RU157507U1

RU157507U1 - Borehole PUMP PUMP

Info

Publication number: RU157507U1
Application number: RU2015111872/06U
Authority: RU
Inventors: Рашит Равилович Аухадеев; Расих Нафисович Файзуллин; Фарид Раисович Муртазин; Ильдус Закеевич Вафин; Алсу Ильдусовна Исмагилова
Original assignee: Открытое акционерное общество "Татнефть" им. В.Д. Шашина
Priority date: 2015-04-01
Filing date: 2015-04-01
Publication date: 2015-12-10

Abstract

Скважинный штанговый насос, содержащий цилиндр, полый плунжер с трубкой на нижнем конце, вращатель потока жидкости, выполненный в виде шнека и с патрубком, сообщающим полость трубки с наружной поверхностью плунжера, отличающийся тем, что на верхнем конце плунжера выполнена расточка с наружной резьбой, куда завернута гайка, выполненная с конической боковой стенкой и двумя отверстиями, просверленными с большого наружного торца между боковой стенкой и наружной резьбой, причем отверстия расположены в плоскости, проходящей по оси гайки, причем между гайкой и торцом расточки расположены два одинаковых пластинчатых кольца с радиальными прорезями одинаковой длины и ширины, причем лепестки пластинчатых колец между радиальными прорезями имеют одинаковые размеры, согнуты и образуют усеченный конус, расширяющийся в сторону гайки, причем диаметр большого основания усеченного конуса выбран больше внутреннего диаметра цилиндра и на концах лепестков выполнена цилиндрическая стенка, причем лепестки одного пластинчатого кольца расположены напротив радиальных прорезей другого пластинчатого кольца, причем твердость материала обоих пластинчатых колец меньше твердости рабочей поверхности цилиндра.A downhole sucker rod pump comprising a cylinder, a hollow plunger with a tube at the lower end, a fluid flow rotator made in the form of a screw and a pipe communicating a tube cavity with the outer surface of the plunger, characterized in that a bore with an external thread is made at the upper end of the plunger, where a nut is made, made with a conical side wall and two holes drilled from a large outer end between the side wall and the external thread, the holes being located in a plane passing along the axis of the nut, between the nut and the end face of the bore there are two identical plate rings with radial slots of the same length and width, and the petals of the plate rings between the radial slots are the same size, bent and form a truncated cone, expanding towards the nut, and the diameter of the large base of the truncated cone is chosen larger than the inner the diameter of the cylinder and at the ends of the petals a cylindrical wall is made, and the petals of one plate ring are located opposite the radial slots of the other plate tinchatogo ring, wherein the hardness of the material of both lamellar rings hardness smaller cylinder surface.

Description

Полезная модель относится к отрасли нефтедобывающей промышленности и предназначено для добычи нефти из скважин.The utility model relates to the oil industry and is intended for oil production from wells.

Известен глубинный штанговый насос (патент РФ №2233995 на изобретение, авторы Ибрагимов Н.Г. и др., опубликовано 2004.08.10), содержащий цилиндр со всасывающим клапаном и плунжер с нагнетательным клапаном, причем всасывающий и нагнетательный клапана состоят из корпуса, выполненного полым, шарика, седла и седлодержателя, причем корпус нагнетательного клапана снабжен толкателем, установленным с возможностью взаимодействия с шариком этого клапана. Данный насос предназначен для добычи вязкой нефти.Known deep sucker rod pump (patent of the Russian Federation No. 2233995 for the invention, the authors Ibragimov NG and others, published 2004.08.10), containing a cylinder with a suction valve and a plunger with a discharge valve, moreover, the suction and discharge valves consist of a hollow body , a ball, a saddle, and a saddle holder, the pressure valve housing being provided with a pusher mounted to interact with the ball of this valve. This pump is designed to produce viscous oil.

