RU2155859C2

RU2155859C2 - Rod rotary mechanism of sucker rod string of deep well pumping unit

Info

Publication number: RU2155859C2
Application number: RU98119326/03A
Authority: RU
Inventors: В.В. Семенов; В.В. Бабушкин
Original assignee: Семенов Владислав Владимирович; ТОО "ДСП Технология"; Открытое акционерное общество "Очерский машзавод"
Priority date: 1998-10-26
Filing date: 1998-10-26
Publication date: 2000-09-10

Abstract

FIELD: oil production from wells by deep- well pumping unit, particularly, device for rotation of sucker rod string through some angle. SUBSTANCE: rod rotary mechanism ensure rotation through some angle of sucker rods with scrapers attached to them. EFFECT: higher efficiency of cleaning of operating well from asphalt-resin-paraffin accumulations in wells by means of scrapers. 4 cl, 12 dwg

Description

Изобретение относится к области глубиннонасосной добычи нефти из скважин, в частности к приспособлению для поворота на некоторый угол колонны насосных штанг при ходе плунжера глубинного насоса глубиннонасосной установки для обеспечения срезающего действия скребков, укрепленных на колонне насосных штанг при механическом способе очистки насосно-компрессорных труб от асфальто-смоло-парафиновых отложений (АСПО) в скважине, а также для исключения отворачивания насосных штанг во время работы глубиннонасосной установки и исключения во время ее работы возможного одностороннего износа плунжера и цилиндра глубинного насоса, а также для исключения возможного износа насосных штанг в процессе работы глубиннонасосной установки, особенно при глубиннонасосном способе добычи нефти из искривленных в процессе бурения скважин и из наклонно-направленных скважин. The invention relates to the field of deep pump oil production from wells, in particular, to a device for turning a string of pump rods at a certain angle during the plunger of a deep pump of a deep pump installation to provide shear action of scrapers mounted on the string of pump rods with a mechanical method for cleaning tubing from asphalt resin-paraffin deposits (paraffin deposits) in the well, as well as to exclude the unscrewing of the sucker rods during operation of the deep pump installation and exclusion during mja its operation possible sided wear of the plunger and the pump cylinder depth and to eliminate possible wear of sucker rods during operation downhole installation, especially when the method of downhole oil from warped during the drilling of wells and deviated wells.

Известен штанговращатель, включающий закрепленный на канатной подвеске к головке балансира станка-качалки, корпус с отверстием для полированного штока и с приваренными к нему пальцами в одной плоскости для серьги-подвески и в другой плоскости - для оси подвижной собачки и оси тормозной собачки, а также подвижную и тормозную собачки, каждая из которых свободно насажена на пальцы концов щечек, приваренных соответственно к оси подвижной собачки и к оси тормозной собачки, рычаг, приваренный к оси подвижной собачки, с грузом и со стальным канатиком-ограничителем поворота рычага на свободном его конце, привязанном к поясу или ноге вышки, и металлический поворотный диск (храповик) с нарезанными на его верхней поверхности зубцами, взаимодействующий с подвижной и тормозной собачками. При этом полированный шток с верхней частью штанговращателя закреплен при помощи разрезного шлинса, а с нижней частью, снизу поворотного диска, при помощи разрезного сухаря. Верхняя часть штанговращателя при помощи серьги подвешена на подвеске полированного штока к балансиру станка-качалки. Причем полированный шток установлен в корпусе устройства на шарикоподшипнике. A known rotator, including mounted on a cable suspension to the head of the balancer of the rocking machine, a housing with a hole for a polished rod and with fingers welded to it in one plane for the suspension earring and in another plane for the axis of the movable dog and the axis of the brake dog, as well movable and brake dogs, each of which is freely mounted on the fingers of the ends of the cheeks, welded respectively to the axis of the movable dog and to the axis of the brake dog, a lever welded to the axis of the movable dog, with load and with a steel channel ICOM-stop rotation of the lever at the free end thereof, connected to the waistband or leg platforms, and the metal turntable (ratchet) with chopped on its upper surface teeth cooperating with the movable pawls and braking. At the same time, a polished rod with the upper part of the standstill is fixed with a split splint, and with the lower part, below the rotary disk, with a split cracker. The upper part of the drawer with the help of an earring is suspended on the suspension of a polished rod to the balancer of the rocking machine. Moreover, a polished rod is installed in the device housing on a ball bearing.

Во время работы станка-качалки движение известного штанговращателя осуществляется вместе с колонной насосных штанг в поступательно-возвратном направлении - вниз и вверх. During the operation of the rocking machine, the movement of the known rod rotator is carried out together with the column of pump rods in the translational-reverse direction - down and up.

Поворот храповика (поворотного диска), а с ним и колонны насосных штанг осуществляется следующим образом. При движении штанговращателя вместе с колонной насосных штанг вниз натянутый стальной канатик в конце хода вниз не позволяет концу рычага двигаться вместе с штанговращателем, в результате чего рычаг поворачивается вокруг оси и конец подвижной собачки передвигается вправо, входя в зацепление с соответствующим зубцом поворотного диска, при этом поворота колонны насосных штанг не происходит. При ходе вверх рычаг под действием груза опускается вниз, поворачивая в то же время храповик влево. Вместе с храповиком поворачивается и вся колонна насосных штанг. Величина поворота храповика регулируется натяжением стального канатика, прикрепленного к концу рычага. При вращении поворотного диска вся колонна насосных штанг, соединенная с полированным штоком, также вращается на шарикоподшипнике, помещенном в корпусе штанговращателя, в то время как корпус штанговращателя остается неподвижным относительно храповика. Угол и скорость поворота храповика известного штанговращателя, а с ним и колонны насосных штанг составляют при каждом рабочем ходе колонны штанг вверх соответственно одну и ту же величину. Данное положение сохраняется при отсутствии проявления АСПО в скважине (см. книгу: В.М.Муравьев. Эксплуатация нефтяных скважин. Гостоптехиздат, М. 1956, с. 212-213). The rotation of the ratchet (rotary disk), and with it the string of pump rods, is as follows. When the rod rotator moves together with the pump rod string down, the tensioned steel cord at the end of the down stroke does not allow the end of the lever to move together with the rod rotator, as a result of which the lever rotates around its axis and the end of the movable dog moves to the right, engaging with the corresponding tooth of the rotary disk, while the rotation of the string of pump rods does not occur. When moving up, the lever falls under the influence of the load, while turning the ratchet to the left. Together with the ratchet, the entire column of sucker rods is rotated. The amount of rotation of the ratchet is controlled by the tension of the steel cord attached to the end of the lever. When the rotary disk is rotated, the entire string of pump rods connected to the polished rod also rotates on a ball bearing placed in the housing of the stemmer, while the housing of the stemmer remains stationary relative to the ratchet. The angle and rotation speed of the ratchet of the known rod rotator, and with it the columns of the sucker rods, make up the same value for each working stroke of the rod string upwards, respectively. This situation is maintained in the absence of AFS in the well (see book: V.M. Muraviev. Oil Well Exploitation. Gostoptekhizdat, M. 1956, p. 212-213).

