RU2133876C1 - Drive for well pumping unit (versions) - Google Patents
Drive for well pumping unit (versions) Download PDFInfo
- Publication number
- RU2133876C1 RU2133876C1 RU98101401A RU98101401A RU2133876C1 RU 2133876 C1 RU2133876 C1 RU 2133876C1 RU 98101401 A RU98101401 A RU 98101401A RU 98101401 A RU98101401 A RU 98101401A RU 2133876 C1 RU2133876 C1 RU 2133876C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- rod
- pump
- cavity
- drive
- valve
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Fluid-Pressure Circuits (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к гидравлическим машинам объемного вытеснения, предназначенным для подъема жидкостей с больших глубин, и может быть использовано для приведения в действие двух штанговых глубинных насосов, установленных на скважинах. The invention relates to hydraulic volume displacement machines designed to lift liquids from great depths, and can be used to actuate two sucker rod pumps installed in wells.
Известен групповой гидропривод штанговых насосов, содержащий гидроцилиндры, штоковые полости которых сообщены между собой, а бесштоковые - через гидрораспределитель - с силовым насосом или сливом (авторское свидетельство СССР 800419, кл. F 04 B 47/00). Такой привод можно использовать только на скважинах, у которых нагрузки в точке подвеса штанг одинаковы и уравновешивают друг друга. Known hydraulic group pump sucker rod pumps containing hydraulic cylinders, rod cavities which are interconnected, and rodless - through the valve - with a power pump or drain (USSR author's certificate 800419, class F 04
При нарушении равновесия усилия, создаваемого давлением жидкости, истекающей из штоковой полости цилиндра и меньшей нагрузкой, недостаточно для подъема плунжера и связанной с ним колонны штанг нагруженной скважины от приводного цилиндра с большей нагрузкой. In the event of an imbalance in the force created by the pressure of the fluid flowing out of the rod cavity of the cylinder and a lower load, it is not enough to lift the plunger and the associated rod string from the drive cylinder with a higher load.
Кроме того, гидроцилиндры такого привода, находящиеся на расстоянии друг от друга, соединены между собой трубопроводами, давление жидкости в которых 150 - 180 атм., что усложняет эксплуатацию привода. In addition, the hydraulic cylinders of such a drive, located at a distance from each other, are interconnected by pipelines, the fluid pressure in which is 150 - 180 atm., Which complicates the operation of the drive.
Известен другой групповой привод скважинных насосов, содержащий приводные цилиндры, штоковые и бесштоковые полости которых разделены поршнем со штоком, имеющим узел соединения с колонной штанг и гидравлическую систему, включающую в себя силовой насоса, управляемый гидрораспределитель, доуравновешивающее устройство в виде пневмогидроаккумулятора (ПГА) (авторское свидетельство СССР 1174594, кл. F 04 B 47/00). Такой групповой привод, благодаря доуравновешивающему устройству, позволяет создать доуравновешивающее усилие, обеспечивающее подпор рабочей жидкости на силовой насос от приводного цилиндра с меньшей нагрузкой, равной подпору от приводного цилиндра с большей нагрузкой. Another group drive of borehole pumps is known, containing drive cylinders, the rod and rodless cavities of which are separated by a piston with a rod having a connection node to the rod string and a hydraulic system including a power pump, a controlled valve, a balancing device in the form of a pneumatic accumulator (PGA) (copyright USSR certificate 1174594, class F 04
Однако создание такого дополнительного подпора увеличивает нагрузку на силовой насос, повышает энергозатраты и повышает требования к уплотнительным узлам и другим элементам гидравлической системы и таким образом снижает надежность привода. При этом насос работает по замкнутой схеме, что приводит к перегреву рабочей жидкости и необходимости ее замены при эксплуатации. However, the creation of such an additional backwater increases the load on the power pump, increases energy consumption and increases the requirements for sealing units and other elements of the hydraulic system and thus reduces the reliability of the drive. In this case, the pump operates in a closed circuit, which leads to overheating of the working fluid and the need to replace it during operation.
Кроме того, в этом приводе так же, как и в прототипе, приводные цилиндры, расположенные непосредственно над скважинами, которые могут находиться на значительном (до 100 м) удалении друг от друга, соединены между собой высоконапорным трубопроводом, что усложняет эксплуатацию привода. In addition, in this drive, as well as in the prototype, the drive cylinders located directly above the wells, which can be located at a considerable (up to 100 m) distance from each other, are interconnected by a high-pressure pipeline, which complicates the operation of the drive.
Задачей изобретения является создание привода насосной скважинной установки из двух насосов, имеющего более высокую надежность, безопасного и удобного в эксплуатации и более экономичного. The objective of the invention is to provide a pumping well installation of two pumps, having higher reliability, safe and convenient to use and more economical.
Единым техническим результатом, достигаемым при осуществлении заявленной группы изобретений, является создание в штоковых полостях приводных цилиндров требуемого (одинакового или разного) давления жидкости (в зависимости от нагрузки на скважинах) при постоянном давлении жидкости, создаваемом силовым насосом, и сокращение протяженности высоконапорных трубопроводов, по которым рабочая жидкость подается в полости приводных цилиндров. A single technical result achieved in the implementation of the claimed group of inventions is the creation in the rod cavities of the drive cylinders of the required (identical or different) fluid pressure (depending on the load on the wells) at a constant fluid pressure generated by the power pump, and reducing the length of high-pressure pipelines, by which the working fluid is supplied into the cavity of the drive cylinders.
