RU2030635C1 - Oil-well pump - Google Patents
Oil-well pump Download PDFInfo
- Publication number
- RU2030635C1 RU2030635C1 SU5063018A RU2030635C1 RU 2030635 C1 RU2030635 C1 RU 2030635C1 SU 5063018 A SU5063018 A SU 5063018A RU 2030635 C1 RU2030635 C1 RU 2030635C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- cylinder
- plunger
- bushings
- sleeves
- diameter
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Details Of Reciprocating Pumps (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к технике добычи нефти, в частности к скважинным штанговым насосам для глубинноскважинной эксплуатации нефтяных скважин. The invention relates to techniques for oil production, in particular to borehole sucker-rod pumps for downhole operation of oil wells.
Известен глубинный скважинный насос, содержащий цилиндр с полым плунжером внутри него, всасывающим клапаном в цилиндре и нагнетательным клапаном в плунжере, причем плунжер состоит из нескольких частей, жестко соединенных друг с другом [1]. Known deep well pump containing a cylinder with a hollow plunger inside it, a suction valve in the cylinder and a discharge valve in the plunger, and the plunger consists of several parts, rigidly connected to each other [1].
Недостатками данного насоса является то, что применение плунжера большой длины по отношению к его диаметру и большой жесткости приводит к интенсивному одностороннему износу цилиндра насоса при его работе в наклонных скважинах, когда цилиндр имеет естественное искривление за счет сил собственного веса. Недостатком также является использование в клапанах затвора в виде шарика, так как это ведет к быстрому разбиванию седла хаотично перемещаемым шариком в корпусе клапана во время работы насоса. The disadvantages of this pump is that the use of a long plunger with respect to its diameter and high rigidity leads to intensive unilateral wear of the pump cylinder when it is running in deviated wells, when the cylinder has a natural curvature due to its own weight. The disadvantage is the use of a ball valve in the valves, since this leads to a quick breaking of the seat with a randomly moving ball in the valve body during pump operation.
Известен скважинный насос, содержащий цилиндр с установленным в его нижней части всасывающим клапаном, смонтированным в корпусе и имеющим седло и запорный элемент, плунжер с нагнетательным клапаном, расположенный в полости цилиндра [2]. Known borehole pump containing a cylinder with a suction valve installed in its lower part, mounted in the housing and having a seat and a locking element, a plunger with a discharge valve located in the cylinder cavity [2].
Недостатками этого насоса являются те же причины, что и в предыдущем насосе: большая длина плунжера по отношению к его диаметру и конструкция затвора. Общая длина скважинных насосов колеблется от 4,5 до 8 м при диапазоне диаметров цилиндров от 30 до 60 мм. Поэтому в случае наклона скважины под углом 45о величина отклонения конца насоса от прямой оси достигает 60 мм. На кривизне цилиндра, которая возникает в этом случае, полый плунжер своей серединой касается его поверхности, а с противоположной стороны от точки касания цилиндра своими крайними точками упирается в поверхность цилиндра, пытаясь его выпрямить. При перемещении вдоль цилиндра плунжера изнашивается его стенка. Надежность и долговечность такого насоса не велика.The disadvantages of this pump are the same reasons as in the previous pump: the large length of the plunger in relation to its diameter and the design of the shutter. The total length of downhole pumps ranges from 4.5 to 8 m with a range of cylinder diameters from 30 to 60 mm. Therefore, in case the borehole inclination angle of 45 about the deviation from the straight end of the pump axis is 60 mm. On the curvature of the cylinder, which occurs in this case, the hollow plunger with its middle touches its surface, and on the opposite side from the point of contact of the cylinder with its extreme points abuts against the surface of the cylinder, trying to straighten it. When moving along the cylinder of the plunger, its wall wears out. Reliability and durability of such a pump is not great.
Технической задачей изобретения является улучшение технологичности и соответственно увеличение долговечности насоса. An object of the invention is to improve manufacturability and, accordingly, increase the durability of the pump.
Для достижения этой задачи в скважинном насосе, содержащем цилиндр с установленным в его нижней части всасывающим клапаном, смонтированным в корпусе и имеющим седло и запорный элемент, полый плунжер с нагнетательным клапаном, расположенным в полости цилиндра, цилиндр выполнен составным из втулок, соединенных между собой замковыми втулками, имеющими внутренний диаметр больше внутреннего диаметра втулок, а плунжер выполнен трехступенчатым, причем диаметр верхней ступени больше диаметра средней ступени и меньше диаметра нижней ступени, между торцами верхней и нижней ступеней установлены поочередно уплотнители и гильзы, причем наружная поверхность уплотнителей и гильз контактирует с поверхностью втулок цилиндра, а их внутренняя поверхность образует зазор со средней ступенью плунжера, на наружной поверхности уплотнителя выполнена канавка с установленным в ней пружинным кольцом с возможностью контакта с втулкой цилиндра или замковой втулкой, длина которой больше длины наружной поверхности гильзы. To achieve this, in a borehole pump containing a cylinder with a suction valve installed in its lower part, mounted in the housing and having a seat and a shut-off element, a hollow plunger with a discharge valve located in the cylinder cavity, the cylinder is made up of integral bushings interconnected by locks bushings having an inner diameter larger than the inner diameter of the bushings, and the plunger is made three-stage, and the diameter of the upper stage is larger than the diameter of the middle stage and less than the diameter of the lower stage, Seals and sleeves are installed alternately between the ends of the upper and lower stages, the outer surface of the seals and sleeves in contact with the surface of the cylinder bushings, and their inner surface forming a gap with the middle stage of the plunger, on the outer surface of the seal there is a groove with a spring ring installed in it with the possibility of contact with a cylinder bushing or locking sleeve, the length of which is greater than the length of the outer surface of the liner.