Наиболее близким к заявляемому по совокупности сходных признаков является штанговращатель, включающий закрепленный на канатной подвеске полированного штока к головке балансира станка-качалки корпус с отверстием для полированного штока и с приваренными к нему в одной плоскости пальцами для серьги-подвески, а в другой плоскости для оси подвижной (рабочей) собачки, подвижную собачку, рычаг, прикрепленный к оси подвижной собачки, неподвижный упор, выполняющий роль ограничителя поворота рычага, и поворотный диск с нарезанными на его верхней поверхности зубцами (храповик), взаимодействующий с подвижной собачкой. При этом полированный шток с верхней частью штанговращателя соединен при помощи разрезного шлинса, а с нижней частью - снизу поворотного диска, при помощи разрезного сухаря. Верхняя часть штанговращателя при помощи серьги подвешена на подвеске полированного штока к головке балансира станка-качалки. Причем полированный шток установлен в корпусе штанговращателя на шарикоподшипнике. Во время работы станка-качалки движение данного известного штанговращателя осуществляется вместе с колонной насосных штанг в поступательно-возвратном направлении - вниз и вверх. Closest to the claimed combination of similar features is a rotary grip, including a polished rod mounted on a cable suspension bracket to the rocker head of a rocking machine, a body with a hole for a polished rod and with fingers welded to it in one plane for the suspension earring, and in the other plane for the axis a movable (working) dog, a movable dog, a lever attached to the axis of the movable dog, a fixed stop acting as a limiter for turning the lever, and a rotary disk with cut on its upper surface teeth (ratchet) cooperating with the movable pawl. At the same time, a polished rod with the upper part of the stem shifter is connected using a split splint, and with the lower part - from the bottom of the rotary disk, using a split cracker. The upper part of the stemmer is hung on the suspension of a polished rod from the head of the balancer of the rocking machine with the help of an earring. Moreover, a polished rod is installed in the housing of the stem shifter on a ball bearing. During the operation of the rocking machine, the movement of this known rod rotator is carried out together with the column of pump rods in the translational-reverse direction - up and down.

Указанный известный штанговращатель производит поворот колонны насосных штанг в тот момент, когда рабочее плечо рычага упрется в неподвижный упор при рабочем ходе колонны насосных штанг вниз. При ходе колонны насосных штанг вверх рабочее плечо рычага опускается и подвижная собачка входит в зацепление со следующим зубцом на храповике штанговращателя. При последующем ходе колонны насосных штанг вниз рабочее плечо рычага снова упирается в неподвижный упор и подвижная собачка штанговращателя производит поворот храповика, а с ним и колонны насосных штанг еще на один зуб храповика. Далее при работе станка-качалки описанный процесс поворота колонны насосных штанг повторяется. При вращении храповика вся колонна насосных штанг, соединенная с полированным штоком, также вращается на шарикоподшипнике, помещенном в корпусе штанговращателя, в то время как корпус штанговращателя остается неподвижным относительно храповика. Угол и скорость поворота храповика данного штанговращателя, а с ним и колонны насосных штанг при каждом рабочем ходе колонны насосных штанг вниз не изменяются (см. там же, с. 213-214). The specified known rod rotator makes the rotation of the string of pump rods at the moment when the working arm of the lever rests against a fixed stop during the working stroke of the string of pump rods down. During the course of the string of pump rods up, the working arm of the lever is lowered and the movable dog engages with the next tooth on the ratchet ratchet. During the subsequent downward stroke of the pump rod string, the working arm of the lever again rests against the fixed stop and the movable dog of the rod rotator rotates the ratchet, and with it the pump rod string one more ratchet tooth. Further, when the rocking machine is operating, the described process of turning the string of pump rods is repeated. When the ratchet rotates, the entire string of sucker rods connected to the polished rod also rotates on a ball bearing placed in the housing of the stemmer, while the housing of the stemmer remains stationary relative to the ratchet. The angle and speed of rotation of the ratchet of this rod rotator, and with it the columns of sucker rods, do not change with each stroke of the string of sucker rods down (see ibid., Pp. 213-214).

Однако сходные между собой по конструктивным признакам и принципу действия известные штанговращатели не позволяют достичь за один рабочий ход полированного штока требуемых в процессе работы глубиннонасосной установки технологически необходимых углов и скоростей поворота колонны насосных штанг. Поскольку конструктивные особенности известных штанговращателей позволяют им осуществлять поворот колонны насосных штанг за один рабочий ход полированного штока при одном из направлений хода штока только на один угол и только с постоянной величиной угла поворота и с одной скоростью поворота, то не обеспечивается при работе штанговращателя возможность установления технологически необходимых режимов работы глубиннонасосной установки, например, по механической очистке насосно-компрессорных труб от АСПО, а также по предотвращению возможного в процессе добычи нефти отворачивания насосных штанг, по исключению возможного одностороннего износа плунжера и цилиндра глубинного насоса, по исключению возможного одностороннего износа насосных штанг, особенно при глубиннонасосной добыче нефти из искривленных и из наклонно-направленных скважин. However, the well-known rod rotators, similar in design features and operating principle, do not allow reaching the technologically necessary angles and speeds of rotation of the pump rod string required during the operation of the polished rod during the operation of the deep pump installation. Since the design features of the known rod rotators allow them to rotate the string of pump rods in one working stroke of the polished rod at one of the directions of the rod stroke by only one angle and only with a constant value of the angle of rotation and with one rotation speed, it is not possible to establish the technologically the necessary operating modes of the deep pump installation, for example, for mechanical cleaning of tubing from ASPO, as well as to prevent ozhnogo during oil production loosening sucker rods, for avoiding a possible one-sided wear of the plunger and a deep well pump cylinder, to eliminate a possible one-sided wear of sucker rods, particularly in downhole oil of curved and of directional wells.

Кроме того, потенциальная энергия груза, установленного на рычаге, у известных штанговращателей оказывается недостаточной для поворота колонны насосных штанг в скважинах, искривленных в процессе бурения, и в наклонно-направленных скважинах при глубиннонасосной добыче нефти, а также при подъеме из скважин жидкости с кинематической вязкостью 40 мм/с и интенсивным отложением АСПО на внутренних стенках насосно-компрессорных труб. In addition, the potential energy of the load mounted on the lever of known rod rotators is insufficient to rotate the string of pump rods in wells that are curved during drilling, and in directional wells during deep pumping of oil, as well as when lifting fluid with kinematic viscosity from wells 40 mm / s and intensive deposition of paraffin deposits on the inner walls of tubing.