Наиболее близким к предлагаемому техническому решению является скважинный штанговый насос (а. св. СССР №909298 на изобретение, М. Кл. F04B 47/00 авторы Вафин И.З. и др., опубликовано 05.03.1982), содержащий цилиндр, полый плунжер с трубкой на нижнем конце, вращатель потока жидкости, выполненный в виде шнека и с патрубком, сообщающим полость трубки с наружной поверхностью плунжера. Указанный насос эксплуатируется недолго, т.к. при ходе плунжера вверх в зазор между плунжером и цилиндром попадают механические примеси, которые изнашивают плунжерную пару.Closest to the proposed technical solution is a borehole sucker rod pump (a. St. USSR No. 909298 for an invention, M. Cl. F04B 47/00 authors Vafin I.Z. et al., Published 05.03.1982) containing a cylinder, a hollow plunger with a tube at the lower end, a fluid flow rotator made in the form of a screw and with a nozzle communicating the cavity of the tube with the outer surface of the plunger. The specified pump is not used for long, because when the plunger moves upward, mechanical impurities that wear out the plunger pair fall into the gap between the plunger and the cylinder.

Технической задачей полезной модели является повышение срока службы насоса путем предотвращения попадания механических примесей в плунжерную пару при ходе плунжера вверх.The technical task of the utility model is to increase the life of the pump by preventing mechanical impurities from entering the plunger pair when the plunger moves up.

Поставленная техническая задача решается тем, что в скважинном штанговом насосе, содержащем цилиндр, полый плунжер с трубкой на нижнем конце, вращатель потока жидкости, выполненный в виде шнека и с патрубком, сообщающим полость трубки с наружной поверхностью плунжера, новым является то, что на верхнем конце плунжера выполнена расточка с наружной резьбой, куда завернута гайка, выполненная с конической боковой стенкой и двумя отверстиями, просверленными с большого наружного торца между боковой стенкой и наружной резьбой, причем отверстия расположены в плоскости, проходящей по оси гайки, причем между гайкой и торцом расточки расположены две одинаковые пластинчатые кольца с радиальными прорезями одинаковой длины и ширины, причем лепестки пластинчатых колец между радиальными прорезями, имеют одинаковые размеры, согнуты и образуют усеченный конус, расширяющийся в сторону гайки, причем диаметр большого основания усеченного конуса незначительно больше внутреннего диаметра цилиндра и на концах лепестков выполнена цилиндрическая стенка, причем лепестки одного пластинчатого кольца расположены напротив радиальных прорезей другого пластинчатого кольца, причем твердость материала обоих пластинчатых колец меньше твердости рабочей поверхности цилиндра.The stated technical problem is solved in that in a borehole sucker rod pump containing a cylinder, a hollow plunger with a tube at the lower end, a fluid flow rotator made in the form of a screw and with a pipe communicating the tube cavity with the outer surface of the plunger, new is that on the upper at the end of the plunger, a bore with an external thread is made, into which a nut is made, made with a conical side wall and two holes drilled from a large external end between the side wall and the external thread, and the holes are arranged in a plane along the axis of the nut, and between the nut and the end face of the bore there are two identical plate rings with radial slots of the same length and width, and the petals of the plate rings between the radial slots are the same size, bent and form a truncated cone, expanding towards the nut moreover, the diameter of the large base of the truncated cone is slightly larger than the inner diameter of the cylinder and a cylindrical wall is made at the ends of the petals, moreover, the petals of one lamellar the rings are located opposite the radial slots of the other plate ring, and the hardness of the material of both plate rings is less than the hardness of the working surface of the cylinder.

На фиг. 1 схематично изображен скважинный штанговый насос в продольном разрезе; на фиг. 2 - вид Б фиг. 1; на фиг. 3 изображено пластинчатое кольцо в разрезе; на фиг. 4 изображен вид А фиг. 3 на пластинчатое кольцо.In FIG. 1 is a schematic longitudinal sectional view of a sucker rod pump; in FIG. 2 is a view B of FIG. one; in FIG. 3 shows a plate ring in a section; in FIG. 4 is a view A of FIG. 3 on the plate ring.

