RU2136966C1 - Deep well bull pump drive - Google Patents

Deep well bull pump drive Download PDF

Info

Publication number
RU2136966C1
RU2136966C1 RU98106364A RU98106364A RU2136966C1 RU 2136966 C1 RU2136966 C1 RU 2136966C1 RU 98106364 A RU98106364 A RU 98106364A RU 98106364 A RU98106364 A RU 98106364A RU 2136966 C1 RU2136966 C1 RU 2136966C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
drum
engine
hydraulic
working volume
drive
Prior art date
Application number
RU98106364A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Г.П. Тярасов
Original Assignee
Тярасов Герман Павлович
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Тярасов Герман Павлович filed Critical Тярасов Герман Павлович
Priority to RU98106364A priority Critical patent/RU2136966C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2136966C1 publication Critical patent/RU2136966C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Earth Drilling (AREA)

Abstract

FIELD: oil production, in particular, extraction of oil from well. SUBSTANCE: drive has drum with belts positioned on its surface and connected with mouth stock suspension by hitching device, and hydraulic drive of rotary hydraulic engine positioned within drum. Hydraulic drive has electric engine with flywheel, hydraulic mechanism, and program controlled working volume serving as pump and hydraulic engine for accelerating of flywheel. Working volume of hydraulic mechanism is varied in accordance with sinusoidal dependence during lifting and lowering of stem. Rotary engine has fixed shaft with teeth and yoke-shaped blade with inner roller, and hollow gear with rotational spindle mounted on covers of rotary hydraulic engine. EFFECT: increased efficiency, reduced weight and dimensions, prolonged service life and enhanced reliability in operation. 5 cl, 5 dwg

Description

Изобретение относится к машиностроению, в частности к глубинным насосам нефтяной промышленности. The invention relates to mechanical engineering, in particular to deep pumps in the oil industry.

Известны приводы штанговых насосов, состоящие из гидроцилиндра, силового насоса с маховиком, с электродвигателем и маховиком (а.с. 661144, F 04 В 47/04). Их нестабильность работы, большая высота затрудняют эксплуатацию, отчего они имеют ограниченное применение. Known drives of sucker-rod pumps, consisting of a hydraulic cylinder, a power pump with a flywheel, with an electric motor and a flywheel (AS 661144, F 04 B 47/04). Their instability, high altitude make operation difficult, which is why they have limited use.

Известен привод штангового глубинного насоса, содержащий основание со стойками, механизм возвратно-поступательного движения штанг с гибким элементом, соединенным с подвеской устьевого штока, противовес, двигатель, механизм уменьшения числа возвратно-поступательного движения штанг относительно числа оборотов двигателя, который выполнен в виде механического редуктора (см. проспект УралТрансмаша. Приводы штанговых глубинных насосов, Изд. Уральский рабочий, 1995 г.). A well-known drive of a sucker rod pump containing a base with struts, a mechanism for reciprocating rods with a flexible element connected to the suspension of the wellhead rod, a counterweight, an engine, a mechanism for reducing the number of reciprocating rods relative to the engine speed, which is made in the form of a mechanical gearbox (see prospectus UralTransmash. Drivers of sucker rod pumps, Publishing House Uralsky worker, 1995).

В связи с необходимостью редукции числа оборотов электродвигателя в 150-300 раз и обеспечения надежности тяжелонагруженного троса этот привод привода штанг грузоподъемностью в 10-12 тонн превращается в громоздкое сооружение массой в 10-13 тонн. Due to the need to reduce the number of revolutions of the electric motor by 150-300 times and ensure the reliability of a heavily loaded cable, this rod drive with a load capacity of 10-12 tons turns into a bulky structure weighing 10-13 tons.

Технической задачей, поставленной в настоящем изобретении, является уменьшение массы и габаритов, стоимости, облегчение эксплуатации и обеспечение надежности. The technical problem posed in the present invention is to reduce weight and dimensions, cost, ease of operation and reliability.