Целью заявляемого изобретения является обеспечение в процессе работы глубиннонасосной установки задаваемых технологически необходимых величин углов и скоростей поворота колонны насосных штанг при фиксированных длине рабочего хода полированного штока и числе качаний плунжера глубинного насоса для осуществления требуемых режимов работы глубиннонасосной установки: по механической очистке насосно-компрессорных труб от асфальто-смоло-парафиновых отложений, по предотвращению возможного в процессе добычи нефти отворачивания насосных штанг, по исключению возможного одностороннего износа плунжера и цилиндра глубинного насоса, по исключению возможного одностороннего износа насосных штанг, особенно при глубиннонасосной добыче нефти из искривленных и из наклонно-направленных скважин с одновременным повышением долговечности работы штанг, входящих в состав колонны. The aim of the invention is the provision during operation of the deep pump installation of the set technologically necessary values of the angles and speeds of rotation of the string of pump rods at a fixed stroke length of the polished rod and the number of swings of the plunger of the deep pump for the implementation of the required operating modes of the deep pump installation: for mechanical cleaning of the tubing from asphalt-resin-paraffin deposits to prevent pump pump loosening possible during oil production rods, to eliminate the possible one-sided wear of the plunger and cylinder of the submersible pump, to exclude the possible one-sided wear of the pump rods, especially during deep pump oil production from deviated and deviated wells with a simultaneous increase in the durability of the rods included in the string.

Кроме того, целью заявляемого изобретения является обеспечение поворота колонны насосных штанг в скважинах, искривленных в процессе бурения, и в наклонно-направленных скважинах. In addition, the aim of the claimed invention is to provide rotation of the string of pump rods in wells that are curved during drilling, and in directional wells.

Решение поставленной технической задачи достигается тем, что в известном штанговращателе, содержащем корпус устройства с отверстием для полированного штока глубиннонасосной установки, закрепленный на канатной подвеске полированного штока к головке балансира станка-качалки, храповое колесо, подвижную собачку, взаимодействующую с храповым колесом, рычаг, передвигающий подвижную собачку, находящуюся в зацеплении с соответствующими зубцами храпового колеса, и ограничитель поворота рычага, новым является то, что в корпусе устройства дополнительно установлены червячное колесо, жестко закрепленное на полированном штоке, червячный вал, сопряженный с червячным колесом, и тормозная собачка, при этом храповое колесо закреплено на одном из концов червячного вала, на другом конце которого закреплено дополнительное храповое колесо, а тормозная собачка установлена с возможностью взаимодействия с дополнительным храповым колесом. Рычаг в устройстве имеет корпус с упорным выступом и планку, на одном конце которой установлен утяжелитель, а на другом конце планки выполнен контактный выступ. Планка установлена с возможностью вращения в вертикальной плоскости на оси, жестко закрепленной на корпусе рычага со стороны, противоположной упорному выступу, при этом указанная ось расположена между утяжелителем и упорным выступом. Корпус рычага охватывает снаружи храповое колесо и установлен на конце червячного вала с возможностью вращения в вертикальной плоскости относительно червячного вала и закрепленного на нем храпового колеса. Ограничитель поворота рычага выполнен на корпусе устройства в виде упора и установлен с возможностью его взаимодействия с упорным выступом рычага, при этом устройство имеет жестко закрепленную на устье скважины вертикальную стойку, на верхнем конце которой закреплен копир с возможностью взаимодействия его рабочей поверхности с контактным выступом рычага. Форма рабочей поверхности копира выполнена в виде плоской поверхности, расположенной под прямым, острым или тупым углом к вертикальной плоскости вращения корпуса рычага, либо криволинейной в виде вогнутой или/и выпуклой поверхности с постоянным или переменным радиусом кривизны в поперечном сечении копира, при этом форма рабочей поверхности копиров с криволинейной рабочей поверхностью в вертикальном сечении копира выполнена в виде прямой линии либо криволинейной. The solution of the technical problem is achieved by the fact that in the well-known shtagovatel containing the device with an opening for a polished rod of a deep pump installation, mounted on a cable suspension of a polished rod to the head of the balancer of the rocking machine, a ratchet wheel, a movable dog that interacts with a ratchet wheel, a lever that moves the movable dog, which is meshed with the corresponding teeth of the ratchet wheel, and the lever rotation limiter, new is that in the device housing The worm wheel, rigidly mounted on the polished rod, the worm shaft mated to the worm wheel, and the brake dog are additionally installed, while the ratchet wheel is fixed to one end of the worm shaft, the additional ratchet wheel is fixed to the other end thereof, and the brake dog is installed with the possibility of interactions with an optional ratchet wheel. The lever in the device has a housing with a persistent protrusion and a bar, at one end of which a weighting agent is installed, and a contact protrusion is made at the other end of the bar. The bar is mounted to rotate in a vertical plane on an axis rigidly mounted on the lever housing from the side opposite to the thrust protrusion, while this axis is located between the weighting agent and the thrust protrusion. The lever housing covers the outside of the ratchet wheel and is mounted on the end of the worm shaft with the possibility of rotation in a vertical plane relative to the worm shaft and the ratchet wheel mounted on it. The lever rotation limiter is made on the device body in the form of a stop and is installed with the possibility of its interaction with the thrust lever protrusion, while the device has a vertical stand rigidly fixed at the wellhead, at the upper end of which a copier is mounted with the possibility of its working surface interacting with the lever contact ledge. The shape of the working surface of the copier is made in the form of a flat surface located at a straight, acute or obtuse angle to the vertical plane of rotation of the lever housing, or curved in the form of a concave and / or convex surface with a constant or variable radius of curvature in the cross section of the copier, while the shape of the working the surface of the copiers with a curved working surface in a vertical section of the copier is made in the form of a straight line or curved.

Кроме того, вертикальная стойка штанговращателя с закрепленным на ее верхнем конце копиром может быть выполнена с возможностью регулирования ее высоты. In addition, the vertical stand of the shtangoraschitel with a copier fixed on its upper end can be made with the possibility of adjusting its height.

Копир штанговращателя может быть закреплен на вертикальной стойке с возможностью изменения угла наклона его рабочей поверхности по отношению к продольной оси полированного штока. The copier can be mounted on a vertical rack with the ability to change the angle of inclination of its working surface with respect to the longitudinal axis of the polished rod.

На рабочей поверхности копира могут быть выполнены продольные канавки. On the working surface of the copier, longitudinal grooves can be made.

Благодаря тому что в корпусе устройства дополнительно установлены червячное колесо, жестко закрепленное на полированном штоке глубиннонасосной установки, и червячный вал, сопряженный с червячным колесом, обеспечивается плавная передача вращения полированному штоку и жестко связанной с ним колонне насосных штанг под действием силы, приложенной к одному из концов червячного вала в системе кинематико-механической связи червячной пары, рычага и копира в предложенном конструктивном выполнении штанговращателя. Это исключает возможность проявления динамических сил воздействия рычага через подвижную собачку на храповик, что, в свою очередь, исключает снижение усталостной прочности насосных штанг, уменьшает истирание плунжера и цилиндра глубинного насоса. Due to the fact that a worm wheel is additionally installed in the device’s body, which is rigidly fixed to the polished rod of the deep pump installation, and the worm shaft, coupled with the worm wheel, provides smooth transmission of rotation to the polished rod and the rod string rigidly connected to it under the action of a force applied to one of the ends of the worm shaft in the kinematic-mechanical communication system of a worm pair, a lever and a copier in the proposed structural design of the stem changer. This eliminates the possibility of the manifestation of dynamic forces of the lever through the movable dog on the ratchet, which, in turn, eliminates the decrease in the fatigue strength of the sucker rods, reduces the abrasion of the plunger and cylinder of the deep pump.