Кроме того, наружные поверхности уплотнителей и гильз выполнены сферическими. In addition, the outer surfaces of the seals and sleeves are made spherical.
На фиг. 1 показан общий вид предлагаемого насоса; на фиг.2 - узел I на фиг. 1; на фиг.3 - уплотнитель с канавкой в сечении, в которой не в сжатом состоянии размещено пружинное кольцо. In FIG. 1 shows a General view of the proposed pump; in Fig.2 - node I in Fig. 1; figure 3 - seal with a groove in cross section in which the spring ring is placed not in a compressed state.
Скважинный штанговый насос состоит из цилиндра 1, собранного посредством втулок 2, соединенных замковыми втулками 3, плунжера 4, имеющего 5, среднюю 6 и верхнюю 7 ступени. Нижняя ступень имеет со средней ступенью сферическую торцовую поверхность 8, а средняя ступень с верхней ступенью имеет торцовую поверхность 9. Между торцовыми поверхностями 8 и 9 размещены гильзы 10 со сферическими торцами 11 и уплотнители 12, контактирующие с поверхностью 8 и торцами 11. Уплотнители 12 имеют канавку 13, в которой размещено пружинное кольцо 14. Между средней ступенью 6 плунжера 4, гильзами 10 и уплотнителями 12 имеется зазор К. Замковая втулка 3 больше по внутреннему диаметру втулки 2 на величину двух Л. The borehole sucker rod pump consists of a cylinder 1 assembled by means of
Две втулки 2 и 3 имеют фаски 15 и 16 с суммарным размером С. При этом кольцо 14 имеет толщину М, а уплотнитель 12 имеет ширину Н посадочной поверхности 17 больше размера С. Глубина Р канавки 13 равна ширине П кольца 14. Плунжер 4 соединен с тягой 18 и имеет нагнетательный клапан 19, состоящий из запорного элемента 20 и седла 21. Цилиндр 1 соединен с крышкой 22 и корпусом 23, в котором смонтирован всасывающий клапан 24, состоящий из запорного элемента 25, седла 26. Two
Работа с насосом заключается в следующем. Work with the pump is as follows.
Насос цилиндром 1 закрепляется в скважине и за тягу 18 плунжеру 4 сообщают возвратно-поступательные движения вверх и вниз. При ходе плунжера 4 вниз запорный элемент 25 всасывающего клапана 24 опускается на седло 26 под силой тяжести, воздействующей на него, а запорный элемент 20 нагнетательного клапана 19 поднимается над седлом 21 посредством давления жидкости, образуемого между клапанами 19 и 24. При ходе вверх плунжера 4 закрывается нагнетательный клапан 19 силой тяжести, действующей на его запорный элемент 20, а клапан 24 открывается давлением жидкости в скважине, так как между клапанами 19 и 24 при подъеме плунжера 4 возникает разрежение. Столб жидкости, находящийся над клапаном 19, поднимается на величину хода плунжера 4. Затем цикл повторяется. При установке насоса в наклонных скважинах происходит естественное искривление цилиндра 1 от силы тяжести его распределенной массы, кроме того технологические отклонения формы цилиндра 1 (несоосность втулок 2 и 3, перекрещивание осей втулок 2, 3 и др.) создают непрямолинейную траекторию перемещения плунжера 4. Плунжер 4 своей короткой направляющей нижней ступенью 5 перемещается по внутренней поверхности втулок 2, одновременнo перемещая гильзы 10 и уплотнители 12 с пружинными кольцами 14 в их канавках 13. Поскольку между средней ступенью 6 плунжера 4 и гильзами 10 с уплотнителями 12 существует зазор К, то плунжер 4 может покачиваться в пределах этого зазора благодаря сферическому торцу 8 на своей нижней ступени 5 и за счет его посадки с зазором в цилиндре 1. Это покачивание плунжера 4 позволяет компенсировать кривизну цилиндра 1 на длине, равной длине плунжера 4. Гильзы 10 во время перемещения по криволинейному цилиндру 1 за счет своих сферических торцов 11 поворачиваются в уплотнителях 12, занимая касательное положение к кривизне цилиндра 1. Поскольку длина гильз 10 небольшая, то в пределах зазора между ними и цилиндром 1 они могут поворачиваться на значительный угол, компенсируя кривизну цилиндра 1. При этом с одной стороны цилиндра 1 упругие уплотнители 12 сжимаются , а с противоположной компенсируют увеличенное расстояние между сферическими торцами 11. Сами уплотнители 12 имеют маленькую длину контакта с цилиндром 1, и его кривизна не влияет на их работу. При перемещении гильз 10 по втулкам 2 цилиндра 1 происходит уплотнение плунжера 4 как за счет маленького щелевого зазора, равного допуску посадки гильз 10 и втулок 2, так и уплотнения посредством уплотнителей 12 с пружинными кольцами 14, причем так как глубина Р канавки 13 равна толщине П кольца 14, уплотнитель 12 опирается на кольцо 14, чем уменьшается усилие его прижима к цилиндру 1. The pump cylinder 1 is fixed in the borehole and the reciprocating motion up and down is reported to the
