RU2235906C2 - Oil-well sucker-rod pump-group hydraulic drive - Google Patents

Oil-well sucker-rod pump-group hydraulic drive Download PDF

Info

Publication number
RU2235906C2
RU2235906C2 RU2002125395/06A RU2002125395A RU2235906C2 RU 2235906 C2 RU2235906 C2 RU 2235906C2 RU 2002125395/06 A RU2002125395/06 A RU 2002125395/06A RU 2002125395 A RU2002125395 A RU 2002125395A RU 2235906 C2 RU2235906 C2 RU 2235906C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
rods
hydraulic
plunger
oil pump
cylinders
Prior art date
Application number
RU2002125395/06A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2002125395A (en
Inventor
М.Т. Козлов (RU)
М.Т. Козлов
В.А. Рослов (RU)
В.А. Рослов
А.А. Шушков (RU)
А.А. Шушков
А.П. Котин (RU)
А.П. Котин
Original Assignee
ООО "РосНефтеКомплект"
ООО "Поиск"
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 ООО "РосНефтеКомплект", ООО "Поиск" filed Critical ООО "РосНефтеКомплект"
Priority to RU2002125395/06A priority Critical patent/RU2235906C2/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2235906C2 publication Critical patent/RU2235906C2/en
Publication of RU2002125395A publication Critical patent/RU2002125395A/en

Links

Images

Landscapes

  • Reciprocating Pumps (AREA)

Abstract

FIELD: oil producing industry.
SUBSTANCE: invention is designed for in group hydraulic drives of sucker-rod pumps in cluster wells. Proposed drive contains two power hydraulic single-acting cylinders for each pair of cluster wells, and hydraulic distributor. Plunger of hydraulic distributor is installed in housing with clearance to provide longitudinal displacement, and it forms chambers connected by supply channels with spaces of hydraulic cylinders and with oil pump. Pump sucker rods are connected with rods of hydraulic cylinders by chains laid over system of sprockets. One end of plunger is mechanically coupled with piston of one of hydraulic cylinders through compression springs, carriage and additional rod. Drive is furnished with metering oil pump.
EFFECT: improved operation reliability of drive, and its efficiency and simplified design.
2 dwg

Description

Изобретение относится к оборудованию для добычи нефти, в частности к групповым гидравлическим приводам штанговых насосов, применяемых в скважинах кустового расположения.The invention relates to equipment for oil production, in particular to group hydraulic drives of sucker rod pumps used in wellbore wells.

Известен групповой привод скважинных штанговых насосов, состоящий из приводных цилиндров с поршнями и штоками, силового насоса, управляемых гидрораспределителей и вентилей, устройства компенсации утечек, доуравновешивающего устройства и предохранительного клапана (1).A well-known group drive of sucker rod pumps, consisting of drive cylinders with pistons and rods, a power pump, controlled valves and valves, leakage compensation devices, balancing device and safety valve (1).

К недостаткам устройства относятся:The disadvantages of the device include:

- сложная конструкция привода, включающего в себя большое количество гидравлических оборудования и аппаратуры, изготавливаемых с высокой точностью;- the complex design of the drive, which includes a large number of hydraulic equipment and apparatus, manufactured with high accuracy;

- большие эксплуатационные расходы, обусловленные частыми профилактическими осмотрами и тем, что для обслуживания привода необходимо привлечение высококвалифицированных специалистов;- high operating costs due to frequent preventive examinations and the fact that servicing the drive requires the involvement of highly qualified specialists;

- неудовлетворительная эксплуатационная надежность вследствие большого количества оборудования, входящего в конструкцию и взаимосвязанного между собой;- poor operational reliability due to the large number of equipment included in the design and interconnected;