Благодаря тому что рычаг составлен из корпуса с упорным выступом и подвижной планки с утяжелителем и контактным выступом, причем корпус рычага охватывает снаружи храповое колесо и установлен на конце червячного вала с возможностью вращения в вертикальной плоскости относительно храпового колеса и оси червячного вала, а планка установлена на жестко закрепленной на корпусе рычага оси с возможностью вращения в вертикальной плоскости, то появилась возможность обеспечить вращение полированному штоку и жестко связанной с ним колонны насосно-компрессорных труб при любом произвольном положении копира по длине хода полированного штока. При этом вращение колонны насосных штанг осуществляется с достаточной потенциальной энергией, обусловленной системой кинематико-механической связи червячной пары, рычага и копира заявляемого штанговращателя. Due to the fact that the lever is composed of a housing with a persistent protrusion and a movable bar with a weighting agent and a contact protrusion, the lever housing covers the ratchet wheel outside and is mounted on the end of the worm shaft with the possibility of rotation in a vertical plane relative to the ratchet wheel and the axis of the worm shaft, and the bar is mounted on rigidly mounted on the lever housing of the axis with the possibility of rotation in a vertical plane, it became possible to ensure the rotation of the polished rod and rigidly connected pump columns o-compressor pipes at any arbitrary position of the copier along the stroke length of the polished rod. In this case, the rotation of the column of pump rods is carried out with sufficient potential energy, due to the kinematic-mechanical communication system of the worm pair, lever and copier of the inventive rod rotator.

Благодаря тому что планка на корпусе рычага установлена с возможностью вращения в одном направлении, то появилась возможность осуществлять поворот планки при сопряжении контактного выступа с рабочей поверхностью копира при ходе колонны штанг в одном направлении, например снизу вверх. Due to the fact that the strap on the lever housing is mounted for rotation in one direction, it is possible to rotate the strap when pairing the contact protrusion with the working surface of the copier during the course of the rod string in one direction, for example, from the bottom up.

Благодаря тому что подвижная планка снабжена утяжелителем на одном из его концов, появилась возможность располагать продольную ось планки и продольную ось корпуса рычага на одной линии, что позволяет возвращать планку в исходное положение после того, как контактный выступ выйдет из соприкосновения с рабочей поверхностью копира. Due to the fact that the movable bar is equipped with a weighting material at one of its ends, it is possible to place the longitudinal axis of the plate and the longitudinal axis of the lever housing in one line, which allows you to return the bar to its original position after the contact protrusion comes out of contact with the working surface of the copier.

Благодаря тому что штанговращатель имеет тормозную собачку и на одном конце червячного вала закреплено дополнительное храповое колесо, взаимодействующее с тормозной собачкой, исключается возможность обратного вращения червячной пары и предотвращается возникновение динамического удара, вызываемого упругими свойствами материала колонны насосных штанг. Due to the fact that the rod rotator has a brake dog and an additional ratchet wheel is fixed at one end of the worm shaft interacting with the brake dog, the possibility of reverse rotation of the worm pair is excluded and the occurrence of dynamic shock caused by the elastic properties of the material of the pump rod string is prevented.

Разнообразие предложенных форм выполнения рабочей поверхности копира позволяет изменять механическое сопротивление движению контактного выступа рычага по рабочей поверхности копира в продольном направлении от одного края к другому, обеспечивая тем самым расширение выбора технологических режимов работы глубиннонасосной установки, поскольку появилась возможность достижения технологически необходимых в процессе глубиннонасосной добычи нефти из скважины величин углов и скоростей поворота полированного штока и жестко соединенной с ним колонны насосных штанг при фиксированных длине рабочего хода полированного штока и числе качаний плунжера глубинного насоса. A variety of proposed forms of execution of the working surface of the copier allows you to change the mechanical resistance to the movement of the contact protrusion of the lever along the working surface of the copier in the longitudinal direction from one edge to another, thereby expanding the choice of technological modes of operation of the deep pump installation, since it became possible to achieve technologically necessary in the process of deep pump oil production from the well the values of the angles and rotational speeds of the polished rod and rigidly connected to columns of pump rods at a fixed stroke length of the polished rod and the number of swings of the plunger of the deep pump.

Благодаря тому что рабочая поверхность копира выполнена в виде плоской поверхности, расположенной под прямым углом к вертикальной плоскости вращения корпуса рычага, достигается, по мере перемещения контактного выступа рычага по рабочей поверхности копира, непрерывное равномерное линейное приращение угла поворота колонны насосных штанг на одну и ту же величину при равномерной интенсивности изменения угла поворота, при этом величины скоростей поворота пропорционально соотносятся с величиной скорости движения полированного штока глубиннонасосной установки при фиксированных длине рабочего хода полированного штока и числе качаний глубинного насоса, что обеспечивает равномерное срезание с поверхности насосно-компрессорных труб АСПО скребками, а также исключает отворачивание насосных штанг, односторонний износ плунжера и цилиндра глубинного насоса, износ насосных штанг, исключает возможное зарождение усталостной трещины в теле насосных штанг. Due to the fact that the working surface of the copier is made in the form of a flat surface located at right angles to the vertical plane of rotation of the lever body, a continuous uniform linear increment of the angle of rotation of the string of pump rods by the same is achieved as the contact protrusion of the lever along the working surface of the lever the value with a uniform intensity of change of the angle of rotation, while the values of the rotation speeds are proportionally correlated with the value of the speed of movement of the polished rod a non-pump installation with a fixed stroke length of the polished rod and the number of swings of the deep pump, which ensures uniform cutting from the surface of the ASPO tubing with scrapers, and also eliminates the unscrewing of the sucker rods, one-sided wear of the plunger and cylinder of the deep pump, wear of the sucker rods, eliminates possible nucleation fatigue cracks in the body of sucker rods.

Возможное возникновение при использовании копира данного вида повторяемости одной и той же траектории криволинейного движения колонны насосных штанг, обусловленной при многократном циклическом ее нагружении постоянным положением начала поворота колонны насосных штанг от соприкосновения контактного выступа рычага с рабочей поверхностью копира при фиксированных длине рабочего хода полированного штока и числе качаний глубинного насоса, вызывает в значительно меньшей степени по сравнению с известными штанговращателями возможность зарождения усталостной трещины в теле насосных штанг благодаря предложенной кинематико-механической связи червячной пары, рычага и копира. The possible occurrence when using a copier of this type of repeatability of the same trajectory of curvilinear movement of the string of pump rods, due to its multiple cyclic loading by the constant position of the beginning of rotation of the string of pump rods from the contact of the contact protrusion of the lever with the working surface of the copier with a fixed stroke length of the polished rod and the number swings of the submersible pump, to a much lesser extent, in comparison with the known boom rotators, arozhdeniya fatigue crack in the body of the sucker rods through the proposed kinematics-mechanical coupling worm gear, the lever and the copier.

