RU2208705C2

RU2208705C2 - Pumping unit for two wells

Info

Publication number: RU2208705C2
Application number: RU2001122649/06A
Authority: RU
Inventors: П.И. Богатырев; М.М. Герцеков
Original assignee: Богатырев Павел Иванович; Герцеков Михаил Михайлович
Priority date: 2001-08-10
Filing date: 2001-08-10
Publication date: 2003-07-20

Abstract

FIELD: oil producing industry. SUBSTANCE: proposed pumping unit for two wells has housing, electric motor, reduction gear, crank, connecting rod, walking beam hinge-mounted on post and interacting with rod of pumping unit. Device is furnished additionally with second walking beam hinge-mounted on second post. Walking beam interacts by one side with rod of pumping unit of second well through hinge head and suspension, and by other side, with cranks by means of wire tie. One end of tie is hinge-mounted on connecting rod of first walking beam, and second end is secured on connecting rod of second walking beam. Wire tie interacts with two pulleys, one of which is rigidly secured on housing, and the other, on post. EFFECT: increased capacity, reduced energy consumption and cost of repair and maintenance. 1 dwg

Description

Изобретение относится к области машиностроения для нефтедобывающей промышленности. The invention relates to the field of engineering for the oil industry.

Известно устройство, содержащее фундамент, раму, стойку, электродвигатель, редуктор, кривошип, роторный противовес, шатун, балансирный противовес, балансир, откидную головку, подвеску, штангу и устье скважины. (Краткий политехнический словарь. М.: Государственное издательство технико-теоретической литературы, 1956 г., с. 886). A device is known that contains a foundation, a frame, a rack, an electric motor, a gearbox, a crank, a rotary counterweight, a connecting rod, a balancing counterweight, a balancer, a hinged head, a suspension, a rod, and a wellhead. (Brief Polytechnical Dictionary. M.: State Publishing House of Technical and Theoretical Literature, 1956, p. 886).

Однако известное техническое устройство имеет существенные недостатки, заключающиеся в том, что оно недостаточно эффективно и не соответствует современным требованиям экономного расходования электроэнергии. However, the known technical device has significant drawbacks in that it is not efficient enough and does not meet modern requirements for economical energy consumption.

За каждый оборот кривошипа лишь половина оборота используется рационально - для добычи нефти, поднимая вверх шток насосной установки и определенный объем добытой нефти. For each crank revolution, only half of the revolution is used rationally - for oil production, lifting up the rod of the pumping unit and a certain amount of oil produced.

За вторую половину оборота кривошипа электроэнергия расходуется нерационально, а именно на подъем тяжелых противовесов, что непосредственно не связано с процессом добычи нефти. For the second half of the crank revolution, electric energy is spent irrationally, namely, on lifting heavy balances, which is not directly related to the oil production process.

Таким образом, 50% электроэнергии и расходов на техническое обслуживание и ремонт оборудования бесцельно затрачивается, удорожая тем самым стоимость нефти и нефтепродуктов, напрасно расходуя невосполнимые сырьевые ресурсы нашей страны. Thus, 50% of electricity and the cost of maintenance and repair of equipment are spent aimlessly, thereby increasing the cost of oil and oil products, wasting the irreplaceable raw materials of our country in vain.

Известно также устройство, содержащее раму, электродвигатель, редуктор, механизм преобразования вращательного движения ведомого вала редуктора в возвратно-поступательное перемещение шатуна, шатун, балансир, установленный на стойке и взаимодействующий с двумя штангами насосных установок, расположенных с двух противоположных сторон, с помощью двух откидных головок и подвесок. It is also known a device containing a frame, an electric motor, a gearbox, a mechanism for converting the rotational movement of the driven shaft of the gearbox into the reciprocating movement of the connecting rod, connecting rod, balancer mounted on a rack and interacting with two rods of pumping units located on two opposite sides using two hinged heads and pendants.

Расстояние между осями устьев двух скважин равно длине балансира. Балансир уравновешивается двумя штангами и не имеет противовеса (К.С. Аливедизаде. Приводы штангового глубинного насоса. М.: Недра, 1973 г., с. 184) - прототип. The distance between the axes of the mouths of the two wells is equal to the length of the balancer. The balancer is balanced by two rods and has no counterweight (KS Alvedizade. Drivers of the sucker rod pump. M .: Nedra, 1973, p. 184) - prototype.

Однако и данное устройство имеет существенные недостатки, заключающиеся в том, что близость расположения двух скважин усложняет условия их бурения и обустройства, а также значительно удлиняет сроки ввода станка-качалки в эксплуатацию. However, this device also has significant drawbacks in that the proximity of the location of the two wells complicates the conditions for their drilling and construction, and also significantly lengthens the commissioning of the rocking machine.

Кроме того, при необходимости ремонта одной из скважин нет условий и для добычи нефти из другой скважины. In addition, if it is necessary to repair one of the wells, there are no conditions for oil production from another well.