- неудовлетворительный коэффициент полезного действия (кпд) из-за потерь давления при прохождении рабочей жидкости по многочисленным каналам оборудования.- unsatisfactory efficiency (efficiency) due to pressure losses during the passage of the working fluid through the numerous channels of the equipment.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является групповой гидравлический привод скважинных штанговых насосов, содержащий два силовых гидроцилиндра одностороннего действия с поршнем и штоком для каждой пары кустовых скважин, насосные штанги с полированным штоком, гидрораспределительное устройство, включающее корпус, соединенное каналами подвода с полостями гидроцилиндров и основным маслонасосом, накопительную емкость и редукционный клапан (2).The closest in technical essence to the proposed one is a group hydraulic drive of sucker rod pumps, containing two single-acting power cylinders with a piston and a rod for each pair of cluster wells, sucker rods with a polished rod, a hydrodistributing device including a casing connected to the supply channels with hydraulic cylinder cavities and main oil pump, storage tank and pressure reducing valve (2).

Основными недостатками устройства являются:The main disadvantages of the device are:

- неудовлетворительная эксплуатационная надежность, обусловленная отсутствием возможности компенсации утечек рабочей жидкости, обязательно присутствующей при работе устройства, что приводит к нарушению его работы;- poor operational reliability due to the lack of the ability to compensate for leaks of the working fluid, which is necessarily present during operation of the device, which leads to disruption of its operation;

- низкий кпд, вследствие применения струйных насадок, имеющих низкий кпд;- low efficiency due to the use of jet nozzles having a low efficiency;

- сложность конструкции, обусловленная наличием механизмов регулирования сопел струйных насадок.- the complexity of the design, due to the presence of mechanisms for regulating nozzles of jet nozzles.

Задачей изобретения является создание привода, обладающего относительно высокой эксплуатационной надежностью, высоким кпд и упрощенной конструкцией.The objective of the invention is to provide a drive with a relatively high operational reliability, high efficiency and simplified design.

Указанная задача решается предлагаемым групповым гидравлическим приводом скважинного штангового насоса, содержащим два силовых гидроцилиндра одностороннего действия с поршнем и штоком для каждой пары кустовых скважин, насосные штанги с полированным штоком, гидрораспределительное устройство, включающее корпус, соединенное каналами подвода с полостями гидроцилиндров и основным маслонасосом, накопительную емкость и редукционный клапан.This problem is solved by the proposed group hydraulic drive of a sucker rod pump, containing two single-acting power cylinders with a piston and a rod for each pair of cluster wells, sucker rods with a polished rod, a hydraulic distribution device that includes a housing connected to the inlet channels with hydraulic cylinder cavities and the main oil pump, an accumulative capacity and pressure reducing valve.

Новым является то, что силовые гидроцилиндры расположены перпендикулярно к осям скважин, а их штоки соединены с полированньми штоками насосных штанг посредством цепей, огибающих звездочки, верхние из которых установлены выше верхнего положения полированных штоков, а нижние - с возможностью обеспечения соосности цепей и штоков силовых гидроцилиндров; гидрораспределительное устройство снабжено двухступенчатым плунжером, установленным в корпусе, каждая ступень которого состоит из цилиндрического участка с присоединенным к нему с обеих сторон участков в виде усеченных конусов, направленных малыми основаниями в противоположные стороны; ступени плунжера жестко соединены между собой и установлены внутри корпуса с зазором, обеспечивающим возможность продольного перемещения и образуют с ним камеры, идентичные по форме профилю плунжера по диаметру и длине его ступеней, причем камеры, расположенные в зоне цилиндрических участков, сообщены каналами подвода с полостями силовых гидроцилиндров, а камера между ступенями и камеры за пределами ступеней - с основным маслонасосом; противоположные конечные конусные участки плунжера снабжены направляющими, одна из которых кинематически связана через пружины сжатия и каретку с дополнительным штоком, соединенным с поршнем одного из силовых гидроцилиндров; снабжен дозирующим маслонасосом, нагнетательная линия которого через обратный клапан соединена с линией основного маслонасоса, а через редукционный клапан - с накопительной емкостью.New is that power hydraulic cylinders are located perpendicular to the axes of the wells, and their rods are connected to polished rods of pump rods by chains enveloping the sprockets, the upper of which are installed above the upper position of the polished rods, and the lower ones with the possibility of alignment of the chains and rods of power hydraulic cylinders ; the hydrodistributing device is equipped with a two-stage plunger installed in the housing, each stage of which consists of a cylindrical section with sections attached to it on both sides in the form of truncated cones directed by small bases in opposite directions; the steps of the plunger are rigidly interconnected and installed inside the housing with a gap that allows longitudinal movement and form chambers with it that are identical in shape to the profile of the plunger in diameter and the length of its steps, and the chambers located in the area of the cylindrical sections are communicated by supply channels with power cavities hydraulic cylinders, and the chamber between the steps and the chamber outside the steps with the main oil pump; opposite end conical sections of the plunger are provided with guides, one of which is kinematically connected through compression springs and the carriage with an additional rod connected to the piston of one of the power hydraulic cylinders; equipped with a dosing oil pump, the discharge line of which is connected through a non-return valve to the line of the main oil pump, and through a pressure reducing valve to a storage tank.