При перемещении гильзы 10 по замковой втулке 3 (фиг.2) образуется зазор Л, что позволяет гильзе 10 сходить с поверхности одной втулки 2, зависая на сферических торцах 11, и входить в другую втулку 2, ориентируясь в пространстве. Уплотнители 12, имеющие длину контакта Н (фиг.3) больше, чем длина С (фиг.2) двух фасок 15 и 16 на втулках 2 и 3, свободно переходят с втулки 2 на втулку 3 и обратно. Аналогично и кольцо 14 с высотой М большей чем фаски 15 и 16 с суммарным размером С проходит свободно с втулки 2 на втулку 3 и обратно. Упругость уплотнителя 12 и кольца 14 обеспечивают герметичность плунжера 4. Конструкция насоса, таким образом, обеспечивает возможность изготовления цилиндра 1, составного из втулок 2 с замковыми втулками 3, компенсируя неточности изготовления и условия эксплуатации. Подвешенность гильз 10 на упругих уплотнителях 12 с загрузочными дополнительными кольцами 14, являющимися дополнительным уплотнением, делает конструкцию насоса технологичной и долговечной. Работа с насосом заканчивается выемкой его из скважины. When moving the
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU5063018 RU2030635C1 (en) | 1992-09-11 | 1992-09-11 | Oil-well pump |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU5063018 RU2030635C1 (en) | 1992-09-11 | 1992-09-11 | Oil-well pump |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2030635C1 true RU2030635C1 (en) | 1995-03-10 |
Family
ID=21613679
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU5063018 RU2030635C1 (en) | 1992-09-11 | 1992-09-11 | Oil-well pump |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2030635C1 (en) |
-
1992
- 1992-09-11 RU SU5063018 patent/RU2030635C1/en active
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
1. Авторское свидетельство СССР N 403878, кл. F 04B 47/00, 1974. * |
2. Авторское свидетельство СССР N 827839, кл. F 04B 47/00, 1981. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CA2245523C (en) | Standing valve assembly and downhole pump utilizing said valve assembly | |
US5593289A (en) | Standing valve assembly for sucker rod operated subsurface pumps | |
US10584546B1 (en) | Rotator apparatus and method therefor | |
US5533876A (en) | Pump barrel seal assembly including seal/actuator element | |
US4848454A (en) | Downhole tool for use with a ball and seat traveling valve for a fluid pump | |
CA1230263A (en) | Travelling valve assembly for a fluid pump | |
US10890178B2 (en) | Mechanically actuated traveling valve | |
US5628624A (en) | Pump barrel valve assembly including seal/actuator element | |
US5893708A (en) | Rotating piston for ball and seat valve assembly and downhole pump utilizing said valve assembly | |
US4531896A (en) | Fluid pump | |
US2417349A (en) | Pump seal assembly | |
US4137017A (en) | Submersible deep well pump | |
RU2030635C1 (en) | Oil-well pump | |
US4504199A (en) | Fluid pump | |
CA2357886C (en) | Travelling valve assembly for a fluid pump | |
CA2864569C (en) | Mechanically actuated traveling valve | |
US11454234B2 (en) | Mechanically actuated travelling plug valve | |
US4762476A (en) | Oil well pump | |
RU2035621C1 (en) | Oil-well sucker-rod pump | |
CN111852844A (en) | Flexible metal oil well pump device in horizontal well and resetting device of fixed valve ball | |
RU2258837C2 (en) | Method of and device to provide operation of suction valve of deep-well sucker-rod pump | |
RU2202708C2 (en) | Oil-well sucker-rod pump | |
RU2161269C2 (en) | Oil-well sucker-rod pump | |
RU2779860C1 (en) | Downhole rod pump | |
US5720600A (en) | Sucker rod pump |