Вследствие указанных выше причин данное известное устройство не нашло практического применения, а потому добыча нефти до настоящего времени производится на устаревшем оборудовании, с малой производительностью и с большими нерациональными затратами на электроэнергию, на приобретение и техническое обслуживание оборудования. Due to the above reasons, this known device has not found practical application, and therefore, oil has been produced to date with outdated equipment, with low productivity and with large irrational costs for electricity, for the purchase and maintenance of equipment.

Технической задачей, на решение которой направлено предлагаемое устройство, является разработка более совершенной конструкции станка-качалки, которая обеспечивает нормальные условия для бурения, обустройства и эксплуатации двух скважин, кратчайшие сроки для монтажа и пуска в работу привода станка, минимальные затраты на приобретение (модернизацию), ремонт и техническое обслуживание оборудования. The technical problem to which the proposed device is aimed is to develop a more perfect design of the rocking machine, which provides normal conditions for drilling, equipping and operating two wells, the shortest time for installation and commissioning of the machine drive, minimal acquisition (modernization) costs , repair and maintenance of equipment.

Поставленная цель достигается за счет того, что предлагаемое устройство содержит не один, а два балансира, каждый из которых установлен на отдельной стойке и взаимодействует с одной из штанг насосной установки с помощью откидной головки и подвески. This goal is achieved due to the fact that the proposed device contains not one but two balancers, each of which is mounted on a separate rack and interacts with one of the rods of the pumping unit using a folding head and suspension.

Стойки с балансирами установлены возле двух скважин, расположенных на значительном расстоянии друг от друга (до нескольких десятков метров), и это расстояние не зависит от длины балансиров. Racks with balancers are installed near two wells located at a considerable distance from each other (up to several tens of meters), and this distance does not depend on the length of the balancers.

Балансир первой стойки, расположенной вблизи редуктора, взаимодействует с кривошипом с помощью шатуна. The balance of the first rack, located near the gearbox, interacts with the crank using a connecting rod.

Балансир второй стойки, расположенной по другую сторону от редуктора, взаимодействует с кривошипом с помощью канатной тяги, один конец которой шарнирно установлен на шатуне первого балансира, а второй конец жестко закреплен на шатуне второго балансира. The balancer of the second rack, located on the other side of the gearbox, interacts with the crank using a cable tie, one end of which is pivotally mounted on the connecting rod of the first balancer, and the second end is rigidly fixed to the connecting rod of the second balancer.

Канатная тяга направляется и перемещается с помощью двух шкивов с полукруглыми канавками, один из которых установлен на корпусе, а второй на стойке второй скважины. The cable traction is guided and moved with the help of two pulleys with semicircular grooves, one of which is installed on the body, and the second on the rack of the second well.

Совокупность существенных отличительных признаков заключается в том, что:
- предлагаемое устройство содержит не один, а два балансира, каждый из которых шарнирно установлен на отдельной стойке и взаимодействует со штангой насосной установки одной из двух скважин, с помощью откидной головки и подвески;
- шатун, установленный на балансире второй стойки, взаимодействует с кривошипом с помощью канатной тяги, один конец которой закреплен шарнирно на шатуне первой стойки, а второй - на шатуне балансира второй стойки;
- канатная тяга направляется и перемещается с помощью двух шкивов, один из которых установлен на корпусе, а второй - на второй стойке;
- расстояние между двумя скважинами, из которых добывается нефть с помощью предлагаемого устройства, не зависит от длины балансира и может быть любым (до нескольких десятков метров) в пределах длины имеющейся канатной тяги.The set of essential distinguishing features is that:
- the proposed device contains not one but two balancers, each of which is pivotally mounted on a separate rack and interacts with the rod of the pumping unit of one of the two wells, using a tilt head and suspension;
- a connecting rod mounted on the balancer of the second rack interacts with the crank using a cable tie, one end of which is pivotally mounted on the connecting rod of the first rack, and the second on the connecting rod of the balancer of the second rack;
- the cable traction is guided and moved by means of two pulleys, one of which is mounted on the housing, and the second on the second rack;
- the distance between the two wells from which oil is extracted using the proposed device does not depend on the length of the balancer and can be any (up to several tens of meters) within the length of the existing cable tie.

Предлагаемое устройство поясняется чертежом, где показан общий вид устройства. The proposed device is illustrated in the drawing, which shows a General view of the device.

Устройство содержит корпус 1, электродвигатель 2, редуктор 3, механизм преобразования вращательного движения ведомого вала редуктора 3 в возвратно-поступательное перемещение шатунов, выполненный в виде кривошипа (или дискового кулачка или цепной передачи), шатун 5, взаимодействующий с балансиром 6, установленным на первой стойке 7 и взаимодействующим со штангой 8 скважины 9 с помощью откидной головки 10 и подвески 11. The device comprises a housing 1, an electric motor 2, a gear 3, a mechanism for converting the rotational movement of the driven shaft of the gear 3 to the reciprocating movement of the connecting rods, made in the form of a crank (or disk cam or chain drive), a connecting rod 5, interacting with the balancer 6 mounted on the first stand 7 and interacting with the rod 8 of the well 9 using the hinged head 10 and suspension 11.