Благодаря тому что рабочая поверхность копира выполнена в виде плоской поверхности и расположенной под острым или тупым углом к вертикальной плоскости вращения корпуса рычага, достигается по мере перемещения контактного выступа рычага по рабочей поверхности копира непрерывное линейное приращение угла поворота колонны насосных штанг с иным, большим или меньшим, шагом приращения, чем у плоской рабочей поверхности, расположенной под прямым углом к вертикальной плоскости вращения корпуса рычага, при этом величины скоростей поворота колонны насосных штанг пропорционально соотносятся с величиной скорости движения полированного штока глубиннонасосной установки при фиксированных длине рабочего хода полированного штока и числе качаний глубинного насоса, что обеспечивает равномерное, но большее по интенсивности и по площади очистки срезание АСПО скребками с поверхности подъемных труб, а также исключает отворачивание насосных штанг, односторонний износ плунжера и цилиндра глубинного насоса, износ насосных штанг. Использование копира данного вида исключает возможное зарождение усталостной трещины в теле насосных штанг благодаря возможности смещения в процессе работы контактного выступа рычага по рабочей поверхности копира и тем самым возможности менять начало поворота колонны насосных штанг, что исключает повторяемость (совпадение) одной и той же траектории криволинейного движения колонны насосных штанг при многократном циклическом нагружении колонны насосных штанг. Due to the fact that the working surface of the copier is made in the form of a flat surface and located at an acute or obtuse angle to the vertical plane of rotation of the lever body, a continuous linear increment of the angle of rotation of the column of pump rods with a different, larger or smaller is achieved as the contact protrusion of the lever along the working surface of the copier increment than the flat working surface located at right angles to the vertical plane of rotation of the lever housing, while the values of the rotation speed The pump rods are proportionally correlated with the value of the speed of movement of the polished rod of the deep pump unit for a fixed stroke length of the polished rod and the number of swings of the deep pump, which ensures a uniform, but more intensive and larger cleaning area, the deposition of deposits of paraffin scrapers from the surface of the lifting pipes, and also eliminates turning away sucker rods, one-sided wear of the plunger and cylinder of the submersible pump, wear of sucker rods. The use of this type of copier eliminates the possible nucleation of a fatigue crack in the body of the sucker rods due to the possibility of displacement of the contact protrusion of the lever on the working surface of the copier during operation and thereby the ability to change the start of rotation of the sucker rod string, which eliminates the repeatability (coincidence) of the same curved motion path sucker rod string during repeated cyclic loading of sucker rod string.

Благодаря тому что рабочая поверхность копира выполнена криволинейной в виде вогнутой поверхности, с постоянным радиусом кривизны в поперечном сечении копира, достигается по мере перемещения контактного выступа рычага по рабочей поверхности копира непрерывное линейное приращение угла и скорости поворота колонны насосных штанг. Due to the fact that the working surface of the copier is made curved in the form of a concave surface with a constant radius of curvature in the cross section of the copier, a continuous linear increment of the angle and speed of rotation of the pump rod string is achieved as the contact protrusion of the lever along the working surface of the copier.

Благодаря тому что рабочая поверхность копира выполнена криволинейной в виде вогнутой поверхности с переменным радиусом кривизны в поперечном сечении копира, достигается по мере перемещения контактного выступа рычага по рабочей поверхности копира непрерывное, нелинейное приращение угла и скорости поворота колонны насосных штанг. Использование копира данного вида исключает возможное зарождение усталостной трещины в теле насосных штанг благодаря возможности смещения в процессе работы контактного выступа рычага по площади рабочей поверхности копира и тем самым возможности менять начало поворота колонны насосных штанг, что исключает повторяемость (совпадение) одной и той же траектории криволинейного движения колонны насосных штанг при многократном циклическом нагружении колонны насосных штанг. Due to the fact that the working surface of the copier is made curved in the form of a concave surface with a variable radius of curvature in the cross section of the copier, a continuous, non-linear increment of the angle and speed of rotation of the column of pump rods is achieved as the contact protrusion of the lever along the working surface of the copier. The use of this type of copier eliminates the possible nucleation of a fatigue crack in the body of the sucker rods due to the possibility of displacement during operation of the contact protrusion of the lever over the working surface of the copier and thereby the ability to change the start of rotation of the sucker rod string, which eliminates the repeatability (coincidence) of the same curved path the movement of the string of pump rods with repeated cyclic loading of the string of pump rods.

Благодаря тому что рабочая поверхность копира выполнена криволинейной в виде выпуклой поверхности с постоянным радиусом кривизны в поперечном сечении копира, достигается по мере перемещения контактного выступа рычага по рабочей поверхности копира непрерывное нелинейное приращение угла и скоростей поворота колонны насосных штанг с достижением наибольшей интенсивности изменения углов и скоростей поворота и динамики вращения колонны насосных штанг в начале пути движения контактного выступа рычага по рабочей поверхности копира данного вида, повышающей степень напряжения силы врезания скребков в АСПО в начале движения колонны насосных штанг вниз, а также исключает отворачивание насосных штанг, односторонний износ плунжера и цилиндра глубинного насоса, износ насосных штанг. Due to the fact that the working surface of the copier is made curved in the form of a convex surface with a constant radius of curvature in the cross section of the copier, a continuous nonlinear increment of the angle and rotation speed of the pump rod string is achieved as the contact protrusion of the lever along the working surface of the copier reaches the greatest intensity of the change in angles and speeds rotation and dynamics of rotation of the string of pump rods at the beginning of the path of movement of the contact protrusion of the lever on the working surface of the copier This type increases the degree of stress of the insertion force of the scrapers in the AFS at the beginning of the movement of the string of pump rods down, and also eliminates the unscrewing of the pump rods, one-sided wear of the plunger and cylinder of the downhole pump, wear of the pump rods.

Благодаря тому что рабочая поверхность копира выполнена выпуклой с переменным радиусом кривизны в поперечном сечении копира, достигается по мере перемещения контактного выступа рычага по рабочей поверхности копира непрерывное, нелинейное приращение угла и скорости поворота колонны насосных штанг с достижением наибольшей интенсивности изменения угла и скорости поворота и динамики вращения колонны насосных штанг в начале пути движения контактного выступа рычага по рабочей поверхности копира данного вида, повышающей степень напряжения силы врезания скребков в АСПО в начале движения колонны насосных штанг вниз, а также исключает отворачивание насосных штанг, односторонний износ плунжера и цилиндра глубинного насоса, износ насосных штанг. Использование копира данного вида исключает возможное зарождение усталостной трещины в теле насосных штанг благодаря возможности смещения в процессе работы контактного выступа рычага по площади рабочей поверхности копира и тем самым возможности менять начало поворота колонны насосных штанг, что исключает повторяемость (совпадение) одной и той же траектории криволинейного движения колонны насосных штанг при многократном циклическом нагружении колонны насосных штанг. Due to the fact that the working surface of the copier is convex with a variable radius of curvature in the cross section of the copier, a continuous, nonlinear increment of the angle and speed of rotation of the string of pump rods is achieved as the contact protrusion of the lever along the working surface of the copier reaches the greatest intensity of change in the angle and speed of rotation and dynamics rotation of the string of pump rods at the beginning of the path of movement of the contact protrusion of the lever along the working surface of the copier of this type, increasing the degree of tension the impact force of the scrapers in the AFS at the beginning of the movement of the string of pump rods down, and also eliminates the unscrewing of the pump rods, one-sided wear of the plunger and cylinder of the deep pump, wear of the pump rods. The use of this type of copier eliminates the possible nucleation of a fatigue crack in the body of the sucker rods due to the possibility of displacement during operation of the contact protrusion of the lever over the working surface of the copier and thereby the ability to change the start of rotation of the sucker rod string, which eliminates the repeatability (coincidence) of the same curved path the movement of the string of pump rods with repeated cyclic loading of the string of pump rods.