Эта задача решается тем, что механизм уменьшения числа возвратно-поступательного движения штанг выполнен в виде барабана с размещенным на его поверхности пакетом лент, поворотного гидродвигателя, размещенного внутри барабана, гидромеханизма программно-управляемого рабочего объема. This problem is solved in that the mechanism for reducing the number of reciprocating motion of the rods is made in the form of a drum with a package of tapes placed on its surface, a rotary hydraulic motor located inside the drum, a hydromechanism of program-controlled working volume.

Ленты пакета расположены одна на другой по толщине гибкого элемента и прикреплены с одной стороны к цилиндрической поверхности барабана, а с другой - к оси подвески устьевого штока, профилированной посередине. The package tapes are located one on the other in the thickness of the flexible element and are attached on one side to the cylindrical surface of the drum, and on the other, to the suspension axis of the wellhead rod, profiled in the middle.

Подвеска устьевого штока содержит профильные накладки, контактирующие с лентами. The wellhead pendant contains profile pads in contact with the tapes.

Гидромеханизм программно-управляемого рабочего объема выполнен в виде насоса, рабочий объем которого задан по синусоидальному закону. The hydromechanism of the program-controlled working volume is made in the form of a pump, the working volume of which is set according to a sinusoidal law.

На фиг. 1 изображена принципиальная схема привода; на фиг. 2 - вид на подвес штанг сбоку; на фиг. 3 - разрез Б-Б фиг. 2; на фиг. 4 - поперечный разрез поворотного гидродвигателя; на фиг. 5 - разрез В-В фиг. 4. In FIG. 1 shows a schematic diagram of a drive; in FIG. 2 - side view of the suspension rods; in FIG. 3 is a section BB of FIG. 2; in FIG. 4 - cross section of a rotary hydraulic motor; in FIG. 5 is a section BB of FIG. 4.

Привод выполнен в виде механизма возвратно-поступательного движения с поворотным гидродвигателем и гидромеханизмом программно-управляемого рабочего объема. The drive is made in the form of a reciprocating mechanism with a rotary hydraulic motor and a hydromechanism of program-controlled working volume.

Стойка 1 привода установлена на основании 2, выполненного в виде тумбового фундамента иди крепления на устьевой трубе (не показан). The rack 1 of the drive is installed on the base 2, made in the form of a pedestal foundation or mount on the wellhead pipe (not shown).

Барабан 3 механизма установлен на оси 4, закрепленной на стойках 1. На цилиндрической поверхности барабана 3 расположен пакет лент 5, расположенных одна на другой по толщине гибкого элемента, один конец пакета закреплен креплением 6 на цилиндрической поверхности барабана, а второй присоединен к прицепному устройству 7 с подвешенным грузом 8 подвешенных штанг глубинного насоса. The drum 3 of the mechanism is mounted on an axis 4, mounted on the uprights 1. On the cylindrical surface of the drum 3 there is a packet of tapes 5 located one on the other along the thickness of the flexible element, one end of the packet is fixed by a fastening 6 on the cylindrical surface of the drum, and the second is attached to the hitch 7 with suspended load 8 suspended rods of the submersible pump.

Для возвратно-поступательного движения груза имеется электродвигатель 9, маховик 10, гидромеханизм программно-управляемого рабочего объема 11, служащий и насосом и гидродвигателем, гидрораспределитель 12 и подпиточный насос 13. При реверсивном насосе золотник 12 отсутствует. Прицепное устройство 7 состоит из подвески устьевого штока 14, оси 15 с профилированной серединой 16 и профильных накладок 17. For the reciprocating movement of the load there is an electric motor 9, a flywheel 10, a hydromechanism of a program-controlled working volume 11, which serves as a pump and a hydraulic motor, a hydraulic distributor 12 and a feed pump 13. When the reversible pump, the spool 12 is absent. The hitching device 7 consists of a suspension of the wellhead rod 14, an axis 15 with a profiled middle 16 and profile plates 17.

