RU191421U1 - Штанговращатель с гибкой тягой - Google Patents

Abstract

Полезная модель относится к нефтегазодобывающей промышленности, а именно к приводным устройствам, расположенным на поверхности земли и предназначенным для прерывистого поворота штанг глубинного скважинного плунжерного насоса при помощи рычага. Штанговращатель с гибкой тягой включает корпус с приводным механизмом и механизмом вращения, оснащенным узлом соединения с колонной штанг, механизм преобразования с рукояткой и гибкую тягу, соединенную с опорным элементом вне штанговращателя и рукояткой механизма преобразования, который преобразует качательное движение рукоятки в однонаправленное прерывистое вращательное движение приводного механизма и механизма вращения вместе с колонной штанг при помощи гибкой тяги. Гибкая тяга выполнена из двух частей, причем свободный конец одной из частей снабжен концевиком с магнетиком, а свободный конец другой – фиксатором с магнитом. Концевик и фиксатор выполнены с возможностью магнитного соединения торцами с усилием, меньшим, чем усилие разрыва гибкой тяги, но большим усилия качания рукоятки. Предполагаемый штанговращатель полностью защищен от конструктивных поломок и порыва гибкой тяги, при этом позволяет быстро восстанавливать работоспособность тяги, экономя время и материальные ресурсы. 2 ил.

Description

Полезная модель относится нефтегазодобывающей промышленности, а именно к приводным устройствам, расположенным на поверхности земли и предназначенным для прерывистого поворота штанг глубинного скважинного плунжерного насоса при помощи рычага.

Известен штанговращатель (патент на ПМ RU №100797, МПК Е21В 19/08, опубл. 27.12.2010 в Бюл. №36), содержащий корпус с установленным внутри механизмом поворота колонны щтанг в виде червячной передачи, связанной с обгонной муфтой, узел соединения с полированным штоком колонны насосных щтанг, узел соединения корпуса с траверсой балансира станка-качалки и рычаг, причем узел соединения с полированным штоком выполнен в виде блока сухарей, содержащего сухари для зажима полированного штока, установленные в упорной втулке, контактирующей с верхним торцом опорного вала, насаженного на упорный подшипник, при этом опорный вал нижним концом соединен с червячным колесом с помощью шлицевого соединения, рычаг выполнен L-образной формы, одним концом соединен с обоймой ведущего звена обгонной муфты, а другим концом, снабженным грузом, соединен тросом со стойкой балансира станка-качалки, а для подвески штанговращателя к траверсе балансира корпус снабжен двумя кронштейнами.

Известен также скважинная штанговая насосная установка (патент RU №2679095, МПК F04B 47/02, 05.02.2019 в Бюл. №4), содержащая станок-качалку, балансир, головку балансира, состоящую из двух щек и дуги с выпуклыми цилиндрическими стенками, колонну штанг, подвешенную к головке балансира посредством троса, и штанговращатель с рукояткой, к свободному концу которой соединен нижний конец гибкого элемента, отличающаяся тем, что к выпуклой цилиндрической стенке дуги головки балансира рядом с одной щекой прикреплена вогнутой стенкой дополнительная дуга, в которой между ее свободной торцевой стенкой и щекой выполнена проточка, причем гибкий элемент проходит по полости проточки и верхним концом соединен к верхнему концу дополнительной дуги.

Наиболее близким по технической сущности является штанговращатель (патент RU №2178835, МПК F04B 47/02, Е21В 19/087, опубл. 27.01.2002 в Бюл. №3), содержащий корпус с крышкой, имеющей узел соединения с колонной штанг, рукоятку с узлом соединения с балансиром станка-качалки и механизм преобразования качательного движения рукоятки в однонаправленное прерывистое вращательное движение крышки, содержащий червячную передачу, колесо которой соединено с крышкой, причем механизм преобразования качательного движения рукоятки в однонаправленное прерывистое вращательное движение крышки содержит обгонную муфту, ведущее звено которой расположено на оси качания рукоятки, а ведомое соединено с червяком.

Недостатками всех штанговращателей является низкая защищенность от порыва гибкой тяги, приводящей в движение рычаг, при заклинивании червячного механизма или механизма преобразования качательного движения рукоятки в однонаправленное прерывистое вращательное движение винта червячного механизма, и, как следствие, необходимость применения более прочной и дорогостоящей гибкой тяги и сложное восстановление гибкой тяги при порыве.

Технической задачей предполагаемой полезной модели является создание конструкции штанговращателя с защитой от конструктивных поломок, порыва гибкой тяги, позволяющего быстро восстанавливать работоспособность тяги, экономя время и материальные ресурсы.

Техническая задача решается штанговращателем с гибкой тягой, включающим корпус с приводным механизмом и механизмом вращения, оснащенным узлом соединения с колонной штанг, механизм преобразования с рукояткой и гибкую тягу, соединенную с опорным элементом вне штанговращателя и рукояткой механизма преобразования, который преобразует качательное движение рукоятки в однонаправленное прерывистое вращательное движение приводного механизма и механизма вращения вместе с колонной штанг при помощи гибкой тяги.

Новым является то, что гибкая тяга выполнена из двух частей, причем свободный конец одной из частей снабжен концевиком с магнетиком, а свободный конец другой - фиксатором с магнитом, при этом концевик и фиксатор выполнены с возможностью магнитного соединения торцами с усилием меньшим, чем усилие разрыва гибкой тяги, но большим усилия качания рукоятки.

На фиг. 1 показана схема установки штанговращателя.