Выполнение рабочей поверхности копира выпукло-вогнутой обеспечивает в еще большей степени расширение выбора технологических режимов работы глубиннонасосной установки. The implementation of the working surface of the copier convex-concave provides an even greater degree of expanding the selection of technological modes of operation of the deep pump installation.

Благодаря тому что криволинейная рабочая поверхность копира и в вертикальном сечении выполнена криволинейной - выпуклой или вогнутой - достигается по мере перемещения контактного выступа рычага по рабочей поверхности копира непрерывное нелинейное приращение угла поворота колонны насосных штанг с достижением наибольшей интенсивности изменения углов поворота, скорости поворота и динамики вращения колонны насосных штанг в конце пути движения контактного выступа рычага по рабочей поверхности копира данной формы, что обеспечивает повышение степени напряжения силы срезания АСПО скребками в конце движения колонны насосных штанг вниз. Due to the fact that the curved working surface of the copier and in the vertical section is made curved - convex or concave - a continuous nonlinear increment of the angle of rotation of the string of pump rods is achieved as the contact protrusion of the lever along the working surface of the copier reaches the greatest rate of change of rotation angles, rotation speed and dynamics of rotation columns of sucker rods at the end of the path of movement of the contact protrusion of the lever along the working surface of the copier of this form, which provides ix degree of tension forces AFS scrapers cutting end of the motion of the rod string down.

Благодаря тому что вертикальная стойка с закрепленным на ее верхнем конце копиром выполнена с возможностью регулирования ее высоты, появилась возможность установки начала поворота колонны насосных штанг и возможность ее поворота в технологически необходимом месте по высоте. Due to the fact that the vertical stand with a copier fixed on its upper end is made with the possibility of adjusting its height, it became possible to set the start of rotation of the pump rod string and the possibility of its rotation in a technologically necessary place in height.

Благодаря тому что копир установлен с возможностью изменения угла наклона его рабочей поверхности по отношению к продольной оси полированного штока, то появилась возможность менять технологические режимы работы глубиннонасосной установки, т. е. устанавливать начало поворота колонны насосных штанг и интенсивность изменения угла поворота колонны. Due to the fact that the copier is installed with the ability to change the angle of inclination of its working surface relative to the longitudinal axis of the polished rod, it is possible to change the technological modes of operation of the deep pump installation, i.e., to establish the beginning of rotation of the pump rod string and the intensity of the change in the angle of rotation of the column.

Благодаря тому что на рабочей поверхности копира выполнены продольные канавки, обеспечивается повышение степени фиксации контактного выступа рычага в пределах рабочей поверхности копира при его перемещении по ней в процессе работы штанговращателя. Due to the fact that longitudinal grooves are made on the working surface of the copier, an increase in the degree of fixation of the contact protrusion of the lever within the working surface of the copier when it is moved along it during the operation of the beam cutter is provided.

Заявляемый штанговращатель поясняется следующими чертежами. The inventive stemmer is illustrated by the following drawings.

На фиг. 1 изображена схема установки штанговращателя на скважине. In FIG. 1 shows a diagram of the installation of the rotator in the well.

На фиг. 2 изображен общий вид корпуса штанговращателя со стороны расположения на нем рычага. In FIG. 2 shows a general view of the housing of the stem shifter from the location of the lever on it.

На фиг. 3 изображен вид корпуса штанговращателя сверху. In FIG. 3 shows a top view of the housing of the stem changer.

На фиг. 4 - вид А фиг. 3. In FIG. 4 is a view A of FIG. 3.

На фиг. 5 изображен копир с плоской рабочей поверхностью, расположенной под прямым углом к вертикальной плоскости вращения корпуса рычага. In FIG. 5 shows a copier with a flat working surface located at right angles to the vertical plane of rotation of the lever housing.

На фиг. 6 изображен копир с плоской рабочей поверхностью, расположенной под острым углом к вертикальной плоскости вращения корпуса рычага. In FIG. 6 shows a copier with a flat working surface located at an acute angle to the vertical plane of rotation of the lever housing.

На фиг. 7 изображен копир с вогнутой рабочей поверхностью с постоянным радиусом кривизны в поперечном сечении копира. In FIG. 7 shows a copier with a concave working surface with a constant radius of curvature in the cross section of the copier.

На фиг. 8 - то же, с переменным радиусом кривизны. In FIG. 8 - the same, with a variable radius of curvature.

На фиг. 9 изображен копир с выпуклой рабочей поверхностью с постоянным радиусом кривизны в поперечном сечении копира. In FIG. 9 shows a copier with a convex working surface with a constant radius of curvature in the cross section of the copier.

На фиг. 10 - то же, с переменным радиусом кривизны. In FIG. 10 - the same, with a variable radius of curvature.

На фиг. 11 изображен копир с криволинейной рабочей поверхностью в вертикальном сечении копира и с постоянным радиусом кривизны в поперечном сечении. In FIG. 11 shows a copier with a curved working surface in a vertical section of the copier and with a constant radius of curvature in the cross section.

На фиг. 12 - то же, с переменным радиусом кривизны. In FIG. 12 - the same, with a variable radius of curvature.

Заявляемый штанговращатель монтируется на устье нефтедобывающей скважины. Корпус 1 штанговращателя с рычагом 2 устанавливают вместо верхней траверсы канатной подвески полированного штока 3 к головке балансира станка-качалки глубиннонасосной установки и закрепляют через промежуточные втулки 4 на нижней траверсе 5, а с помощью зажима 6 соединяют с полированным штоком 3. Вертикальную цилиндрическую стойку 7 штанговращателя с закрепленным на ее верхнем конце копиром 8 устанавливают на фланце 9 колонной головки устья скважины. Стойка 7 может быть выполнена раздвижной и тем самым регулируемой по высоте (фиг. 1). The inventive booster is mounted at the mouth of an oil well. The housing 1 of the drawer with the lever 2 is installed instead of the upper traverse of the rope suspension of the polished rod 3 to the head of the balancer of the rocking machine of the deep pump installation and is secured through the intermediate bushings 4 on the lower crossarm 5, and is connected to the polished rod 3 using a clamp 6. Vertical cylindrical stand 7 of the drawer with a copier 8 fixed at its upper end, they are mounted on the flange 9 of the column head of the wellhead. The stand 7 can be made sliding and thereby adjustable in height (Fig. 1).