На фиг.1 изображена принципиальная схема конструкции предлагаемого привода;Figure 1 shows a schematic diagram of the design of the proposed drive;

на фиг.2 - продольный разрез гидрораспределительного устройства.figure 2 is a longitudinal section of a hydraulic distribution device.

Предлагаемый привод состоит (фиг.1) из силовых гидроцилиндров 1 и 2 с поршнями 3 и 4 и штоками 5 и 6, установленных около скважин 7 и 8 перпендикулярно их оси. Штоки гидроцилиндров 5 и 6 соединены цепями 9 и 10, перекинутые через звездочки 11, 12, 13 и 14 с полированными штоками 15 и 16, в свою очередь соединенными с колоннами насосных штанг (не показано). Верхние звездочки 12 и 14 установлены выше верхнего положения полированных штоков, а нижние 11 и 13 - с возможностью обеспечения соосности цепей и штоков гидроцилиндров.The proposed drive consists (Fig. 1) of power hydraulic cylinders 1 and 2 with pistons 3 and 4 and rods 5 and 6 installed near the wells 7 and 8 perpendicular to their axis. The rods of hydraulic cylinders 5 and 6 are connected by chains 9 and 10, thrown through sprockets 11, 12, 13 and 14 with polished rods 15 and 16, which in turn are connected to columns of pump rods (not shown). The upper sprockets 12 and 14 are installed above the upper position of the polished rods, and the lower 11 and 13 - with the possibility of ensuring alignment of the chains and rods of the hydraulic cylinders.

Привод содержит также гидрораспределительное устройство 17, соединенное каналами подвода с основным маслонасосом 18.The drive also contains a hydraulic distribution device 17 connected by supply channels to the main oil pump 18.

Гидрораспределительное устройство 17 (фиг.2) включает в себя корпус 19, в котором установлен двухступенчатый плунжер 20, каждая ступень которого состоит из цилиндрического участка 21 и конусных участков 22. Плунжер 20 установлен внутри корпуса с зазором и образует с ним камеры, идентичные по форме профилю плунжера по диаметру и длине его ступеней. Ступени плунжера соединены между собой жестко, а их противоположные конечные конусные участки снабжены направляющими 23 и 24, первая 23 из которых снабжена буртиками 25 и 26 (фиг.1) с пружинами сжатия 27 и 28 и кинематически связана с кареткой 29, соединенной в свою очередь со штоком 30, связанным поршнем 3 гидроцилиндра 1.The hydraulic distribution device 17 (Fig. 2) includes a housing 19 in which a two-stage plunger 20 is installed, each stage of which consists of a cylindrical section 21 and conical sections 22. The plunger 20 is installed inside the housing with a gap and forms chambers with it identical in shape the profile of the plunger in diameter and the length of its steps. The steps of the plunger are interconnected rigidly, and their opposite end conical sections are provided with guides 23 and 24, the first 23 of which are provided with shoulders 25 and 26 (Fig. 1) with compression springs 27 and 28 and kinematically connected with the carriage 29, which is connected in turn with a rod 30 connected by a piston 3 of the hydraulic cylinder 1.