Для решения поставленной задачи усовершенствуется привод насосной скважинной установки, содержащий два гидроцилиндра со штоковыми и бесштоковыми полостями, ПГА, насос и гидрораспределитель, соединенные между собой. To solve this problem, the drive of a pumping well installation is improved, containing two hydraulic cylinders with rod and rodless cavities, a PHA, a pump and a hydraulic distributor interconnected.
Это усовершенствование состоит в том, что в первом варианте привод снабжен вторым ПГА, при этом каждый ПГА выполнен с виде тандемного цилиндра со штоком, имеющим поршни на концах, образующие две штоковые полости, одна из указанных штоковых полостей каждого ПГА соединена со штоковой полостью соответствующего гидроцилиндра, а вторая с гидрораспределителем, соединенным со сливным трубопроводом, причем бесштоковые полости гидроцилиндров соединены между собой. This improvement consists in the fact that in the first embodiment, the drive is equipped with a second PHA, with each PHA made in the form of a tandem cylinder with a rod having pistons at the ends that form two rod cavities, one of these rod cavities of each PHA is connected to the rod cavity of the corresponding hydraulic cylinder and the second with a control valve connected to the drain pipe, and the rodless cavities of the hydraulic cylinders are interconnected.
Снабжение привода вторым ПГА позволяет сократить протяженность высоконапорной магистрали, соединяющей штоковую полость каждого гидроцилиндра со штоковой полостью соответствующего ПГА, т.к. каждый ПГА и гидроцилиндр расположены над соответствующей скважиной. The supply of the drive with the second PHA allows to reduce the length of the high-pressure line connecting the rod cavity of each hydraulic cylinder with the rod cavity of the corresponding PHA, because each PHA and hydraulic cylinder are located above the corresponding well.
Выполнение ПГА в виде тандемного цилиндра со штоком, имеющим поршни на концах, позволяет образовать в каждом ПГА две штоковые гидравлические полости, давление жидкости в которых может быть одинаковым (при уравновешенности нагрузки на обеих скважинах) и разным (при нарушении равновесия) за счет изменения давления в газовой полости каждого ПГА. The implementation of the PHA in the form of a tandem cylinder with a rod having pistons at the ends allows the formation of two rod hydraulic cavities in each PHA, the fluid pressure in which can be the same (when the load is balanced in both wells) and different (if the balance is unbalanced) due to a change in pressure in the gas cavity of each PHA.
Соединение одной из штоковых полостей каждого ПГА со штоковой полостью соответствующего гидроцилиндра позволяет при работе привода создать в штоковых полостях гидроцилиндров требуемое (одинаковое или разное) давление жидкости (в зависимости от нагрузки на скважинах) при постоянном давлении жидкости, создаваемой силовым насосом. The connection of one of the rod cavities of each PHA with the rod cavity of the corresponding hydraulic cylinder allows the drive to create the required (identical or different) fluid pressure in the rod cavities of the hydraulic cylinders (depending on the load on the wells) at a constant fluid pressure generated by the power pump.
Соединение второй штоковой полости каждого ПГА с гидрораспределителем, соединенным с насосом и сливным трубопроводом, обеспечивает поочередную подачу и слив жидкости из штоковой полости каждого ПГА, что необходимо для перемещения штока соответствующего ПГА в нужном направлении. The connection of the second rod cavity of each PHA with a control valve connected to the pump and the drain pipe ensures the alternate supply and discharge of fluid from the rod cavity of each PHA, which is necessary to move the rod of the corresponding PHA in the desired direction.
Соединение между собой бесштоковых полостей гидроцилиндров обеспечивает возможность перетока жидкоти из бештоковой полости одного цилиндра в бесштоковую полость другого при перемещении штоков этих цилиндров в противоположных направлениях (в противофазе) при работе привода. The interconnection of rodless cavities of hydraulic cylinders provides the possibility of fluid flow from the non-rod cavity of one cylinder into the rodless cavity of another when the rods of these cylinders are moved in opposite directions (in antiphase) during operation of the drive.
Кроме того, бесштоковая полость каждого приводного цилиндра может быть соединена с гидрораспределителем, что обеспечивает поочередные подачу и слив жидкости из бесштоковой полости соответствующего приводного цилиндра, необходимые для работы привода в одиночном режиме (в случае остановки работ на одной из скважин). In addition, the rodless cavity of each drive cylinder can be connected to the control valve, which provides alternate supply and discharge of fluid from the rodless cavity of the corresponding drive cylinder, necessary for the drive to operate in a single mode (in case of stopping work at one of the wells).
Привод может содержать второй насос и второй гидрораспределитель, соединенные с элементами привода аналогично первому насосу и первому гидрораспределителю. The drive may contain a second pump and a second valve, connected to the drive elements similarly to the first pump and the first valve.