Повторный гидродвигатель установлен внутри барабана 3. Его статор состоит из оси 4, закрепленной на стойках 1, хомутообразной лопасти 18, составленной из двух частей, с роликом 19, установленной на оси 4, с отверстием 20 под роликом 19 и закрепленной на оси при помощи косой шпонки 21. На оси 4 имеются зубья 22, сцепленные с ротором, выполненным из барабана 2, полой шестерни 23 с осью 24, установленной в отверстиях крышек 25, прикрепленных к барабану 3 болтами 26. Полости гидродвигателя сообщены с магистралью отверстиями 27 и 28. A re-hydraulic motor is installed inside the drum 3. Its stator consists of an axis 4 fixed to the posts 1, a clamp-shaped blade 18, made up of two parts, with a roller 19 mounted on the axis 4, with an opening 20 under the roller 19 and fixed on the axis using an oblique the dowels 21. On the axis 4 there are teeth 22 engaged with the rotor made of the drum 2, the hollow gear 23 with the axis 24 installed in the holes of the covers 25, attached to the drum 3 by bolts 26. The hydraulic motor cavities are connected to the highway by holes 27 and 28.

Привод штангового насоса работает следующим образом:
Привод осуществляет возвратно-поступательное движение плунжера глубинного насоса.The rod pump drive operates as follows:
The drive reciprocates the plunger of the deep pump.

При подъеме штанг гидрораспределитель 12 устанавливается в положение, показанное на фиг. 1. Если гидромеханизм реверсивный, то гидрораспределитель отсутствует. When lifting the rods, the control valve 12 is set to the position shown in FIG. 1. If the hydromechanism is reversible, then the hydrodistributor is absent.

Гидромеханизм программно-управляемого рабочего объема 11 при подъеме груза служит в качестве насоса, производительность которого зависит от установленного рабочего объема, задаваемого по программе подачи, например, по синусоиде. The hydromechanism of the program-controlled working volume 11 when lifting the load serves as a pump, the performance of which depends on the installed working volume set according to the feed program, for example, according to a sinusoid.

Жидкость подается в полость гидромотора через отверстие 27 и выходит в отверстие 28. The fluid is supplied into the cavity of the hydraulic motor through the hole 27 and exits into the hole 28.

Давление жидкости, оказываемое на полую шестерню 23, ось которой отнесена от центра гидродвигателя, создает соответствующий крутящий момент, воздействующий на натяжение пакета лент 5 и подъем груза 8. The fluid pressure exerted on the hollow gear 23, the axis of which is spaced from the center of the hydraulic motor, creates a corresponding torque that affects the tension of the tape package 5 and the lifting of the load 8.

При этом в пакете лент все ленты действуют совместно на растяжение и в отдельности на изгиб. In this case, in the tape package, all the ribbons act together to tensile and individually to bend.

В конце хода подъема от конечного выключателя (не показан) происходит переключение гидрораспределителя 12 на реверс. В этом случае опускание груза и соответствующий поворот ротора поворотного гидромотора вызовет вытеснение жидкости обратно в гидромеханизм 11, действующий в роли гидродвигателя разгона маховика 10. At the end of the lift stroke from the limit switch (not shown), the valve 12 switches to reverse. In this case, lowering the load and the corresponding rotation of the rotor of the rotary hydraulic motor will cause the liquid to be displaced back into the hydromechanism 11, which acts as a flywheel acceleration hydraulic motor 10.

Произойдет разгон маховика 10, кинематическая энергия которого в последующем используется для подъема груза. The flywheel 10 will accelerate, the kinematic energy of which is subsequently used to lift the load.