Устройство содержит также вторую стойку 12, на которой установлен балансир 13, взаимодействующий с кривошипом 4 с помощью канатной тяги 14, шкива 15, установленного на корпусе 1, шкива 15, установленного на корпусе 1, шкива 16, установленного на стойке 12, и шатуна 17. The device also contains a second rack 12, on which a balancer 13 is mounted, interacting with a crank 4 using a cable tie 14, a pulley 15 mounted on the housing 1, a pulley 15 mounted on the housing 1, a pulley 16 mounted on the rack 12, and a connecting rod 17 .

Балансир 13 взаимодействует со штангой 18 скважины 19 с помощью откидной головки 20 и подвески 21. The balancer 13 interacts with the rod 18 of the well 19 using the hinged head 20 and the suspension 21.

Защитный козырек 22 установлен над канатной тягой 14 на участке проезда транспортных средств. A protective visor 22 is installed above the cable tie 14 in the area of passage of vehicles.

Описанное устройство работает следующим образом. The described device operates as follows.

При включении в работу электродвигателя 2 вращательное движение передается на редуктор 3 и кривошип 4. When you turn on the motor 2, the rotational movement is transmitted to the gearbox 3 and the crank 4.

Кривошип 4 преобразует вращательное движение в возвратно-поступательное перемещение шатунов - 5 и 17. The crank 4 converts the rotational movement into the reciprocating movement of the connecting rods - 5 and 17.

Шатун 5 взаимодействует с балансиром 6, вызывая у него качательное движение. Балансир 6 взаимодействует со штангой 8 насосной установки скважины 9 с помощью откидной головки 10 и подвески 11. The connecting rod 5 interacts with the balancer 6, causing him to swing. The balancer 6 interacts with the rod 8 of the pumping unit of the well 9 using the hinged head 10 and the suspension 11.

Кривошип 4 при своем вращении взаимодействует также со вторым шатуном 17 с помощью канатной тяги 14, шкивов 15 и 16 и с балансиром 13. The crank 4 during its rotation also interacts with the second connecting rod 17 using the cable tie 14, pulleys 15 and 16 and with the balancer 13.

Балансир 13, в свою очередь, взаимодействует со штангой 18 скважины 19, с помощью откидной головки 20 и подвески 21. The balancer 13, in turn, interacts with the rod 18 of the well 19, using the hinged head 20 and the suspension 21.

За один оборот кривошипа 4 срабатывают поочередно две нефтенасосных установки скважин 9 и 19. При этом производительность станка-качалки возрастает в 2 раза, а расход электроэнергии на единицу добытой нефти сокращается в два раза. For one turn of the crank 4, two oil pump units of wells 9 and 19 are activated in turn. At the same time, the productivity of the pumping unit increases by 2 times, and the energy consumption per unit of oil produced is halved.

При необходимости одновременного изменения высоты подъема штанг 8 и 18 шатун 5, вместе с пальцем кривошипа, переустанавливают в соответствующее отверстие на кривошипе 4. If it is necessary to simultaneously change the lifting height of the rods 8 and 18, the connecting rod 5, together with the crank pin, is reinstalled in the corresponding hole on the crank 4.

Если потребуется изменение высоты подъема только одной из штанг насосной установки, то в этом случае производится переустановка канатной тяги 14 на шатуне 5, на котором она шарнирно установлена, с возможностью периодического перемещения относительно оси вращения кривошипа 4 с помощью ряда отверстий на шатуне 5. If you need to change the lifting height of only one of the rods of the pumping unit, then in this case the cable rod 14 is reinstalled on the connecting rod 5, on which it is pivotally mounted, with the possibility of periodic movement relative to the axis of rotation of the crank 4 using a number of holes on the connecting rod 5.

Экономическая эффективность предлагаемого устройства состоит в повышении производительности в 2 раза, снижении расхода электроэнергии в два раза, а также значительного сокращения времени монтажа и пуска в эксплуатацию, снижении затрат на приобретение, ремонт и техническое обслуживание оборудования. The economic efficiency of the proposed device is to increase productivity by 2 times, reduce energy consumption by half, as well as significantly reduce the time of installation and commissioning, reduce the cost of acquisition, repair and maintenance of equipment.

Во время ремонта одной из скважин добыча нефти из второй скважины продолжается, при этом соответствующий балансир уравновешивается противовесом. During the repair of one of the wells, oil production from the second well continues, while the corresponding balancer is counterbalanced.

Claims

A rocking machine for two wells, comprising a housing, an electric motor, a gearbox, a crank, a connecting rod, a balancer pivotally mounted on a rack and interacting with the pump rod using a tilt head and suspension, characterized in that the device further comprises a second balancer pivotally mounted the second rack, and interacts on one side with the rod of the pumping unit of the second well with a tilt head and suspension, and the second side interacts with a crank using a cable tie, one to ec which is pivotally mounted on a rod of the first rocker and the other end - on the connecting rod of the second rocker, the lift rod cooperates with two pulleys, one of which is rigidly fixed to the housing and the second rack.