Такое выполнение привода обеспечивает возможность его работы в одиночном режиме, т. е. независимую работу привода с первым гидроцилиндром от первого или от второго насоса, и работу привода со вторым гидроцилиндром также от каждого насоса. Кроме того, такое выполнение привода обеспечивает его работу на две скважины от любого насоса и позволяет использовать любой гидрораспределитель, что увеличивает ресурс работы. This embodiment of the drive provides the possibility of its operation in single mode, i.e., independent operation of the drive with the first hydraulic cylinder from the first or second pump, and the operation of the drive with the second hydraulic cylinder also from each pump. In addition, this embodiment of the drive ensures its operation in two wells from any pump and allows the use of any valve, which increases the service life.
Бесштоковые полости гидроцилиндров могут быть дополнительно через обратный клапан и гидрораспределитель с управлением от датчика положения штока гидроцилиндра соединены с каждым насосом. Rodless cavities of hydraulic cylinders can be additionally connected to each pump through a non-return valve and a directional control valve controlled by a hydraulic cylinder rod position sensor.
Такое соединение позволяет использовать имеющийся в схеме насос для подачи жидкости в замкнутый гидравлический контур, образованный соединенными между собой бесштоковыми полостями гидроцилиндров и таким образом компенсировать утечку жидкости из этого контура. Such a connection makes it possible to use the pump in the circuit to supply fluid to a closed hydraulic circuit formed by interconnected rodless cavities of hydraulic cylinders and thus compensate for fluid leakage from this circuit.
При этом гидрораспределители, через которые подается жидкость в замкнутый гидравлический контур, управляются от датчика положения штока гидроцилиндра, что обеспечивает подачу жидкости в этот контур только при необходимости, в случае ее нехватки. In this case, the control valves, through which fluid is supplied to the closed hydraulic circuit, are controlled from the hydraulic cylinder rod position sensor, which ensures the supply of fluid to this circuit only if necessary, in case of shortage.
Указанный технический результат во втором варианте достигается тем, что привод снабжен вторым ПГА, при этом каждый ПГА выполнен в виде тандемного цилиндра со штоком, имеющим поршни на концах, образующие две штоковые полости, одна из указанных штоковых полостей каждого ПГА соединена со штоковой полостью соответствующего гидроцилиндра, а вторые штоковые полости соединены между собой, при этом бесштоковые полости гидроцилиндров через гидрораспределитель соединены с силовым насосом и сливным трубопроводом. The specified technical result in the second embodiment is achieved by the fact that the drive is equipped with a second PHA, wherein each PHA is made in the form of a tandem cylinder with a rod having pistons at the ends that form two rod cavities, one of the specified rod cavities of each PHA is connected to the rod cavity of the corresponding hydraulic cylinder and the second rod cavities are interconnected, while the rodless cavities of the hydraulic cylinders are connected through a hydraulic distributor to the power pump and the drain pipe.
Снабжение привода вторым ПГА и выполнение каждого ПГА в виде тандемного цилиндра обеспечивают технический результат, такой же, какой дают эти признаки и в первом варианте. The supply of the drive with the second PHA and the execution of each PHA in the form of a tandem cylinder provide a technical result, the same as those characteristics give in the first embodiment.
Соединение бесштоковых полостей гидроцилиндров через гидрораспределитель с силовым насосом и сливом обеспечивает поочередную подачу и слив жидкости (в зависимости от положения гидрораспределителя) из бесштоковой полости каждого гидроцилиндра, что необходимо для перемещения в противофазе штоков этих цилиндров. The connection of rodless cavities of hydraulic cylinders through a hydraulic distributor with a power pump and a drain provides alternate supply and discharge of fluid (depending on the position of the hydraulic distributor) from the rodless cavity of each hydraulic cylinder, which is necessary to move the rods of these cylinders in antiphase.
Соединение второй штоковой полости ПГА со штоковой полостью второго ПГА обеспечивает возможность подачи жидкости из штоковой полости одного ПГА в штоковую полость другого ПГА, что необходимо для перемещения в противофазе штоков этих ПГА и соответствующего перемещения штоков цилиндров. The connection of the second rod cavity of the PHA with the rod cavity of the second PHA provides the ability to supply fluid from the rod cavity of one PHA to the rod cavity of another PHA, which is necessary to move the rods of these PHAs in antiphase and the corresponding movement of the cylinder rods.
Кроме того, первая штоковая полость каждого ПГА может быть соединена с гидрораспределителем, что обеспечивает поочередные подачу и слив жидкости из первой штоковой полости ПГА, необходимые при работе привода в одиночном режиме (в случае остановки работ на одной из скважин). In addition, the first rod cavity of each PHA can be connected to the hydraulic distributor, which provides alternate supply and discharge of fluid from the first rod cavity of the PHA, necessary when the drive is operating in single mode (in case of stopping work at one of the wells).
Таким образом, и в первом, и во втором вариантах привода обеспечивается перемещение штоков приводных гидроцилиндров в противофазе независимо от нагрузки на скважинах, при этом длина высоконапорных трубопроводов уменьшается в десятки раз, т.к. они расположены не между скважинами, а соединяют штоковую полость каждого приводного гидроцилиндра и штоковую полость ПГА, расположенные над соответствующей скважиной. Thus, in the first and second versions of the drive, the rods of the drive hydraulic cylinders are provided in antiphase regardless of the load on the wells, while the length of high-pressure pipelines is reduced by tens of times, because they are not located between the wells, but connect the rod cavity of each drive hydraulic cylinder and the rod cavity of the PHA located above the corresponding well.