Камеры гидрораспределительного устройства “б” и “ж” (фиг.2), расположенные в зоне цилиндрических участков, связаны трубопроводами 31 и 32 с полостями гидроцилиндров 1 и 2, камера “а” и камеры “к” и “н” трубопроводами 33, 34 и 35 - с маслонасосом 18. Устройство 17 снабжено уплотнениями 36 и 37. Привод снабжен дозирующим маслонасосом 38 (фиг.1), нагнетательная линия 39 которого через обратный клапан 40 соединена со всасывающей линией основного маслонасоса 18, а через редукционный клапан 41 с накопительной емкостью 42.The chambers of the hydraulic distribution device “b” and “g” (Fig. 2) located in the area of the cylindrical sections are connected by pipelines 31 and 32 to the cavities of the hydraulic cylinders 1 and 2, the chamber “a” and the chambers “k” and “n” by the pipelines 33, 34 and 35 with the oil pump 18. The device 17 is equipped with seals 36 and 37. The drive is equipped with a metering oil pump 38 (Fig. 1), the discharge line 39 of which is connected through the check valve 40 to the suction line of the main oil pump 18, and through the pressure reducing valve 41 to the storage capacity 42.

Работа привода осуществляется в следующей последовательности.The operation of the drive is carried out in the following sequence.

Маслонасос 18 нагнетает по трубопроводу 33 рабочую жидкость в полость “а” устройства 17, откуда она по зазору между корпусом и плунжером попадает в полость “б” и оттуда по трубопроводу 31 направляется в полость “в” гидроцилиндра 2. Одновременно из полости “г” гидроцилиндра 1 рабочая жидкость под действием массы колонны насосных штанг по трубопроводу 32 (под давлением) направляется в полость “ж”, а потом - в полость “н”, из которой по трубопроводу 34 поступает во всасываемую линию маслонасоса 18. В результате происходит подъем колонны насосных штанг в скважине 8 на длину полированного штока и соответственно подъем жидкости и опускание колонны насосных штанг в скважине 7.The oil pump 18 pumps the working fluid through the pipe 33 into the cavity “a” of the device 17, from where it enters the cavity “b” through the gap between the housing and the plunger and from there goes through the pipe 31 to the cavity “c” of the hydraulic cylinder 2. At the same time, from the cavity “g” hydraulic cylinder 1, the working fluid under the influence of the mass of the string of pump rods through the pipe 32 (under pressure) is sent to the cavity "g", and then to the cavity "n", from which through the pipe 34 it enters the suction line of the oil pump 18. As a result, the column is lifted pump x 8 rods downhole by the length of the polished rod and, accordingly, liquid raising and lowering of the rod string 7 in the borehole.

С момента, когда каретка 29 коснется левой пружины сжатия 28, последняя начинает сжиматься и продолжается это до тех пор, пока упругие силы ее не преодолеют силы сопротивления со стороны полости “н”. После чего плунжер 20 перемещается влево и займет позицию, при которой рабочая жидкость из полости “а” попадает в полость “ж” и оттуда по трубопроводу 32 - в полость “г” гидроцилиндра 1. Одновременно из полости “в” гидроцилиндра 2 рабочая жидкость по трубопроводу 31 направляется в полость “б”, а оттуда в полость “к” и дальше по трубопроводу 35 во всасывающую линию маслонасоса 18. В дальнейшем цикл повторяется.From the moment when the carriage 29 touches the left compression spring 28, the latter begins to compress and this continues until its elastic forces overcome the resistance forces from the “n” side. After that, the plunger 20 moves to the left and takes a position at which the working fluid from the cavity “a” enters the cavity “g” and from there through the pipe 32 into the cavity “g” of the hydraulic cylinder 1. At the same time, from the cavity “c” of the hydraulic cylinder 2 the pipeline 31 is sent to the cavity “b”, and from there to the cavity “k” and further along the pipe 35 to the suction line of the oil pump 18. In the future, the cycle repeats.

