снабжен поршнем 11, связанным со штангой 12 с помощью штока 13. Пневмоаккумулятор 4 снабжен поршнем 14 разделяющим его на гидравлическую 9 и пневматичекую 15 полости.
Предлагается также вариант, (см. фиг. 2) в котором привод штангового скважинного насоса снабжен гидравлическим насосом 16, соединенным с валом электродвигателя 3, и дополнительным гидравлическим насосом 17 противоположного вращения, соединенным с валом насоса 16. При этом первый гидравлический насос 16 соединен трубопроводом 18 со штоковой полостью 7 силового гидроцилиндра 1 и трубопроводом 19 с емкостью 5 с рабочей жидкостью, а дополнительный насос 17 соединен трубопроводом 20 с емкостью 5 с рабочей жидкостью и трубопроводом 21 с полостью 9 пневмоаккумулятора 4.
Работа устройства заключается в следующем.
Давление жидкости в штоковой полости 7 силового гидроцилиндра 1 привода штанг, возникающее от веса колоны штанг 12 в состоянии покоя, уравновешивается давлением в гидравлической полости 9 пневмоаккумулятора 4, возникающее от давления газа в пневматической полости 15 пневмоаккумулятора 4.
Электродвигатель 3, вращаясь в соответствующем направлении, приводит в действие гидравлический реверсивный насос 2 (см. фиг. 1), который направляет жидкость из гидравлической полости 9 пневмоаккумулятора 4 по трубопроводам 8 и 6 в штоковую полость 7 силового гидроцилиндра 1 привода штанг. Реверсивный насос 2 за счет момента на валу электродвигателя 3 увеличивает давление жидкости, поступающей из гидравлической полости 9 пневмоаккумулятора 4, до необходимого для движения штока 13 силового гидроцилиндра 1 и связанного с ним колоны штанг 12. Силовой гидроцилиндр 1 с помощью поршня 11 втягивает шток 13 и поднимает колону штанг 12 и скважинный (штанговый глубинный) насос (на рис. не показан), до достижения верхнего положения поршня 11 в силовом гидроцилиндре 1. При достижении верхнего положения, электродвигатель 3 плавно изменяет направление вращения вала, при этом происходит плавное изменение направления перемещения штока 13.
Электродвигатель 3, вращаясь в обратном направлении, приводит в действие гидравлический реверсивный насос 2, который направляет жидкость из штоковой полости 7 силового гидроцилиндра 1 привода штанг по трубопроводам 6 и 8 в гидравлическую полость 9 пневмоаккумулятора 4. Реверсивный насос 2 за счет момента на валу электродвигателя 3 увеличивает давление жидкости, поступающей из штоковой полости 7 силового гидроцилиндра 1 привода штанг, до необходимого для сжатия газа в полости 15 пневмоаккумулятора 4. Таким образом, происходит опускание штока 13 силового гидроцилиндра 1 и связанной с ним колоны штанг 12 и скважинного (штангового глубинного) насоса, а так же сжатие газа (накопление энергии) в пневматической полости 15 пневмоаккумулятора 4, до достижения нижнего положения поршня 11 в силовом гидроцилиндре 1. При достижении нижнего положения поршня 11 электродвигатель 3 плавно изменяет направление вращения вала, при этом происходит плавное изменение направления перемещения штока 13. Далее цикл повторяется.
Емкость 5 с рабочей жидкостью служит для заполнения штоковой полости 7 силового гидроцилиндра 1 при первом ходе вверх, при котором рабочая жидкость в гидравлической полости 9 пневмоаккумулятора 4 отсутствует. При этом вращение электродвигателя 3 и соединенного с ним насоса 2 приведет к образованию вакуума в трубопроводе 8. Под воздействием давления окружающей среды жидкость из емкости 5 через клапан 10 поступает в трубопровод 8, и далее через насос 2 по трубопроводу 6 направляется в штоковую полость 7 силового гидроцилиндра 1. При достижении верхнего положения электродвигатель 3 и соединенный с ним насос 2 изменяет направление вращения, при этом перестает образовываться вакуум в трубопроводе 8 и клапан 10 закрывается. При эксплуатации привода происходит вынос рабочей жидкости из штоковой полости 7 по штоку 13 силового гидроцилиндра, а так же вынос рабочей жидкости из гидравлической полости 9 в пневматическую полость 15 пневмоаккумулятора 4 через уплотнения поршня 14. При этом восполнение рабочей жидкости в полостях 6, 7, 8, 9 жидкостью из емкости 5 происходит аналогичным образом.