Привод может содержать второй насос и второй гидрораспределитель, при этом каждый насос соединен с каждым гидрораспределителем, а второй гидрораспределитель соединен с бесштоковой полостью каждого гидроцилиндра и сливным трубопроводом. The drive may contain a second pump and a second control valve, with each pump connected to each control valve, and a second control valve connected to the rodless cavity of each hydraulic cylinder and a drain pipe.
Такое выполнение привода обеспечивает возможность его работы в одиночно режиме, т. е. независимую работу привода на каждую скважину, а также работу привода на две скважины от любого насоса, что увеличивает ресурс работы привода. This embodiment of the drive provides the possibility of its operation in a single mode, i.e., independent operation of the drive for each well, as well as the operation of the drive for two wells from any pump, which increases the service life of the drive.
Вторая штоковая полость каждого ПГА дополнительно через обратный клапан и гидрораспределитель с управлением от датчика положения штока гидроцилиндра могут быть соединены с каждым насосом. The second rod cavity of each PHA can also be connected to each pump through a non-return valve and a directional control valve controlled by a hydraulic cylinder rod position sensor.
Такое соединение позволяет использовать имеющийся в схеме насос для подпитки жидкости в замкнутый гидравлический контур, образованный соединенными между собой вторыми штоковыми полостями ПГА, и таким образом компенсировать утечки жидкости из этого контура. Such a connection makes it possible to use the pump available in the circuit for feeding liquid into a closed hydraulic circuit formed by interconnected second rod cavities of the PHA, and thus compensate for fluid leakage from this circuit.
В настоящей заявке на выдачу патента соблюдено единство изобретения, поскольку оба варианта привода скважинной насосной установки решают одну и ту же задачу - повышение надежности, экономичности, безопасности и удобства эксплуатации за счет достижения одного и того же технического результата - создания в штоковых полостях приводных цилиндров требуемого (одинакового или разного) давления жидкости (в зависимости от нагрузки на скважинах) при постоянном давлении жидкости, создаваемом насосом, обеспечения работы силового насоса в открытом гидравлическом контуре, а также расположения высоконапорных трубопроводов в оборудовании над каждой скважиной. In the present application for the grant of a patent, the unity of the invention is observed, since both versions of the drive of a downhole pumping unit solve the same problem - improving reliability, efficiency, safety and ease of operation by achieving the same technical result - creating the required cylinders in the rod cavities (the same or different) fluid pressure (depending on the load on the wells) at a constant fluid pressure generated by the pump, ensuring the power pump is open hydraulic circuit, as well as the location of high-pressure pipelines in the equipment above each well.
Изобретение поясняется чертежом, где на фиг. 1 изображена принципиальная гидравлическая схема привода насосной скважинной установки, первый вариант, на фиг. 2 - то же, второй вариант, на фиг. 3 - привод насосной скважинной установки со вторым насосом и вторым гидрораспределителем в первом варианте, фиг. 4 - то же, во втором варианте. The invention is illustrated in the drawing, where in FIG. 1 shows a schematic hydraulic diagram of the drive of a pumping well installation, a first embodiment, in FIG. 2 - the same, second option, in FIG. 3 - a drive of a pumping well installation with a second pump and a second valve in the first embodiment, FIG. 4 - the same in the second embodiment.
Привод насосной скважинной установки, изображенный на фиг. 1, содержит два приводных гидроцилиндра 1 и 2, штоковые 3, 3' и бесштоковые 4, 4' полоти каждого из которых разделены поршнями 5, 5', связанными со штоками 6, 6', соединяемыми при монтаже на скважине с колонной штанг (на чертеже не показаны), и гидравлическую систему, включающую в себя силовой насос 7, управляемый гидрораспределитель 8, вентили 9 - 13 и ПГА 14, 14'. Последние выполнены в виде тандемных цилиндров с перемычкой 15, 15'. Сквозь отверстие 16, 16' перемычки 15, 15' проходит шток 17, 17' с поршнями 18, 18' и 19, 19' на его концах, образующими в каждом ПГА 14, 14' две штоковые гидравлические полости 20 и 21, 20' и 21'. Одна штоковая полость 20 и 20' каждого ПГА 14, 14' соединена трубопроводом 22 и 22' со штоковой полостью 3 и 3' соответствующего гидроцилиндра 1 и 2. The drive of the pumping well installation shown in FIG. 1, contains two drive
Вторая штоковая полость 21 и 21' соединена трубопроводом 23 и 23' с гидрораспределителем 8, соединенным трубопроводом 24 с насосом 7, а сливным трубопроводом 25 - с баком 26. Бесштоковые полости 4 и 4' цилиндров 1 и 2 соединены между собой трубопроводом 27. Гидрораспределитель 8 в правом (по чертежу) положении обеспечивает соединение штоковой полости 21 ПГА 14 с насосом 7, а штоковой полости 21' ПГА 14' - со сливным трубопроводом 25. Другое, левое (по чертежу), положение гидрораспределителя 8 обеспечивает соединение полости 21' с насосом 7, а полости 21 - со сливным трубопроводом 25. The
Для изменения положения гидрораспределителя 8 служат переключатели 28 и 28', срабатывающие при крайнем положении поршней 5 и 5' соответственно. To change the position of the
Бесштоковые полости 4 и 4' цилиндров 1 и 2 трубопроводами 29 и 29' с вентилями 30 и 30' соединены с гидрораспределителем 8 для обеспечения работы привода в одиночном режиме (при остановке работ на одной из скважин).