При работе привода имеют место утечки рабочей жидкости в системе гидроцилиндра, гидрораспределительного устройства и линии подвода. Компенсация утечек из системы осуществляется с помощью дозировочного маслонасоса 38, который нагнетает рабочую жидкость во всасывающую линию маслонасоса 18 тогда, когда в ней давление становится меньше давления, создаваемого массой колонны насосных штанг. До этого момента рабочая жидкость, проходя редукционный клапан 41, выбрасывается в накопительную емкость 42.During operation of the drive, there are leaks of the working fluid in the hydraulic cylinder system, the hydraulic distribution device and the supply line. Compensation of leaks from the system is carried out using a metering oil pump 38, which pumps the working fluid into the suction line of the oil pump 18 when the pressure in it becomes less than the pressure created by the mass of the rod string. Up to this point, the working fluid passing through the pressure reducing valve 41 is discharged into the storage tank 42.

Ввод в конструкцию привода устройства для компенсации утечек и гидрораспределительного устройства, обеспечивающего малые потери давления, повышают его эксплуатационную надежность. Повышается также кпд благодаря тому, что уплотнительные поверхности между корпусом и плунжером в гидрораспределительном устройстве выполнены конусными, а каналы подвода имеют плавные переходы.The introduction to the design of the drive of the device for compensating for leaks and the hydraulic control device, which provides low pressure losses, increase its operational reliability. The efficiency is also increased due to the fact that the sealing surfaces between the housing and the plunger in the hydraulic distribution device are conical, and the supply channels have smooth transitions.

Использованная информацияInformation used

1. А.С. №1174594, МКИ 4 F 04 B 47/00, 1985 (аналог).1. A.S. No. 1174594, MKI 4 F 04 B 47/00, 1985 (analogue).

2. А.С. №1286810, МКИ 4 F 04 B 47/00, 47/04, 1987 (прототип).2. A.S. No. 1286810, MKI 4 F 04 B 47/00, 47/04, 1987 (prototype).

Claims (1)

Групповой гидравлический привод скважинного штангового насоса, содержащий два силовых гидроцилиндра одностороннего действия с поршнем и штоком для каждой пары кустовых скважин, насосные штанги с полированным штоком, гидрораспределительное устройство, включающее корпус, соединенное каналами подвода с полостями силовых гидроцилиндров и основным маслонасосом, накопительную емкость и редукционный клапан, отличающийся тем, что силовые гидроцилиндры расположены перпендикулярно к осям скважин, а их штоки соединены с полированными штоками насосных штанг посредством цепей, огибающих звездочки, верхние из которых установлены выше верхнего положения полированных штоков, а нижние - с возможностью обеспечения соосности цепей и штоков силовых гидроцилиндров; гидрораспределительное устройство снабжено двухступенчатым плунжером, установленным в корпусе, каждая ступень которого состоит из цилиндрического участка с присоединенным к нему с обеих сторон участков в виде усеченных конусов, направленных малыми основаниями в противоположные стороны; ступени плунжера жестко соединены между собой и установлены внутри корпуса с зазором, обеспечивающим возможность продольного перемещения и образуют с ним камеры, идентичные по форме профилю плунжера по диаметру и длине его ступеней, причем камеры, расположенные в зоне цилиндрических участков, сообщены каналами подвода с полостями силовых гидроцилиндров, а камера между ступенями и камеры за пределами ступеней с основным маслонасосом; противоположные конечные конусные участки плунжера снабжены направляющими, одна из которых кинематически связана через пружины сжатия и каретку с дополнительным штоком, соединенным с поршнем одного из силовых гидроцилиндров, при этом привод снабжен дозирующим маслонасосом, нагнетательная линия которого через обратный клапан соединена со всасывающей линией основного маслонасоса, а через редукционный клапан - с накопительной емкостью.A group hydraulic drive of a borehole sucker rod pump, containing two single-acting power cylinders with a piston and a rod for each pair of wellbores, pump rods with a polished rod, a hydraulic distribution device including a housing connected by supply channels to the power cylinder cavities and the main oil pump, a storage tank and a reduction a valve, characterized in that the power cylinders are perpendicular to the axes of the wells, and their rods are connected to polished rods and sucker rods by means of chains enveloping the sprockets, the upper of which are installed above the upper position of the polished rods, and the lower ones with the possibility of ensuring alignment of the chains and rods of the power hydraulic cylinders; the hydrodistributing device is equipped with a two-stage plunger installed in the housing, each stage of which consists of a cylindrical section with sections attached to it on both sides in the form of truncated cones directed by small bases in opposite directions; the steps of the plunger are rigidly interconnected and installed inside the housing with a gap that allows longitudinal movement and form chambers with it that are identical in shape to the profile of the plunger in diameter and the length of its steps, and the chambers located in the area of the cylindrical sections are communicated by supply channels with power cavities hydraulic cylinders, and the chamber between the steps and the chamber outside the steps with the main oil pump; opposite end conical sections of the plunger are provided with guides, one of which is kinematically connected via compression springs and the carriage with an additional rod connected to the piston of one of the power hydraulic cylinders, while the drive is equipped with a metering oil pump, the discharge line of which is connected through the check valve to the suction line of the main oil pump, and through a pressure reducing valve - with a storage tank.
RU2002125395/06A 2002-09-23 2002-09-23 Oil-well sucker-rod pump-group hydraulic drive RU2235906C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2002125395/06A RU2235906C2 (en) 2002-09-23 2002-09-23 Oil-well sucker-rod pump-group hydraulic drive