клапан 10 закроется под воздействием давления жидкости в трубопроводе 8 от заполни
Работа предлагаемого варианта гидравлического привода штангового скважинного насоса осуществляется следующим образом.
Давление жидкости в штоковой полости 7 силового гидроцилиндра 1 привода штанг, возникающее от веса колоны штанг 12 в состоянии покоя, создает момент на валу насоса 16. (см. фиг. 2) Давление в гидравлической полости 9 пневмоаккумулятора 4, возникающее от давления газа в пневматической полости 15 пневмоаккумулятора 4 создает момент на валу насоса 17, равный по модулю моменту на валу насоса 16, но противоположный по направлению. Таким образом, посредством разнонаправленных насосов 16 и 17, давление жидкости в штоковой полости 7 силового гидроцилиндра 1 привода штанг, возникающее от веса колоны штанг 12 в состоянии покоя, уравновешивается давлением в гидравлической полости 9 пневмоаккумулятора 4, возникающее от давления газа в пневматической полости 15 пневмоаккумулятора 4.
Электродвигатель 3, вращаясь в соответствующем направлении, приводит в действие гидравлический насос 16, который направляет жидкость из бака 5 по трубопроводам 19 и 18 в штоковую полость 7 силового гидроцилиндра 1 привода штанг. При этом насос 17 под воздействием потока жидкости, вытесняемой под давлением из гидравлической полости 9 пневмоаккумулятора 4 по трубопроводам 21 и 20 в бак 5, функционирует в качестве гидромотора, передавая момент на вал насоса 16 и, тем самым, снижая момент на валу электродвигателя 3. Силовой гидроцилиндр 1 с помощью поршня 11 втягивает шток 13 и поднимает колону штанг 12 и скважинный (штанговый глубинный) насос, до достижения верхнего положения поршня 11 в силовом гидроцилиндре 1. При достижении верхнего положения поршня 11, электродвигатель 3 плавно изменяет направление вращения вала, при этом происходит плавное изменение направления перемещения штока 13.
Электродвигатель 3, вращаясь в обратном направлении, приводит в действие гидравлический насос 17, который направляет жидкость из бака 5 по трубопроводам 20 и 21 в гидравлическую полость 9 пневмоаккумулятора 4. При этом насос 16 под воздействием потока жидкости, вытесняемой под давлением из штоковой полости 7 силового гидроцилиндра 1 по трубопроводам 18 и 19 в бак 5, функционирует в качестве гидромотора, передавая момент на вал насоса 17 и, тем самым, снижая момент на валу электродвигателя 3. Таким образом, происходит спуск штока 13 силового гидроцилиндра 1 и связанной с ним колоны штанг 12 и скважинного (штангового глубинного) насоса, а так же сжатие газа (накопление энергии) в пневматической полости 15 пневмоаккумулятора 4, до достижения нижнего положения поршня 11 в силовом гидроцилиндре 1. При достижении нижнего положения поршня 11 электродвигатель 3 плавно изменяет направление вращения вала, при этом происходит плавное изменение направления перемещения штока 13. Далее цикл повторяется.
Предлагаемое устройство не содержит гидрораспределитель, что существенно упрощает конструкцию и повышает ее надежность по сравнению с ближайшими аналогами. А плавное изменение направления движения снижает динамические нагрузки на элементы конструкции и на подземное оборудование.
Ниже на фиг. 3 приведена динамограмма работы скважины.
По динамограмме первой скважины нагрузка на штоке при движении вверх составляет 4600 кГс, а при движении вниз 3000 кГс, в состоянии покоя на штоке имеется нагрузка 3800 кГс. Для уравновешивания веса колоны штанг в давление газа в пневмоаккумуляторе составляет 90атм. Мощность необходимая для подъема колоны штанг 26,2 кВт, а при спуске выделяется мощность 17 кВт. Мощность необходимая для сжатия газа в пневмоаккумуляторе при спуске и выделяемая при расширении газа при подъеме 21,6 кВт. Если принимать КПД привода 0,85, то необходимая мощность двигателя для подъема колоны штанг при расширении газа в пневмоаккумуляторе и сжатия газа при спуске колоны штанг составит 5,3 кВт. Таким образом, использование полезной модели позволяет использовать двигатель меньшей мощности.