В процессе наматывания на барабан 3 пакета лент 5 на угол α1 от приращения диаметра наматывания, определяемого толщиной лент, произойдет покачивание оси 15 на угол α2, а от ее среднего положения на углы α2/2. При наличии профилирования середины оси по радиусу R, равному радиусу барабана 3, и наличии профильных накладок 17 соотношение напряжений растяжения и изгиба лент будет таким же, как и в положении их на барабане.In the process of winding onto the drum 3 packet tapes 5 by an angle α 1 from the increment winding diameter defined thickness tapes occur swinging axis 15 by an angle α 2, and from its center position at angles α 2/2. In the presence of profiling of the middle axis along the radius R equal to the radius of the drum 3, and the presence of profile plates 17, the ratio of tensile and bending stresses of the tapes will be the same as in their position on the drum.

Необходимый объемный к.п.д. гидромотора, поворотного на угол α1 за 3-4 сек. обеспечивается тем, что давление жидкости, оказываемое на ролик 19 и зубья шестерни 23, обеспечивает беззазорный контакт ролика по внутренней поверхности барабана 3 и зубчатого зацепления 22, 23.Necessary volumetric efficiency a hydraulic motor rotated by an angle α 1 for 3-4 seconds. provided that the fluid pressure exerted on the roller 19 and the teeth of the gear 23, provides clearance-free contact of the roller on the inner surface of the drum 3 and gearing 22, 23.

Торцевые зазоры между лопастью 18, составленной из двух частей, и боковыми крышками компенсируются раздвижением этих частей от давления жидкости. The end gaps between the blade 18, composed of two parts, and the side covers are compensated by the separation of these parts from the fluid pressure.

В конструкции привода приняты меры обеспечения его длительной эксплуатации при хорошем к.п.д., малой массе и габаритах. In the design of the drive, measures have been taken to ensure its long-term operation with good efficiency, low weight and dimensions.

Claims (5)

1. Привод штангового глубинного насоса, содержащий основание со стойками, механизм возвратно-поступательного движения штанг с гибким элементом, соединенным с подвеской устьевого штока, противовес, двигатель, механизм уменьшения числа возвратно-поступательного движения штанг относительно числа оборотов двигателя, отличающийся тем, что механизм уменьшения числа возвратно-поступательного движения штанг выполнен в виде барабана с размещенным на его поверхности пакетом лент, поворотного гидродвигателя, размещенного внутри барабана, гидромеханизма программно-управляемого рабочего объема. 1. The drive of a sucker rod pump containing a base with struts, a mechanism for reciprocating rods with a flexible element connected to the suspension of the wellhead rod, a counterweight, an engine, a mechanism for reducing the number of reciprocating rods relative to the engine speed, characterized in that the mechanism reducing the number of reciprocating motion of the rods is made in the form of a drum with a packet of tapes placed on its surface, a rotary hydraulic motor located inside the drum, hyd omechanism software-controlled working volume. 2. Привод по п. 1, отличающийся тем, что ленты пакета расположены одна на другой по толщине гибкого элемента и прикреплены с одной стороны к цилиндрической поверхности барабана, а с другой - к оси подвески устьевого штока, профилированной посередине. 2. The drive according to claim 1, characterized in that the package tapes are located one on the other along the thickness of the flexible element and are attached on one side to the cylindrical surface of the drum, and on the other, to the suspension axis of the wellhead rod, profiled in the middle. 3. Привод по п. 2, отличающийся тем, что подвеска устьевого штока содержит профильные накладки. 3. The drive according to p. 2, characterized in that the suspension of the wellhead rod contains profile plates. 4. Привод по п. 1, отличающийся тем, что гидромеханизм программно-управляемого рабочего объема выполнен в виде насоса, рабочий объем которого задан по синусоидальному закону. 4. The drive according to claim 1, characterized in that the hydromechanism of the program-controlled working volume is made in the form of a pump, the working volume of which is set according to a sinusoidal law. 5. Привод по п. 4, отличающийся тем, что поворотный гидродвигатель содержит крышки, неподвижную ось с зубьями в средней части, закрепленную на стойках, хомутообразную лопасть, закрепленную на оси, и пустотелую шестерню, сцепленную с зубьями оси с возможностью вращения на последней, закрепленной в крышках поворотного гидродвигателя. 5. The drive according to claim 4, characterized in that the rotary hydraulic motor comprises covers, a fixed axis with teeth in the middle part, mounted on the uprights, a clamp-shaped blade fixed on the axis, and a hollow gear coupled to the teeth of the axis to rotate on the latter, fixed in the covers of a rotary hydraulic motor.
RU98106364A 1998-04-07 1998-04-07 Deep well bull pump drive RU2136966C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU98106364A RU2136966C1 (en) 1998-04-07 1998-04-07 Deep well bull pump drive