Работа привода происходит следующим образом. The operation of the drive is as follows.
Перед началом работы шток 6 и поршень 5 цилиндра находятся в верхнем положении. Гидрораспределитель 8 находится в правом (по чертежу) положении. Вентили 9 - 13 открыты, а 30 и 30' закрыты. В случае, если нагрузки в точке подвеса колонны штанг обеих скважин взаимно уравновешены и нагрузки на приводные цилиндры 1 и 2 равны, в газовых полостях 31 и 31' ПГА 14 и 14' создают одинаковое давление (источник давления на фиг. 1 не показан), необходимое для уравновешивания нагрузки в точке подвеса колонны насосных штанг, определяемое соотношением
где P3 и P3' - давление газа в полостях 31 и 31' соответственно;
G - нагрузка в точке подвеса колонны штанг, равная для обоих цилиндров;
Sц - площадь поперечного сечения цилиндров 1 и 2;
Sш - площадь поперечного сечения штоков 6 и 6';
Pн -давление рабочей жидкости, создаваемое насосом 7.Before starting work, the
where P 3 and P 3 'is the gas pressure in the
G is the load at the point of suspension of the rod string, equal for both cylinders;
S c - the cross-sectional area of the
S W - the cross-sectional area of the
P n - pressure of the working fluid created by the
От насоса 7 рабочая жидкость под давлением Pн по трубопроводу 24 через гидрораспределитель 8, открытый вентиль 17, трубопровод 23 подается в гидравлическую полость 21 ПГА 14. Поршень 18 под действием давления жидкости движется вверх и через шток 17 тянет поршень 19, который вытесняет жидкость из полости 20 через вентиль 10 по трубопроводу 22 в полость 3 приводного цилиндра 1. Под действием давления этой жидкости поршень 5 движется вверх и тянет за собой шток 6, связанный с колонной штанг и плунжером первого скважинного насоса (не показаны).From the
При этом жидкость из бесштоковой полости 4 цилиндра 1 через открытый вентиль 9 по трубопроводу 27 поступает в бесштоковую полость 4' цилиндра 2 и перемещает поршень 5' вниз вместе со штоком 6', колонной штанг и плунжером второго скважинного насоса (не показаны). Жидкость из штоковой полости 3' по трубопроводу 22' через вентиль 13 поступает в полость 21' и, воздействуя на поршень 19', перемещает его вниз и связанный с ним штоком 17' поршень 18', который при этом вытесняет жидкость из полости 21' по трубопроводу 23' через вентиль 12, гидрораспределитель 8 и силовой трубопровод 25 в бак 26. In this case, the liquid from the
При достижении поршнем 5' крайнего нижнего положения срабатывает переключатель 28', переводя гидрораспределитель 8 в левое (по чертежу) положение, при этом в работу включается правая половина гидрораспределителя 8. Происходит реверс привода. Жидкость от насоса 7 по трубопроводу 24 через гидрораспределитель 8, вентиль 12, трубопровода 23' поступает в полость 21' ПГА 14' и перемещает вверх поршень 18', шток 17' и поршень 19'. При этом жидкость из полости 20' по трубопроводу 22 поступает в штоковую полость 3' приводного цилиндра 2, перемещая вверх поршень 5', шток 6', связанный колонной штанг с плунжером второго скважинного насоса (на чертеже не показан), жидкость из полости 4' по трубопроводу 27 поступает в полость 4 и, воздействуя на поршень 5, перемещает его вниз вместе со штоком 6, колонной штанг и плунжером первого скважинного насоса (на чертеже не показан). При этом жидкость из штоковой полости 3 цилиндра 1 по трубопроводу 22 через вентиль 10 поступает в полость 20 ПГА 14, перемещая вниз поршень 19 и связанный с ним штоком 17 поршень 18, который вытесняет жидкость из полости 20 по трубопроводу 23 через гидрораспределитель 8 и трубопровод 25 в бак 26. When the piston 5 'reaches its lowest position, the switch 28' is actuated, moving the
В случае работы привода, когда нагрузки в точке подвеса штанг различны и они не полностью уравновешивают друг друга, например на гидроцилиндре 1 нагрузка G1, а на цилиндре 2 - G2, в полостях 31 и 31' создают давления газа P3 и P'3, определяемые соотношениями:
(см. экспликацию выше).In the case of the drive, when the loads at the point of suspension of the rods are different and they do not completely balance each other, for example, the load G 1 on the hydraulic cylinder 1 , and G 2 on the cylinder 2 , create gas pressures P 3 and P 'in the
(see explication above).
При этом в гидравлических полостях 20 и 20' также создается разное давление, что и обеспечивает уравновешивание нагрузки на поршни 5 и 5'. Работа привода происходит аналогично описанной выше. Moreover, different pressures are also created in the
В случае остановки работ на одной из скважин, например на второй, привод может работать в одиночном режиме. Вентили 9, 12 и 30' закрыты, а 10, 11, 30 открыты. Бесштоковая полость 4 цилиндра 1 трубопроводом 29 через вентиль 30 соединена с гидрораспределителем 8. В полости 31 ПГА 14 создается давление, необходимое для уравновешивания нагрузки в точке подвеса колонны насосных штанг. If work is stopped at one of the wells, for example, at the second, the drive can operate in a single mode. Valves 9, 12 and 30 'are closed, and 10, 11, 30 are open.