Испытания опытного образца предлагаемого устройства показали на снижение потребления электрической энергии до 10% по отношению к устройству выполненному по схеме прототипа.
Claims (2)
1. Гидравлический привод штангового скважинного насоса, содержащий силовой гидроцилиндр, гидравлический насос с трубопроводами, соединенный с валом электродвигателя, пневмоаккумулятор и емкость с рабочей жидкостью, отличающийся тем, что в качестве гидравлического насоса установлен реверсивный гидравлический насос, причем с одной стороны он соединен трубопроводом с силовым гидроцилиндром, а с другой стороны - с пневмоаккумулятором.
2. Гидравлический привод штангового скважинного насоса, содержащий силовой гидроцилиндр, гидравлический насос с трубопроводами, соединенный с валом электродвигателя, пневмоаккумулятор и емкость с рабочей жидкостью, отличающийся тем, что привод штангового скважинного насоса снабжен дополнительным гидравлическим насосом противоположного вращения, соединенным с валом электродвигателя, при этом первый гидравлический насос соединен трубопроводами со штоковой полостью силового гидроцилиндра и емкостью с рабочей жидкостью, а дополнительный насос соединен с емкостью с рабочей жидкостью и с пневмоаккумулятором.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2014107018/06U RU149744U1 (ru) | 2014-02-25 | 2014-02-25 | Гидравлический привод штангового скважинного насоса (варианты) |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2014107018/06U RU149744U1 (ru) | 2014-02-25 | 2014-02-25 | Гидравлический привод штангового скважинного насоса (варианты) |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU149744U1 true RU149744U1 (ru) | 2015-01-20 |
Family
ID=53292256
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2014107018/06U RU149744U1 (ru) | 2014-02-25 | 2014-02-25 | Гидравлический привод штангового скважинного насоса (варианты) |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU149744U1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2825902C1 (ru) * | 2024-01-29 | 2024-09-02 | федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Пермский национальный исследовательский политехнический университет" | Гидропривод штанговой скважинной насосной установки |
-
2014
- 2014-02-25 RU RU2014107018/06U patent/RU149744U1/ru not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2825902C1 (ru) * | 2024-01-29 | 2024-09-02 | федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Пермский национальный исследовательский политехнический университет" | Гидропривод штанговой скважинной насосной установки |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN204493095U (zh) | 液压双向作用泵送装置 | |
CN104612928A (zh) | 液压双向作用泵送装置 | |
CN203383792U (zh) | 一种平衡型一机多井节能液压抽油机 | |
US10788029B2 (en) | Method and system for energy recovery from a rod pump | |
CN108700058A (zh) | 用于可下潜应用的线性液压泵 | |
CN102900400A (zh) | 采用复合式气液缸的紧凑型液压抽油机 | |
RU149736U1 (ru) | Гидравлический привод штангового скважинного насоса (варианты) | |
RU149744U1 (ru) | Гидравлический привод штангового скважинного насоса (варианты) | |
RU147329U1 (ru) | Гидропривод возвратно-поступательного движения | |
CN203879716U (zh) | 一种潜油电机柱塞式隔膜泵 | |
RU120153U1 (ru) | Гидропривод штангового скважинного насоса | |
CN105041629A (zh) | 新型防偏磨液力采油装置 | |
CN107013188A (zh) | 一种往复式柔性牵引抽油机构 | |
CN102734142A (zh) | 低能耗液压抽油泵 | |
RU161852U1 (ru) | Гидропривод скважинного штангового насоса | |
RU152081U1 (ru) | Гидропривод штангового глубинного насоса | |
CN203257388U (zh) | 一种液压抽油装置 | |
CN107191160B (zh) | 双柱塞潜油隔膜泵系统及其接力举升方法 | |
US8997474B2 (en) | Differential fluid pressure energy conversion system | |
CN203685141U (zh) | 油气井双井地面排采装置 | |
RU55894U1 (ru) | Гидравлический привод скважинного насоса | |
CN105156078B (zh) | 原油开采使用的液压采油装置 | |
RU162679U1 (ru) | Гидравлический привод штангового насоса | |
CN204312046U (zh) | 一种石油油气井脉动负压套控增油装置 | |
CN202284465U (zh) | 井口增压助力装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM9K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20180226 |