Скважинный штанговый насос содержит цилиндр 1 (фиг. 1) со всасывающим клапаном 2 и плунжер 3 с нагнетательным клапаном 4, вращатель потока жидкости (на фиг. не показан), выполненный в виде шнека и с патрубком. На верхнем конце плунжера 3 выполнена расточка 5 (фиг. 2) с наружной резьбой 6, куда завернута гайка 7. Она выполнена с конической боковой стенкой 8 и двумя отверстиями 9, просверленными с большого наружного торца 10 между боковой стенкой и наружной резьбой. Эти отверстия 9 расположены в плоскости, проходящей по оси гайки 7, и служат для установки выступов ключа при закручивании или откручивании гайки 7. Между гайкой 7 и торцом 11 расточки 5 расположены два одинаковых пластинчатых кольца 12 с радиальными прорезями 13 (фиг. 4) одинаковой длины и ширины. Лепестки 14 пластинчатых колец 12 между радиальными прорезями 13, имеют одинаковые размеры, согнуты и образуют усеченный конус 15 (фиг. 3). Он расширяется в сторону гайки 7. Диаметр D большого основания 16 усеченного конуса выбран больше внутреннего диаметра d цилиндра 1. На концах лепестков 14 выполнена цилиндрическая стенка 17. Лепестки 14 одного пластинчатого кольца расположены напротив радиальных прорезей 13 второго пластинчатого кольца (второе пластинчатое кольцо на фиг. 4 изображено пунктирно). Твердость материала обоих пластинчатых колец меньше твердости рабочей поверхности 18 цилиндра 1.The downhole sucker rod pump includes a cylinder 1 (Fig. 1) with a suction valve 2 and a plunger 3 with a discharge valve 4, a fluid flow rotator (not shown in Fig.), Made in the form of a screw and with a pipe. At the upper end of the plunger 3, a bore 5 is made (Fig. 2) with an external thread 6, where the nut 7 is screwed. It is made with a conical side wall 8 and two holes 9 drilled from a large outer end 10 between the side wall and the external thread. These holes 9 are located in a plane passing along the axis of the nut 7 and are used to install the protrusions of the key when tightening or unscrewing the nut 7. Between the nut 7 and the end 11 of the bore 5 are two identical plate rings 12 with radial slots 13 (Fig. 4) of the same length and width. The petals 14 of the plate rings 12 between the radial slots 13 are of equal size, bent and form a truncated cone 15 (Fig. 3). It expands toward the nut 7. The diameter D of the large base 16 of the truncated cone is chosen larger than the inner diameter d of the cylinder 1. At the ends of the petals 14 a cylindrical wall 17 is made. The petals 14 of one plate ring are located opposite the radial slots 13 of the second plate ring (second plate ring in FIG. 4 is dotted). The hardness of the material of both plate rings is less than the hardness of the working surface 18 of the cylinder 1.

Работает скважинный штанговый насос следующим образом.The downhole sucker rod pump operates as follows.