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU98106364A RU2136966C1 (en) 1998-04-07 1998-04-07 Deep well bull pump drive

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2136966C1 true RU2136966C1 (en) 1999-09-10

Family

ID=20204381

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU98106364A RU2136966C1 (en) 1998-04-07 1998-04-07 Deep well bull pump drive

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2136966C1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103256028A (en) * 2013-05-19 2013-08-21 胜利油田东胜精攻石油开发集团股份有限公司 Walking-beam-free oil pumping unit with open ring gear
CN104563973A (en) * 2015-01-18 2015-04-29 中国石油化工股份有限公司胜利油田分公司孤岛采油厂 Trapezoidal tooth coupling belt type discontinuous non-beam pumping unit

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Проспект Урал-Трансмаша. Приводы штанговых глубинных насосов. Изд-во Уральский рабочий, 1995. *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103256028A (en) * 2013-05-19 2013-08-21 胜利油田东胜精攻石油开发集团股份有限公司 Walking-beam-free oil pumping unit with open ring gear
CN104563973A (en) * 2015-01-18 2015-04-29 中国石油化工股份有限公司胜利油田分公司孤岛采油厂 Trapezoidal tooth coupling belt type discontinuous non-beam pumping unit

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7530799B2 (en) Long-stroke deep-well pumping unit
CN1752406B (en) Single crank double stroke flexible rope beam-pumping unit
RU2673641C2 (en) Hydraulic drive unit of hydraulic pumping unit and corresponding hydraulic pumping unit
US5743716A (en) Reversible pump controller
US4076218A (en) Longstroke pumping apparatus for oil wells
RU2136966C1 (en) Deep well bull pump drive
US3867846A (en) High slip prime mover for pumpjack apparatus
CN116641866A (en) Single-double-cylinder self-adaptive pumping device based on steady flow conveying and pumping method thereof
US3695117A (en) Long stroke pumping unit
RU2320894C1 (en) Deep-well sucker-rod drive
CN211174055U (en) Variable-speed energy-storage hydraulic pumping unit
CN1033287C (en) High rpessure plug pump with digit control electric motor
US6969926B2 (en) Mechanism for converting mechanical energy for wind powered energy systems
CN113027862A (en) Novel shock attenuation hydraulic motor
US2358058A (en) Hydraulic coupling
CN206280241U (en) The variable inner curve hydraulic pump of adjustable type or motor
CN115231460B (en) Winch stepless speed reduction power system of intelligent tower crane and intelligent tower crane
CN209761403U (en) Double-chain flywheel reciprocating type oil pumping machine
SU1134787A1 (en) Borehole sucker-rod pump drive
CN2599232Y (en) Reversible rotary head sheave oil pumping machine
CN213511071U (en) Solvent pump with pump flow capable of being adjusted along with hydraulic pressure
RU2163311C1 (en) Deep-well pump drive
CA2239641C (en) Continuous running gear pump brake system
CN216517933U (en) Novel twin-well pumping unit
SU1020636A1 (en) Drive of bore-hole sucker-rod pump