RU2010129563A - Устройство группового привода штанговых насосов куста скважин (варианты) и способ его осуществления - Google Patents

Abstract

1. Устройство группового привода штанговых насосов куста скважин, включающее: силовую часть; балансиры с закрепленными на них головками и канатными подвесками устьевых штоков в количестве, равном числу скважин куста; опорные стойки балансиров, отличающееся тем, что опорные стойки балансиров в количестве, равном половине числа скважин куста, по одной установлены в средней части пролетов между устьями скважин с периодичностью через один пролет; все балансиры установлены на опорных стойках попарно (по два балансира на одной стойке), с расположением их вертикальных продольных плоскостей симметрии - в вертикальной, плоскости расположения геометрических осей устьев скважин вдоль их ряда над этим рядом, подшипниковыми опорами внутрь, вплотную к боковым граням стоек, а головками - наружу, и канатными подвесками - над устьями скважин, в пролете между которыми они установлены, а также тем, что оно включает трехплечие рычаги, каждый из которых установлен подшипниковыми опорами на каждой опорной стойке балансиров над балансирами и состоит из приводного плеча, установленного с возможностью качания в параллельном ряду скважин направлении относительно вертикали, вала, двух тяговых плеч, перпендикулярных приводному, расположенных вдоль ряда устьев скважин над этим рядом и над балансирами с возможностью качания относительно горизонтали в общей с балансирами и рядом геометрических осей устьев скважин вертикальной плоскости; поводки связи каждого из балансиров с трехплечим рычагом, шарнирно соединенные одним концом - с балансиром, другим - с тяговым плечом этого рычага; толкатель, расположенный горизонтально параллель�

Claims (11)

1. Устройство группового привода штанговых насосов куста скважин, включающее: силовую часть; балансиры с закрепленными на них головками и канатными подвесками устьевых штоков в количестве, равном числу скважин куста; опорные стойки балансиров, отличающееся тем, что опорные стойки балансиров в количестве, равном половине числа скважин куста, по одной установлены в средней части пролетов между устьями скважин с периодичностью через один пролет; все балансиры установлены на опорных стойках попарно (по два балансира на одной стойке), с расположением их вертикальных продольных плоскостей симметрии - в вертикальной, плоскости расположения геометрических осей устьев скважин вдоль их ряда над этим рядом, подшипниковыми опорами внутрь, вплотную к боковым граням стоек, а головками - наружу, и канатными подвесками - над устьями скважин, в пролете между которыми они установлены, а также тем, что оно включает трехплечие рычаги, каждый из которых установлен подшипниковыми опорами на каждой опорной стойке балансиров над балансирами и состоит из приводного плеча, установленного с возможностью качания в параллельном ряду скважин направлении относительно вертикали, вала, двух тяговых плеч, перпендикулярных приводному, расположенных вдоль ряда устьев скважин над этим рядом и над балансирами с возможностью качания относительно горизонтали в общей с балансирами и рядом геометрических осей устьев скважин вертикальной плоскости; поводки связи каждого из балансиров с трехплечим рычагом, шарнирно соединенные одним концом - с балансиром, другим - с тяговым плечом этого рычага; толкатель, расположенный горизонтально параллельно вертикальной плоскости расположения геометрических осей устьев скважин куста вдоль их ряда, выполненный составным из секций, шарнирно связанных между собой и с приводными плечами трехплечих рычагов, и установленный с опорой на эти рычаги; горизонтально расположенные распорные фермы, жестко закрепленные продольными гранями - на опорных стойках балансиров и скрепленные концевыми торцами - между собой и с опорной металлоконструкцией силовой части; причем распорные фермы, толкатель и приводные плечи трехплечих рычагов смещены относительно вертикальной плоскости расположения геометрических осей устьев скважин в горизонтальном направлении, перпендикулярном последней, на расстояние, достаточное для размещения над устьями скважин и для одновременной с работой привода беспрепятственной и безопасной работы агрегата ремонта скважин, причем продольные вертикальные плоскости симметрии толкателя; распорных ферм и приводных плеч трехплечих рычагов совмещены в одной вертикальной плоскости, а распорные фермы установлены относительно прискважинной площадки на высоте, например, не меньшей высоты расположения подшипниковых опор балансиров.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что радиусы (межосевые расстояния между валом и шарниром крепления к толкателю) приводных плеч всех трехплечих рычагов приняты одинаковыми, а их геометрические оси качания расположены в одной горизонтальной плоскости, параллельной толкателю.