При движении плунжера 3 по полости цилиндра 1 вверх, нагнетательный клапан 4 закрыт, так как под действием столба жидкости его шарик прижат к седлу 19. Плунжер 3 перемещает нефть по полости цилиндра 1 вверх. При этом (как изобр. на фиг. 2) цилиндрические стенки 17 лепестков 14 пластинчатых колец 12 препятствуют проникновению механических примесей в зазор между плунжером и цилиндром. Цилиндрические стенки 17 лепестков 14 прижаты к рабочей поверхности 18 цилиндра 1, т.к. диаметр D большого основания 16 усеченного конуса обоих пластинчатых колец 12 незначительно больше внутреннего диаметра d цилиндра 1. Через радиальные прорези 13 пластинчатых колец 12 механические примеси не проходят, т.к. эти прорези одного пластинчатого кольца 12 расположены напротив лепестков 14 второго пластинчатого кольца 12. После достижения плунжером 3 крайнего верхнего положения, он начинает перемещаться вниз. Нагнетательный клапан 4 открывается, а всасывающий клапан 2 закрывается. При движении плунжера 3 вниз через вращатель потока жидкости (на фиг. не показан) в зазор между плунжером и цилиндром снизу попадает чистая, без механических примесей, нефть. При этом цилиндрические стенки 17 лепестков 14 скользят по рабочей поверхности 18 цилиндра 1. Эта поверхность цилиндра не изнашивается, т.к. твердость материала обоих пластинчатых колец 12 меньше твердости рабочей поверхности 18 цилиндра 1. После достижения плунжером 3 крайнего нижнего положения, он начинает перемещаться вверх. Далее работа глубинного штангового насоса происходит аналогично вышеописанному.When the plunger 3 moves upward through the cavity of the cylinder 1, the discharge valve 4 is closed, since under the action of the liquid column its ball is pressed against the seat 19. The plunger 3 moves the oil upward through the cavity of the cylinder 1. At the same time (as the fig. In Fig. 2), the cylindrical walls 17 of the petals 14 of the plate rings 12 prevent the penetration of mechanical impurities into the gap between the plunger and the cylinder. The cylindrical walls 17 of the petals 14 are pressed against the working surface 18 of the cylinder 1, because the diameter D of the large base 16 of the truncated cone of both plate rings 12 is slightly larger than the inner diameter d of the cylinder 1. No mechanical impurities pass through the radial slots 13 of the plate rings 12, because these slots of one lamellar ring 12 are located opposite the petals 14 of the second lamellar ring 12. After the plunger 3 reaches its extreme upper position, it begins to move down. The discharge valve 4 opens and the suction valve 2 closes. When the plunger 3 moves downward through the fluid flow rotator (not shown in Fig.), Clean oil without mechanical impurities gets into the gap between the plunger and the cylinder from below. In this case, the cylindrical walls 17 of the petals 14 slide along the working surface 18 of the cylinder 1. This surface of the cylinder does not wear out, because the hardness of the material of both plate rings 12 is less than the hardness of the working surface 18 of cylinder 1. After plunger 3 reaches its lowest position, it begins to move up. Further, the operation of the deep-well sucker rod pump occurs similarly to the above.

В предлагаемом скважинном штанговом насосе, по сравнению с прототипом, имеются пластинчатые кольца, которые препятствуют проникновению механических примесей в плунжерную пару при ходе плунжера вверх. Поэтому предлагаемый глубинный штанговый насос, работает дольше, выдерживая паспортные технические характеристики. Благодаря этому повышается срок его службы.In the proposed borehole sucker rod pump, in comparison with the prototype, there are plate rings that prevent the penetration of mechanical impurities into the plunger pair during the plunger stroke up. Therefore, the proposed deep sucker rod pump lasts longer, withstanding passport technical specifications. Due to this, its service life is increased.

Перечень использованной информации: патент РФ №2233995 на изобретение, авторы Ибрагимов Н.Г. и др., опубликовано 2004.08.10 г.;The list of information used: RF patent No. 2233995 for the invention, authors Ibragimov N.G. et al., published 2004.08.10;

а. св. СССР №909298 на изобретение, М. Кл. F04B 47/00, авторы Вафин И.З. и др., опубликовано 05.03.1982 г.but. St. USSR No. 909298 for the invention, M. Cl. F04B 47/00, authors Vafin I.Z. et al., published on March 5, 1982

Claims

A downhole sucker rod pump comprising a cylinder, a hollow plunger with a tube at the lower end, a fluid flow rotator made in the form of a screw and a pipe communicating a tube cavity with the outer surface of the plunger, characterized in that a bore with an external thread is made at the upper end of the plunger, where a nut is made, made with a conical side wall and two holes drilled from a large outer end between the side wall and the external thread, the holes being located in a plane passing along the axis of the nut, between the nut and the end face of the bore there are two identical plate rings with radial slots of the same length and width, and the petals of the plate rings between the radial slots are the same size, bent and form a truncated cone, expanding towards the nut, and the diameter of the large base of the truncated cone is chosen larger than the inner the diameter of the cylinder and at the ends of the petals a cylindrical wall is made, and the petals of one plate ring are located opposite the radial slots of the other plate tinchatogo ring, wherein the hardness of the material of both lamellar rings hardness smaller cylinder surface.