Заявляемый штанговращатель (фиг. 2 и фиг. 3) содержит корпус 1 с отверстием для полированного штока 3 глубиннонасосной установки, червячное колесо 10, установленное на подшипниках качения 11 и жестко закрепленное при помощи зажима 6 с полированным штоком 3, червячный вал 12, установленный на подшипниках качения 13 и сопряженный с червячным колесом 10, имеющим центральное проходное отверстие, в котором размещен полированный шток 3, а также два храповых колеса 14 и 15, закрепленных на противоположных концах червячного вала 12, подвижную собачку 16, взаимодействующую с храповым колесом 14, тормозную собачку 17, взаимодействующую с храповым колесом 15, и рычаг 2. Рычаг 2 имеет корпус 18 с упорным выступом 19 на нем и планку 20, имеющую утяжелитель 21 - ограничитель поворота планки 20 - на одном конце и контактный выступ 22, например, в виде ролика на другом. Планка 20 установлена на оси 23, жестко закрепленной на корпусе 18, ось 23 расположена между утяжелителем 21 и контактным выступом 22, при этом планка 20 установлена на оси 23 с возможностью вращения в вертикальной плоскости. Корпус 18 рычага 2 охватывает снаружи храповое колесо 15 и взаимодействующую с ним подвижную собачку 16, закрепленную на указанном корпусе 18. Рычаг 2 установлен на конце червячного вала 12 с возможностью вращения в вертикальной плоскости относительно червячного вала 12 и храпового колеса 15. На корпусе 1 штанговращателя выполнен ограничитель 24 поворота рычага 2 в виде упора, установленного с возможностью взаимодействия с упорным выступом 19 рычага 2. Штанговращатель имеет также жестко закрепленную на устье скважины вертикальную стойку 7, на верхнем конце которой закреплен копир 8 с возможностью взаимодействия его рабочей поверхности 25 с контактным выступом 22 рычага 2. Стойка 7 выполнена с возможностью регулирования ее высоты. Копир 8 установлен с возможностью изменения угла наклона его рабочей поверхности 25 по отношению к продольной оси полированного штока 3. На рабочей поверхности 25 копира 8 выполнены продольные канавки 26. The inventive rod rotator (Fig. 2 and Fig. 3) contains a housing 1 with an opening for a polished rod 3 of a deep pump installation, a worm wheel 10 mounted on rolling bearings 11 and rigidly fixed by means of a clamp 6 with a polished rod 3, the worm shaft 12 mounted on rolling bearings 13 and mating with a worm wheel 10 having a central bore in which a polished rod 3 is placed, as well as two ratchet wheels 14 and 15, mounted on opposite ends of the worm shaft 12, a movable dog 16, mutually acting with the ratchet wheel 14, the brake dog 17, interacting with the ratchet wheel 15, and the lever 2. The lever 2 has a housing 18 with a thrust protrusion 19 on it and a strap 20 having a weighting compound 21 - a limiter of rotation of the strap 20 - at one end and a contact protrusion 22, for example, in the form of a roller on another. The bar 20 is mounted on an axis 23, rigidly mounted on the housing 18, the axis 23 is located between the weighting agent 21 and the contact protrusion 22, while the bar 20 is mounted on the axis 23 with the possibility of rotation in a vertical plane. The housing 18 of the lever 2 covers the outside of the ratchet wheel 15 and the movable dog 16 interacting with it, mounted on the specified housing 18. The lever 2 is mounted on the end of the worm shaft 12 with the possibility of rotation in a vertical plane relative to the worm shaft 12 and the ratchet wheel 15. On the casing 1 a limiter 24 for the rotation of the lever 2 in the form of an abutment mounted with the possibility of interaction with the thrust protrusion 19 of the lever 2 is made. The rod rotator also has a vertical strut 7 rigidly attached to the wellhead At the end of which a copier 8 is fixed with the possibility of interaction of its working surface 25 with the contact protrusion 22 of the lever 2. Stand 7 is made with the possibility of adjusting its height. The copier 8 is mounted with the possibility of changing the angle of inclination of its working surface 25 with respect to the longitudinal axis of the polished rod 3. On the working surface 25 of the copier 8 longitudinal grooves 26 are made.

Заявляемый штанговращатель содержит копиры с различными формами рабочей поверхности. The inventive stemmer contains copiers with various forms of the working surface.

Общим для каждой из форм рабочей поверхности 25 копира 8 является то, что она выполнена с изменением механического сопротивления движению контактного выступа 22 рычага 2 по рабочей поверхности 25 копира 8 в процессе работы в продольном направлении от одного его края к другому, которое определено формой рабочей поверхности через расстояние между геометрическими точками каждого последующего горизонтального линейного и нелинейного рядов геометрических точек рабочей поверхности копира и продольной осью полированного штока, превышающим расстояние между продольной осью полированного штока и геометрическими точками каждого предыдущего линейного и нелинейного горизонтального рядов геометрических точек рабочей поверхности копира. Наряду с указанным соотношением расстояний геометрических точек последующего и предыдущего горизонтальных линейных и нелинейных рядов рабочей поверхности копира от продольной оси полированного штока, каждая форма рабочей поверхности копира определяется также и формой поперечного сечения рабочей поверхности каждого данного вида копира. Common to each form of the working surface 25 of the copier 8 is that it is made with a change in mechanical resistance to movement of the contact protrusion 22 of the lever 2 along the working surface 25 of the copier 8 during operation in the longitudinal direction from one edge to another, which is determined by the shape of the working surface through the distance between the geometric points of each subsequent horizontal linear and non-linear series of geometric points of the working surface of the copier and the longitudinal axis of the polished rod, exceeding oyanie between the longitudinal axis of the polished rod and geometric points of each previous linear and non-linear horizontal rows of geometric points of the working surface of the copier. Along with the indicated ratio of the distances of the geometric points of the subsequent and previous horizontal linear and nonlinear rows of the working surface of the copier from the longitudinal axis of the polished rod, each shape of the working surface of the copier is also determined by the cross-sectional shape of the working surface of each given type of copier.

Заявляемый штанговращатель имеет следующие виды копиров в зависимости от формы рабочей поверхности в поперечном сечении:
- с рабочей поверхностью плоской формы, расположенной под прямым углом к плоскости вращения корпуса рычага (фиг. 5);
- с рабочей поверхностью плоской формы, расположенной под острым (фиг. 6) или тупым углом к вертикальной плоскости вращения корпуса рычага,
- с вогнутой рабочей поверхностью с постоянным радиусом кривизны в поперечном сечение (фиг. 7);
- с вогнутой рабочей поверхностью с переменным радиусом кривизны (фиг. 8);
- с выпуклой рабочей поверхностью с постоянным радиусом кривизны (фиг. 9);
- с выпуклой рабочей поверхностью с переменным радиусом кривизны (фиг. 10);
- с криволинейной рабочей поверхностью в вертикальном сечении копира с постоянным радиусом кривизны (фиг. 11);
- с криволинейной рабочей поверхностью в вертикальном сечении с переменным радиусом кривизны (фиг. 12).The inventive booster has the following types of copiers, depending on the shape of the working surface in cross section:
- with a working surface of a flat shape located at right angles to the plane of rotation of the lever housing (Fig. 5);
- with a working surface of a flat shape located under an acute (Fig. 6) or obtuse angle to the vertical plane of rotation of the lever housing,
- with a concave working surface with a constant radius of curvature in cross section (Fig. 7);
- with a concave working surface with a variable radius of curvature (Fig. 8);
- with a convex working surface with a constant radius of curvature (Fig. 9);
- with a convex working surface with a variable radius of curvature (Fig. 10);
- with a curved working surface in a vertical section of the copier with a constant radius of curvature (Fig. 11);
- with a curved working surface in a vertical section with a variable radius of curvature (Fig. 12).