3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что тяговые плечи трехплечих рычагов выполнены съемными, для чего, например, вал каждого из трехплечих рычагов на стороне установки тяговых плеч снабжен фланцем с двумя опорными платиками на его боковых торцевых поверхностях и двумя параллельными валу сквозными отверстиями, а каждое из двух тяговых плеч снабжено со стороны опоры на этот фланец одним ответным опорным платиком и двумя боковыми проушинами с соосными сквозными отверстиями одинакового с отверстиями во фланце диаметра в каждой, расположенными так, что установкой в совмещенные отверстия фланца и проушин крепежного штифта тяговое плечо надежно закрепляется на фланце и сохраняет свое положение под нагрузкой.

4. Устройство по п.1, отличающееся тем, что корпуса верхних шарниров поводков связи с балансирами устанавливаются на тяговых плечах трехплечих рычагов с возможностью независимого индивидуального бесступенчатого регулирования радиуса их расположения относительно геометрической оси качания рычага и индивидуального бесступенчатого регулирования таким способом угла поворота каждого балансира и длины хода его канатной подвески и плунжера насоса.

5. Устройство по п.1, отличающееся тем, что поводки связи тяговых плеч трехплечих рычагов с балансирами имеют регулируемую длину и выполнены, например, в виде двух стержней с проушиной на одном конце и резьбой на другом конце каждого, соединяемых, например, с помощью талрепа, имеющего резьбовые отверстия в концевых дисках.

6. Устройство по п.1, отличающееся тем, что опорные стойки балансиров, секции толкателя и распорные фермы изготавливаются из профильного и листового проката в виде облегченных сварных металлоконструкций.

7. Устройство по п.1, отличающееся тем, что опирающиеся на фундаменты фланцы опорных стоек балансиров имеют в направлении вдоль ряда расположения стоек минимальную ширину, и распорные фермы снабжены сменными сезонными комплектами дистанционных шайб с толщиной, пропорциональной снижению средней температуры климатического сезона (осени, зимы, весны) по сравнению со средней температурой летнего периода, устанавливаемыми между соединяемыми торцами распорных ферм.

8. Устройство группового привода штанговых насосов среднего числа кустовых скважин в частных случаях его исполнения в виде электромеханического или гидравлического привода, содержащее силовую часть, которая включает опорную металлоконструкцию и установленные на ней, соответственно, электродвигатель с комплектом электроаппаратуры, клиноременную передачу, двух - или трехступенчатый редуктор, тормоз, кривошипно-шатунный механизм, два кривошипа которого с установленными на них противовесами закреплены на внешних концах выходного вала редуктора и шарнирно соединены с шатуном; или насосный гидроагрегат с приводом от электродвигателя, комплект электроаппаратуры, гидробак с комплектом гидроаппаратуры, систему трубопроводов и гидроцилиндр, характеризующееся всеми признаками по пп.1-7, отличающееся тем, что оно включает двуплечий рычаг связи силовой части с толкателем, состоящий из приводного и тягового плеч, жестко соединенных между собой валом; приводное плечо двуплечего рычага шарнирно соединено с шатуном кривошипно-шатунного механизма либо со штоком гидроцилиндра силовой части; тяговое плечо этого рычага размещено в средней по протяженности части ряда расположения приводных плеч трехплечих рычагов и, соответственно, ряда стоек балансиров и шарнирно соединено с толкателем в средней части последнего, в связи с чем приводное плечо двуплечего рычага и соединенная с ним силовая часть привода расположены с боковым смещением относительно толкателя и ряда стоек балансиров против средней части этого ряда; межосевое расстояние между валом двуплечего рычага и шарниром крепления его тягового плеча к толкателю равно аналогичному расстоянию приводных плеч трехплечих рычагов; вал двуплечего рычага установлен в подшипниковых опорах на опорной конструкции, которая включает, например: корпусную опору, установленную с боковым смещением относительно ряда стоек балансиров на стороне расположения силовой части привода; опорную тумбу, установленную на отдельном фундаменте в промежутке между стойками балансиров в средней части их ряда с расположением вертикальной геометрической оси симметрии тумбы, например, в продольной вертикальной плоскости симметрии распорных ферм и толкателя; жестко закрепленную своими концевыми участками на корпусной опоре и опорной тумбе опорную балку двуплечего рычага, к обоим боковым торцам конца которой, закрепленного на опорной тумбе, прикреплены торцами ближайшие распорные фермы.