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2002125395/06A RU2235906C2 (en) 2002-09-23 2002-09-23 Oil-well sucker-rod pump-group hydraulic drive

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2235906C2 true RU2235906C2 (en) 2004-09-10
RU2002125395A RU2002125395A (en) 2004-12-10

Family

ID=33433009

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2002125395/06A RU2235906C2 (en) 2002-09-23 2002-09-23 Oil-well sucker-rod pump-group hydraulic drive

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2235906C2 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2735050C2 (en) Double-acting positive displacement pump for fluid medium
CA2131192C (en) Hydraulic oil well pump drive system
RU2765527C2 (en) Double-action pumping system with hydraulic drive for extraction of fluids from inclined well
US20090041596A1 (en) Downhole Electric Driven Pump Unit
US20120093663A1 (en) Apparatus and system to actuate and pump well bore liquids from hydrocarbon wells
US5651666A (en) Deep-well fluid-extraction pump
RU2235906C2 (en) Oil-well sucker-rod pump-group hydraulic drive
US5207726A (en) Hydraulic pump
RU2716998C1 (en) Downhole sucker-rod pump for production of high-viscosity oil
RU2740545C1 (en) Hydraulic drive of sucker-rod pump
RU179973U1 (en) WELL HYDRAULIC INSTALLATION
US3453963A (en) Downhole fluid actuated pump assembly
CN213574028U (en) Oil extraction device
RU2493434C1 (en) Hydraulic-driven pump set
SU1035281A1 (en) Hydraulic drive for set of sucker-rod well pumps
RU2168654C1 (en) Oil-well sucker-rod pump
RU2793863C1 (en) Hydraulic drive of a pumping downhole unit
CN103133302A (en) Two-stage compression oil well pump
RU2519154C1 (en) Downhole pump unit
CN220434715U (en) Hollow rod Relay type load-shedding deep drawing device
RU2344319C2 (en) Hydraulic drive of sucker-rod well pump
US20240218870A1 (en) Intermittent flushing plunger packing assembly
RU2193111C1 (en) Hydraulic drive of down-hole pump
RU65562U1 (en) PACKING DEVICE FOR SELECTIVE TESTING OF LAYERS
SU1714194A1 (en) Well pneumodrive pump

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20050924