Работа заявляемого штанговращателя осуществляется следующим образом. The operation of the inventive stripper is as follows.

При ходе колонны насосных штанг вниз и соответственно штанговращателя наступает момент, когда контактный выступ 22 планки 20 рычага 2 входит в соприкосновение с внешней рабочей поверхностью 25 копира 8 и обкатывает ее. При обкатывании рабочей поверхности 25 копира 8 происходит поворот рычага 2, составленного из корпуса 18 и планки 20. Подвижная собачка 16, закрепленная на корпусе 18, зацепляет корпус 18 рычага 2 с храповым колесом 14, жестко закрепленным на одном из концов червячного вала 12. Как следствие - происходит поворот полированного штока 3 и жестко связанной с ним колонны насосных штанг. При этом величину угла поворота колонны насосных штанг в скважине и интенсивность изменения угла поворота (т.е. скорость вращения колонны насосных штанг в скважине) определяют геометрические характеристики рабочей поверхности копира 8, контактирующей с выступом 22 планки 20. During the course of the column of pump rods down and, accordingly, the rotator, the moment comes when the contact protrusion 22 of the strap 20 of the lever 2 comes into contact with the outer working surface 25 of the copier 8 and rolls it in. When rolling around the working surface 25 of the copier 8, the lever 2 is rotated, composed of the housing 18 and the strap 20. A movable dog 16, mounted on the housing 18, engages the housing 18 of the lever 2 with a ratchet wheel 14, rigidly fixed to one end of the worm shaft 12. How consequence - there is a rotation of the polished rod 3 and the string of pump rods rigidly connected to it. The value of the angle of rotation of the string of pump rods in the well and the intensity of the change in the angle of rotation (i.e., the speed of rotation of the string of pump rods in the well) determine the geometric characteristics of the working surface of the copier 8 in contact with the protrusion 22 of the strap 20.

При прекращении процесса обкатывания копира 8 контактным выступом 22 процесс вращения колонны насосных штанг при ходе ее вниз завершается. Корпус 18 рычага 2 под действием собственного веса и планка 20 под действием веса утяжелителя 19 возвращаются в исходное положение. When the process of rolling around the copier 8 with the contact ledge 22 is stopped, the process of rotation of the pump rod string during its downward movement is completed. The housing 18 of the lever 2 under the action of its own weight and the bar 20 under the action of the weight of the weighting agent 19 are returned to their original position.

Установка на другом конце червячного вала 12 храпового колеса 15, а также взаимодействующей с ним тормозной собачки 17 предотвращает обратное вращение червячной пары и тем самым возможное возникновение динамического удара. The installation at the other end of the worm shaft 12 of the ratchet wheel 15, as well as the brake dog 17 interacting with it, prevents the worm pair from rotating backward and thereby causing a dynamic shock.

При ходе колонны насосных штанг вверх при соприкосновении контактного выступа 22 с копиром 8 происходит поворот планки 20 на оси 23. Величина отклонения планки 20 зависит от геометрии рабочей поверхности копира 8. When the string of pump rods is up, when the contact protrusion 22 contacts the copier 8, the bar 20 rotates on the axis 23. The deviation of the bar 20 depends on the geometry of the working surface of the copier 8.

При последующем ходе подвески полированного штока 3 вверх вместе с корпусом 1 штанговращателя контактный выступ 22 рычага 2 при достижении копира 8 отклоняется вследствие выполнения рычага 2 составным и проходит его с легким касанием рабочей поверхности 25. При выходе за пределы копира 8 рычаг 2 с контактным выступом 22 - роликом - возвращается в исходное положение, определяемое утяжелителем 21, за счет его собственного веса. На этом цикл работы заявляемого штанговращателя заканчивается. Далее процесс повторяется. In the subsequent suspension travel of the polished rod 3 up together with the cage 1 housing, the contact protrusion 22 of the lever 2, when the copier 8 is reached, is deflected as a result of making the lever 2 compound and passes it with a slight touch of the working surface 25. When leaving the copier 8, lever 2 with the contact protrusion 22 - roller - returns to its original position, determined by the weight 21, due to its own weight. On this cycle of operation of the inventive shtangovraschatel ends. The process is then repeated.

Claims

1. A rod rotator of a column of pump rods of a deep pump installation, comprising a polished rod mounted on a cable suspension to a rocker head of a rocking machine, a device body with a hole for a polished rod, a ratchet wheel, a movable dog engaged with corresponding teeth of a ratchet wheel, a lever moving the movable dog , and a lever rotation limiter, characterized in that a worm wheel is additionally mounted in the device body, which is rigidly mounted on a polished rod, black a spindle shaft coupled to the worm wheel and a brake dog, wherein the ratchet wheel is fixed at one end of the worm shaft, an additional ratchet wheel is fixed at the other end thereof, and the brake dog is mounted to interact with the additional ratchet wheel, the lever having a housing with a persistent protrusion and a bar having a weighting agent at one end and a contact protrusion at the other end, the bar being mounted for rotation in a vertical plane on an axis rigidly fixed to the lever housing from the side opposite the thrust protrusion, and the specified axis is located between the weighting agent and the contact protrusion of the strap, while the lever housing covers the outside of the ratchet wheel and is mounted on the end of the worm shaft with the possibility of rotation in a vertical plane relative to the worm shaft and the ratchet attached to it, and the lever rotation limiter is made on the device body in the form of a stop and is installed with the possibility of its interaction with the persistent protrusion of the lever, while the device has a rigidly closed A vertical stand insulated at the wellhead, on the upper end of which a copier is mounted with the possibility of interaction of its working surface with the contact protrusion of the lever, while the shape of the working surface of the copier is made in the form of a flat surface located at a right, acute or obtuse angle to the vertical plane of rotation of the lever body , or curved in the form of a concave and / or convex surface with a constant or variable radius of curvature in the cross section of the copier, while the shape of the working surface of the copiers with a curve a linear working surface in a vertical cross section of the copier is made in the form of a straight line or curved.

2. The barrecker according to claim 1, characterized in that the vertical rack of the device is configured to adjust its height.

3. The rod rotator according to claim 1, characterized in that the copier is mounted with the possibility of changing the angle of inclination of its working surface with respect to the longitudinal axis of the polished rod.

4. The barreter according to claim 1, characterized in that longitudinal grooves are made on the working surface of the copier.