9. Устройство группового привода штанговых насосов большого числа кустовых скважин в частных случаях его исполнения в виде электромеханического или гидравлического привода, содержащее силовую часть, которая включает опорную металлоконструкцию и установленные на ней соответственно, электродвигатель с комплектом электроаппаратуры, клиноременную передачу, редуктор, тормоз, или насосный гидроагрегат с приводом от электродвигателя, комплект электроаппаратуры, гидробак с комплектом гидроаппаратуры, систему трубопроводов, характеризующееся всеми признаками по пп.1-7, отличающееся тем, что оно включает два двуплечих рычага связи силовой части с толкателем, зеркально расположенных относительно плоскости симметрии между ними; каждый из двуплечих рычагов состоит из приводного и тяговых плеч, жестко соединенных между собой валом; силовая часть расположена с боковым смещением относительно ряда стоек балансиров против средней части этого ряда; толкатель в его средней части разделен на две непосредственно не связанные между собой половины, каждая из которых шарнирно соединена с тяговым плечом одного из двуплечих рычагов и с приводными плечами трехплечих рычагов расположенной вдоль ее протяженности части ряда стоек балансиров; оба двуплечих рычага установлены в подшипниковых опорах на общей опорной конструкции, включающей, например: корпусную стойку, установленную с боковым смещением относительно ряда стоек балансиров на стороне расположения силовой части привода; опорную тумбу, установленную на отдельном фундаменте в промежутке между стойками балансиров в средней части их ряда с расположением вертикальной геометрической оси сечения тумбы, например, в продольной вертикальной плоскости симметрии распорных ферм и толкателя; жестко закрепленную своими концевыми участками на корпусной стойке и опорной тумбе общую опорную балку двуплечих рычагов, к боковым сторонам конца которой, закрепленного на опорной тумбе, крепятся торцами ближайшие распорные фермы, при этом в случае электромеханического группового привода его силовая часть включает зубчатый цилиндрический редуктор с двумя выходными валами, на внешних концах которых закреплены две пары кривошипов с установленными на них противовесами, каждая из которых шарнирно соединена с шатуном; шатуны по отдельности шарнирно соединены с приводными плечами двуплечих рычагов; редуктор включает ведущую раздаточную передачу с передаточным числом, равным единице и две зеркально расположенные по сторонам от нее двух- либо трехступенчатые передачи с одинаковыми передаточными числами; в случае группового гидропривода его силовая часть включает два зеркально расположенных относительно общей с двуплечими рычагами плоскости симметрии силовых гидроцилиндра, штоки которых по отдельности шарнирно соединены с приводными плечами двуплечих рычагов, и, в составе комплекта гидроаппаратуры - два делителя - сумматора потоков, каждый из которых соединен трубопроводами с двумя зеркально расположенными полостями гидроцилиндров, одинаково срабатывающими при подаче в них рабочей жидкости под давлением - на одновременное выдвижение или втягивание концов штоков, соединенных с двуплечими рычагами, с одинаковыми скоростями, не зависящими от нагрузки на штоке.

10. Устройство группового привода штанговых насосов малого числа кустовых скважин в частных случаях его исполнения в виде электромеханического или гидравлического привода, содержащее силовую часть, которая включает опорную металлоконструкцию и установленные на ней, соответственно, электродвигатель с комплектом электроаппаратуры, клиноременную передачу, редуктор, тормоз, кривошипно-шатунный механизм, или насосный гидроагрегат с приводом от электродвигателя, комплект электроаппаратуры, гидробак с комплектом гидроаппаратуры, систему трубопроводов и силовой гидроцилиндр, включающее или не включающее двуплечий рычаг, характеризующееся всеми признаками по пп.1-7, отличающееся тем, что силовая часть расположена и присоединена к остальной части привода в конце ряда стоек балансиров, ее опорная металлоконструкция скреплена непосредственно с торцем крайней распорной фермы, установленной на стойке балансиров с выступом в сторону силовой части; шатун кривошипно-шатунного механизма или шток гидроцилиндра силовой части соединен с толкателем в его конце с помощью двуплечего рычага (при его наличии в составе привода) или непосредственно, с помощью шарнира; при этом силовая часть, приводное и тяговое плечи двуплечего рычага (при его наличии в составе привода), толкатель, приводные плечи трехплечих рычагов, распорные фермы установлены так, что их продольные вертикальные плоскости симметрии совмещены в одной вертикальной плоскости, расположенной параллельно ряду устьев скважин.

11. Способ осуществления группового привода штанговых скважинных насосов куста скважин в соответствии с заданными условиями и характеристиками работы, параметрами и характеристиками куста скважин и их насосного оборудования, отличающийся тем, что групповой привод выполняют согласно устройству по пп.8 или 9 либо 10, причем в виде блочно-модульной конструкции, которую проектируют, комплектуют и строят с применением образующих эту конструкцию типовых размерно-силовых модулей, блоков и элементов силовой части и типовых размерно-модульных передаточных и опорных элементов - секций толкателей, двуплечих и трехплечих рычагов, балансиров в сборе, опорных стоек, распорных ферм и прочих, их деталей и деталей их соединений, а также, при необходимости, элементов и конструкций фундаментов, во всем составе имеющих высокую степень заводской готовности.