Перед началом работы поршень 5 цилиндра 1 и поршни 18 и 19 ПГА 14 находятся в нижнем (по чертежу) положении. При подаче жидкости от насоса 7 через распределитель 8 (находящийся в правом по чертежу положении) по трубопроводу 23 в полость 21, поршень 18 поднимается и через шток 17 тянет за собой поршень 19, который по трубопроводу 22 вытесняет жидкость из полости 20 в штоковую полость 3 цилиндра 1. Под давлением этой жидкости поршень 5 поднимается и тянет за собой шток 6, связанный с колонной штанг скважинного насоса. Жидкость из полости 4 по трубопроводу 29 через вентиль 30 и гидрораспределитель 8 поступает в сливной трубопровод 25. При достижении поршнем 5 крайнего верхнего положения срабатывает переключатель 28 и переводит гидрораспределитель 8 в правое (показанное на фиг. 1) положение. В этом случае жидкость от насоса 7 через гидрораспределитель 8 и открытый вентиль 30 поступает в бесштоковую полость 4 цилиндра 1 и перемещает поршень 5 вниз. Жидкость из полости 3 по трубопроводу 22 вытесняется в полость 20 ПГА 14 и перемещает поршень 19, увеличивая давление газа в полости 31. Поршень 19 тянет за собой шток 17 и поршень 18, который вытесняет жидкость из полости 21 по трубопроводу 23 через вентиль 11 и гидрораспределитель 8 в сливной трубопровод 25. При достижении поршнем 5 крайнего нижнего положения срабатывает переключатель 28 и переводит гидрораспределитель 8 в левое (по чертежу) положение. Цикл работы привода в одиночном режиме повторяется. В случае остановки работ на первой скважине, в одиночном режиме может работать привод с цилиндром 2. При этом вентили 9, 10, 11 и 30 закрыты, а вентили 12, 13 и 30' открыты и полость 4' цилиндра 2 соединена с гидрораспределителем 8. Before starting work, the
Работа привода происходит аналогично описанной выше. The operation of the drive is similar to that described above.
Во втором варианте привода (изображенном на фиг. 2) штоковые полости 20 и 20' ПГА 14 и 14' соединены трубопроводами 22 и 22' соответственно с полостями 3 и 3' гидроцилиндров 1 и 2, а вторые штоковые полости 21 и 21' ПГА соединены между собой трубопроводом 3 с вентилем 33. Бесштоковые полости 4 и 4' цилиндров 1 и 2 трубопроводами 34 и 35 с вентилями 36 и 37 соответственно соединен с гидрораспределителем 8, который трубопроводом 24 соединен с насосом 7, а трубопроводом 25 с баком 26. Полости 21 и 21' ПГА 14 и 14' трубопроводами 38 и 38' с вентилями 39 и 39' соединены с гидрораспределителем 8 для обеспечения работы привода в одиночном режиме (при остановке работ на одной из скважин). In the second variant of the drive (shown in Fig. 2), the
Работа привода происходит следующим образом. The operation of the drive is as follows.
Перед началом работы шток 6 и поршень 5 цилиндра 1 находятся в верхнем положении. Гидрораспределитель 8 находится в правом (по чертежу) положении. Вентили 33, 36, 37 открыты, 38 и 38' закрыты. Before starting work, the
От насоса 7 рабочая жидкость под давлением по трубопроводу 24 через гидрораспределитель 8, трубопровод 34, открытый вентиль 36 подается в бесштоковую полость 4 цилиндра 1 и перемещает вниз поршень 5 и связанный с ним шток 6. При этом жидкость из штоковой полости 3 по трубопроводу 22 перетекает в полость 29 ПГА 14 и перемещает вниз поршень 19, сжимая газ в полости 31. Поршень 19 тянет за собой шток 17 и связанный с ним поршень 18, вытесняя жидкость из полости 21 по трубопроводу 32 через вентиль 33 в полость 21' второго ПГА 14'. Поршень 18' перемещается вверх и тянет за собой шток 17' и поршень 19'. Последний вытесняет жидкость из полости 20' по трубопроводу 22 в полость 3' приводного цилиндра 2 и перемещает вверх его поршень 5' со штоком 6', связанным с колонной штанг второго скважинного насоса. Жидкость из полости 4' через вентиль 37, по трубопроводу 35, через гидрораспределитель 8 и трубопровод 25 поступает в бак 26. При достижении поршнем 5 крайнего нижнего положения срабатывает переключатель 28, переводя гидрораспределитель 8 в левое (по чертежу) положение. Происходит реверс привода. Жидкость от насоса 7, по трубопроводу 24 через гидрораспределитель 8, трубопровод 35 поступает в полость 4' цилиндра 2 и перемещает вниз поршень 5' и связанный с ним шток 6' и колонну штанг второго скважинного насоса. При этом жидкость из полости 3' по трубопроводу 22 поступает в полость 20' ПАГ 14', перемещает поршень 19', сжимая газ в полости 31'. Поршень 19' тянет за собой шток 17' и поршень 18', который, перемещаясь, вытесняет жидкость из полости 21' по трубопроводу 32 в полость 21 ПГА 14. Поршень 18 при этом поднимается и через шток 17 тянет поршень 19, который вытесняет жидкость из полости 20 по трубопроводу 22 в полость 3 цилиндра 1. Поршень 5 поднимается и тянет вверх шток 6 и связанную с ним колонну штанг первого скважинного насоса. Неуравновешенность нагрузки на поршни 5 и 5' приводных гидроцилиндров 1 и 2 компенсируется так же, как описано в первом варианте привода скважинной насосной установки, заданием давления P3 и P'3 в газовых полостях 31 и 31' ПГА 14 и 14'.From the
В случае остановки работ по одной из скважин, например на второй, привод может работать в одиночном режиме, приводя в движение колонну штанг первого скважинного насоса. При этом вентили 33, 37 и 39' закрыты, а 36 и 39 открыты. In the case of stopping work on one of the wells, for example on the second, the drive can operate in a single mode, driving the string of rods of the first downhole pump. In this case, the
Работа привода происходит следующим образом. The operation of the drive is as follows.