На фиг. 2 показана схема соединения концевика с фиксатором гибкой тяги в продольном разрезе.

Штанговращатель с гибкой тягой 1 (фиг. 1) включает в себя корпус 2 с приводным механизмом и механизмом вращения (не показаны, находятся внутри корпуса 2), оснащенным узлом соединения 3 с колонной штанг 4, механизм преобразования 5 (показан условно) с рукояткой 6 и гибкую тягу 1, соединенную с опорным элементом 7 вне штанговращателя и рукояткой 6 механизма преобразования 5. Механизм преобразования 5 преобразует качательное движение рукоятки 6 в однонаправленное прерывистое вращательное движение приводного механизма и механизма вращения через узел соединения 3 вместе с колонной штанг 4 при помощи гибкой тяги 1. Гибкая тяга 1 выполнена из двух частей 8 и 9 Свободный конец одной из частей 8 или 9 снабжен концевиком 10 (фиг. 2) с магнетиком (не показан, так как сам концевик 10 может быть магнетиком), а свободный конец другой 9 (фиг. 1) или 8 - фиксатором 11 (фиг. 2) с магнитом 12. Концевик 10 и фиксатор 11 выполнены с возможностью соединения при помощи магнита 12 торцами с усилием меньшим, чем усилие разрыва гибкой тяги 1 (фиг. 1), но большим усилия качания рукоятки 6.

Приводной механизм и механизм вращения штанговращателя могут быть соединены при помощи червячной, планетарной передачи или т.п. (не показаны). Механизм преобразования 5 может быть выполнен в виде храпового механизма, обгонной муфты или т.п. Узел соединения 3 с колонной штанг 4 механизма вращения может быть выполнен в виде клина, обжимных плашек, цанги и т.п. Авторы на это не претендуют.

На фиг. 1 и 2 конструктивные элементы и технологические элементы, не влияющие на работоспособность штанговращателя, не показаны или показаны условно.

Штанговращатель работает следующим образом.

В скважину 13 (фиг. 1) спускают в требуемый интервал штанговый глубинный насос (не показан). Верхнюю штангу 4 (полированный шток) пропускают через герметизатор устья 14, который фиксируют на скважине 13. На верхнюю штангу 4 устанавливают корпус 2 с механизмом преобразования 5, приводным механизмом и механизмом вращения, который при помощи узла соединения 3 фиксируют на колонне штанг 4. Части 8 и 9 гибкой тяги 1 соединяют между собой торцами концевика 10 (фиг. 2) и фиксатора 11 при помощи магнита 12. Потом одним концом гибкую тягу 1 (фиг. 1) присоединяют к рукоятке 6, а другой - к опорному элементу 7. Штангу 4 сверху присоединяют к устьевому приводу (станок-качалка, цепной привод или т.п. - не показан), при помощи которого штанге придают возвратно-поступательно движение вверх-вниз. При этом рукоятка 6 при помощи гибкой тяги 1 соединенной также с опорным элементом 7 осуществляет качание, которое преобразуется при помощи механизма преобразования 5 однонаправленное прерывистое вращательное движение приводного механизма и механизма вращения через узел соединения 3 вместе с колонной штанг 4. В ходе работы штанговращателя любой из механизмов, механизм преобразования 5, приводной механизм и механизм вращения могут выйти из строя и заклинить в одном положении вместе с рукояткой 6 или гибкая тяга 1 скрутится больше допустимого. При этом устьевой привод будет продолжать работу и на гибкую тягу 1 и рукоятку 6 начнут действовать соответственно продольная нагрузка и/или изгибающая сила, что может привести к изгибу и/или поломке рукоятки 6 или разрыву гибкой тяги. Так как концевик 10 (фиг. 2) и фиксатор 11 соединены магнитом 12 с усилием меньшим, чем усилие разрыва гибкой тяги 1 (фиг. 1), но большим усилия качания рукоятки 6, происходит отсоединение частей 8 и 9 друг от друга вместе с концевиком 10 (фиг. 2) и фиксатором 11, а остальные конструктивные элементы (фиг. 1) штанговращателя остаются целыми. Устьевой привод останавливают, а после замены или ремонта механизмов штанговращателя концевик 10 (фиг. 2) и фиксатор 11 при помощи магнита 12 опять соединяют между собой. И устьевой привод вместе с штанговращателем запускают в работу.

В ходе использования предлагаемого штанговращателя не зафиксирован не один факт поломки его механизмов, рукоятки или разрыва гибкой тяги 1. Время на восстановление работоспособности штанговращателя сократилось примерно в двое.

Предполагаемый штанговращатель полностью защищен от конструктивных поломок и порыва гибкой тяги, при этом позволяет быстро восстанавливать работоспособность тяги, экономя время и материальные ресурсы.

Claims (1)

1. Штанговращатель с гибкой тягой, включающий корпус с приводным механизмом и механизмом вращения, оснащенным узлом соединения с колонной штанг, механизм преобразования с рукояткой и гибкую тягу, соединенную с опорным элементом вне штанговращателя и рукояткой механизма преобразования, который преобразует качательное движение рукоятки в однонаправленное прерывистое вращательное движение приводного механизма и механизма вращения вместе с колонной штанг при помощи гибкой тяги, отличающийся тем, что гибкая тяга выполнена из двух частей, причем свободный конец одной из частей снабжен концевиком с магнетиком, а свободный конец другой – фиксатором с магнитом, при этом концевик и фиксатор выполнены с возможностью магнитного соединения торцами с усилием, меньшим, чем усилие разрыва гибкой тяги, но большим усилия качания рукоятки.

Images