От насоса 7 рабочая жидкость через гидрораспределитель 8 (находящийся в правом по чертежу положении) по трубопроводу 34 через вентиль 36 поступает в полость 4 цилиндра 1 и перемещает вниз поршень 5. При этом поршень 5 вытесняет жидкость из полости 3 по трубопроводу 22 в полость 20 ПГА 14. Поршень 19 перемещается вниз, сжимая газ в полости 31, и тянет за собой шток 17 и поршень 18. Последний вытесняет жидкость из полости 21 по трубопроводу 38 через вентиль 39 и гидрораспределитель 8 в сливной трубопровод 25. При достижении поршнем 5 крайнего нижнего положения срабатывает переключатель 28, изменяющий положение гидрораспределителя 8. При этом жидкость от насоса 7 через вентиль 39 поступает в полость 21 ПГА 14 и перемещает вверх поршень 18, который через шток 17 перемещает поршень 19. Последний вытесняет жидкость из полости 20 в полость 3 цилиндра 1 и перемещает вверх поршень 5 и связанный с ним шток 6. При достижении поршнем 5 крайнего верхнего положения срабатывает переключатель 28, переводя гидрораспределитель в левое положение. Цикл работы привода повторяется. From the
В случае остановки работ на первой скважине, в одиночном режиме может работать привод с цилиндром 2. In the case of stopping work on the first well, in a single mode, the drive with
При этом вентили 33, 36 и 39 закрыты, а 37 и 39' открыты. С гидрораспределителем 8 соединены полость 4' цилиндра 2 и полость 21' ПГА 14'. Работа привода происходит аналогично описанной выше для случая работы в одиночном режиме привода с цилиндром 1. In this case, the
Таким образом, как в первом, так и во втором вариантах привода, при постоянном давлении рабочей жидкости, создаваемом силовом насосом 7, в штоковых полостях приводных цилиндров 1 и 2 создается требуемое (одинаковое или разное) давление жидкости за счет создания соответствующего давления P3 и P'3 в газовых полостях 31 и 31' ПГА 14 и 14'. Высоконапорные трубопроводы 22 и 22', соединяющие штоковые полости 3 и 3' приводных цилиндров 1 и 2 и полости 20 и 20' соответствующих ПГА 14 и 14', имеют небольшую протяженность и расположены не между скважинами, а в надскважинном оборудовании каждой скважины.Thus, in both the first and second versions of the drive, at a constant pressure of the working fluid created by the
Кроме того, в первом и во втором вариантах в случае остановки работ на одной из скважин привод может работать в одиночном режиме, обеспечивая работу насоса на другой скважине. In addition, in the first and second variants, in case of stopping work at one of the wells, the drive can operate in a single mode, ensuring the pump is operating at another well.
В вариантах, изображенных на фиг. 3 и 4, привод имеет второй насос 40 и второй гидрораспределитель 41, которые соединены между собой и с элементами привода аналогично насосу 7 и распределителю 8. Привод в таком исполнении может работать как от насоса 7, так и от насоса 40 через любой из гидрораспределителей 8 и 41. Кроме того, в случае работы в одиночном режиме, привод с цилиндром 1 может работать от насоса 7 через распределитель 8, а привод с цилиндром 2 от насоса 40 независимо друг от друга. In the embodiments shown in FIG. 3 and 4, the drive has a
Работа приводов в этих режимах происходит аналогично описанной выше для фиг. 1 и 2. The operation of the drives in these modes is similar to that described above for FIG. 1 and 2.
В приводе на фиг. 3 бесштоковые полости 4 и 4' гидроцилиндров 1 и 2, образующие замкнутый гидравлический контур, дополнительными трубопроводами 42 и 42' с обратным клапаном 43 и 43' через гидрораспределитель 8 и 41 соединены с насосами 7 и 40 соответственно. In the drive of FIG. 3
Работа привода и компенсация утечек жидкости происходит следующим образом. The operation of the drive and the compensation of fluid leaks is as follows.
Привод работает в режимах, описанных выше, например от насоса 7 через гидрораспределитель 8. Насос 7 через свободный гидрораспределитель 41 осуществляет компенсацию утечек. В случае нехватки жидкости в замкнутом гидравлическом контуре шток 6' цилиндра 2 занимает крайнее верхнее положение, при котором срабатывает датчик 44' положения штока 6' и, управляя распределителем 41, переводит его в правое (по чертежу) положение. При этом жидкость от насоса 7 через гидрораспределитель 41' по трубопроводу 42', открывая клапан 43', через кран 45' поступает в замкнутый гидравлический контур. При движении поршня 5' вверх в процессе работы привода клапан 43' закрывается и препятствует сливу жидкости из замкнутого гидравлического контура. The drive operates in the modes described above, for example, from the
Если объем жидкости в замкнутом контуре достаточный, шток 6' не доходит до датчика 44', а распределитель 41 находится в левом положении, при котором подпитки жидкости не происходит. If the volume of liquid in the closed circuit is sufficient, the stem 6 'does not reach the sensor 44', and the
В варианте, изображенном на фиг. 4, компенсация утечек жидкости происходит следующим образом. In the embodiment depicted in FIG. 4, compensation for fluid leaks is as follows.
В случае нехватки жидкости в замкнутом гидравлическом контуре, образованном штоковыми полостями 20 и 20' ПГА 14 и 14' поршень 18', а следовательно и поршни 19' и 5' занимают крайнее нижнее положение, при котором срабатывает датчик 46'. Последний управляет распределителем 41' и переводит его в правое (по чертежу) положение. Насос 7 сообщается через распределитель 41', трубопровод 47', клапан 48' и кран 49' с замкнутым контуром. При обратном ходе поршней 5', 18', 19' клапан 48' препятствует оттоку жидкости из замкнутого контура. In the event of a lack of fluid in a closed hydraulic circuit formed by the
Если объем жидкости в замкнутом контуре достаточный, поршень 18', а следовательно и поршни 19' и 5' и шток 6' не доходят до крайнего нижнего положения и датчик 46' не срабатывает и насос 7' не сообщается с замкнутым контуром. If the volume of fluid in the closed circuit is sufficient, the piston 18 ', and therefore the pistons 19' and 5 'and the stem 6' do not reach the lowest position and the sensor 46 'does not work and the pump 7' does not communicate with the closed circuit.
Таким образом, в вариантах приводов, изображенных на фиг. 3 и 4, подпитка жидкости в замкнутый гидравлический контур происходит только в случае ее нехватки. Thus, in the drive variants depicted in FIG. 3 and 4, replenishment of fluid in a closed hydraulic circuit occurs only in case of lack thereof.
Claims (8)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU98101401A RU2133876C1 (en) | 1998-01-19 | 1998-01-19 | Drive for well pumping unit (versions) |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU98101401A RU2133876C1 (en) | 1998-01-19 | 1998-01-19 | Drive for well pumping unit (versions) |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2133876C1 true RU2133876C1 (en) | 1999-07-27 |
Family
ID=20201584
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU98101401A RU2133876C1 (en) | 1998-01-19 | 1998-01-19 | Drive for well pumping unit (versions) |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2133876C1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU186987U1 (en) * | 2018-07-31 | 2019-02-12 | Наиль Минрахманович Нуртдинов | DEPTH HYDRAULIC DRIVING PUMP DEVICE WITH GROUND DRIVE |
-
1998
- 1998-01-19 RU RU98101401A patent/RU2133876C1/en active
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU186987U1 (en) * | 2018-07-31 | 2019-02-12 | Наиль Минрахманович Нуртдинов | DEPTH HYDRAULIC DRIVING PUMP DEVICE WITH GROUND DRIVE |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US5996688A (en) | Hydraulic pump jack drive system for reciprocating an oil well pump rod | |
RU52125U1 (en) | ELECTRIC HYDRAULIC DRIVE PUMP UNIT | |
CA2677178A1 (en) | Hydraulic oil well pumping apparatus | |
WO2007040421A1 (en) | Downhole electric driven pump unit | |
US10612531B2 (en) | Hydraulically-driven double-acting mud pump | |
RU2116512C1 (en) | Electrohydraulic power driven well pump unit | |
US6592334B1 (en) | Hydraulic multiphase pump | |
RU2133876C1 (en) | Drive for well pumping unit (versions) | |
RU2125186C1 (en) | Drive of well pumping unit | |
AU2020217565B2 (en) | Double hydraulic activated receptacle pump | |
SU1035281A1 (en) | Hydraulic drive for set of sucker-rod well pumps | |
CA3027805C (en) | Modular subsurface lift engine | |
RU55894U1 (en) | WELL PUMP HYDRAULIC DRIVE | |
RU2504691C2 (en) | Electrohydraulic borehole unit | |
CN108730145B (en) | Hydraulic slurry pump | |
RU2134360C1 (en) | Lifting device hydraulic drive | |
RU2061913C1 (en) | Hydraulic drive for lifting device | |
US7175394B2 (en) | Hydraulic multiphase pump | |
RU2303711C1 (en) | Well pump hydraulic drive | |
RU2193111C1 (en) | Hydraulic drive of down-hole pump | |
RU2613150C1 (en) | Pumping plant with electrohydraulic actuator | |
RU2232295C1 (en) | Lifting device hydraulic drive | |
RU2196250C2 (en) | Group electrohydraulic drive for oil-well sucker- rod pumps (versions) | |
RU2779011C1 (en) | Hydraulic drive of the rod borehole pump | |
RU2255245C2 (en) | Oil-well electrohydraulic pumping unit |