RU2292488C1 - Oil well pump with expansion tank (versions) - Google Patents

Oil well pump with expansion tank (versions) Download PDF

Info

Publication number
RU2292488C1
RU2292488C1 RU2005126480/06A RU2005126480A RU2292488C1 RU 2292488 C1 RU2292488 C1 RU 2292488C1 RU 2005126480/06 A RU2005126480/06 A RU 2005126480/06A RU 2005126480 A RU2005126480 A RU 2005126480A RU 2292488 C1 RU2292488 C1 RU 2292488C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
cavity
reservoir
casing
channel
drive fluid
Prior art date
Application number
RU2005126480/06A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Владимир Юрьевич Розин (RU)
Владимир Юрьевич Розин
Original Assignee
Открытое акционерное общество "ОКБ Сухого"
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 Открытое акционерное общество "ОКБ Сухого" filed Critical Открытое акционерное общество "ОКБ Сухого"
Priority to RU2005126480/06A priority Critical patent/RU2292488C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2292488C1 publication Critical patent/RU2292488C1/en

Links

Images

Abstract

FIELD: pumps for handling fluid media of wells.
SUBSTANCE: proposed pump has casing with hydraulic drive arranged inside it. Hydraulic drive includes cylinder with rod connected with actuating fluid passage. Drive includes also head part with at least one tank divided by elastic diaphragm into cavities of varying volume for actuating fluid and fluid to be pumped-out; diaphragm may be locked in extreme positions for connection of actuating fluid cavity with actuating fluid passage and cavity of fluid to be pumped-out with cavity of casing. Cavity of casing is provided with suction and delivery valves for communication of cavity of casing with source and discharge passage of fluid to be pumped-out. Pump is also provided with expansion tank connected with actuating fluid passage. According to first version, expansion tank is made in form of cylindrical reservoir divided into two chambers by piston; cylindrical reservoir is provided with spring pressing the piston to hole connecting the first chamber of reservoir with actuating fluid passage. Reservoir has cover which is used for control of spring tension; second chamber of reservoir is communicated with cavity of casing. According to second version, expansion tank is made in form of reservoir with inlet and outlet valves. Inlet valve is provided with plate pressed to inlet by spring; it is divided by elastic membrane or piston connected with plate into two cavities: first cavity contains plate and branch pipe connecting the valve with reservoir and second cavity is connected with cavity of casing.
EFFECT: avoidance of necessity of lifting the pump at warming-up well; avoidance of losses of delivery after exposure to high temperature.
6 cl, 5 dwg

Description

Изобретение относится к насосам для откачки текучей среды и предназначено для откачки жидкостей из скважин.The invention relates to pumps for pumping a fluid and is intended for pumping fluids from wells.

Для работы в сильно засоренных скважинах и для откачки тяжелой нефти применяются насосы с эластичными рабочими органами.To work in heavily clogged wells and to pump out heavy oil, pumps with elastic working bodies are used.

Известны плунжерные скважинные насосы с гибким элементом, описанные, например, в а.с. СССР №1100428, №1137240, №1583654, в которых воздействие на откачиваемую жидкость производится плунжерной парой, что делает насос чувствительным к абразивным частицам, имеющимся в откачиваемой жидкости, и значительно сокращает срок службы. Имеющийся в этих насосах гибкий элемент предназначен для защиты плунжерной пары от воздействия.Known plunger borehole pumps with a flexible element, described, for example, in A.S. USSR No. 1100428, No. 1137240, No. 1583654, in which the effect on the pumped liquid is made by a plunger pair, which makes the pump sensitive to abrasive particles present in the pumped liquid, and significantly reduces the service life. The flexible element available in these pumps is designed to protect the plunger pair from exposure.

Известен гидроприводной насос, описанный в патенте РФ №2090779, в котором эта проблема решена за счет использования приводной жидкости, что исключает контакт трущихся частей с откачиваемой жидкостью и позволяет работать с жидкостью любой вязкости. Этот насос содержит кожух и размещенную в нем диафрагму, разделяющую полости переменного объема для приводной и откачиваемой жидкостей, а также канал приводной жидкости, предназначенный для сообщения полости для приводной среды с ее источником. Насос содержит также всасывающий и нагнетательный клапаны, через которые полость кожуха сообщена с источником и каналом отвода откачиваемой жидкости, причем всасывающий и нагнетательный клапаны установлены со стороны противоположных торцевых стенок полости кожуха, полость для откачиваемой среды свободно сообщена с полостью кожуха, являясь ее частью. Диафрагма, разделяющая полости, выполнена эластичной и установлена с возможностью изменения ее формы и положения при изменении давления в полости приводной жидкости и объема этой полости в интервале значений, ограниченном величинами ее минимального и максимального допустимых объемов. Насос снабжен камерой, формирующей расположенные в ней полости для приводной и откачиваемой жидкостей. Камера представляет собой бачок (или несколько бачков) и выполнена с патрубком, расположенным в полости кожуха со стороны наружной поверхности стенки камеры, формирующей полость для приводной жидкости, которая через этот патрубок сообщена с каналом приводной жидкости. Эластичная диафрагма выполнена с возможностью придания ей формы внутренней поверхности стенки камеры, формирующей полость для откачиваемой жидкости, при избыточном давлении в полости для приводной жидкости относительно давления в полости для откачиваемой жидкости, не превышающем 10% максимального рабочего.A hydraulic drive pump is known, described in the patent of the Russian Federation No. 2090779, in which this problem is solved by using a drive fluid, which eliminates the contact of the rubbing parts with the pumped liquid and allows you to work with a liquid of any viscosity. This pump contains a casing and a diaphragm located therein, dividing the variable volume cavities for the drive and pumped fluids, as well as a drive fluid channel for communicating the cavity for the drive medium with its source. The pump also contains suction and discharge valves, through which the cavity of the casing is connected with the source and the channel for removing the pumped liquid, the suction and discharge valves are installed on the side of the opposite end walls of the cavity of the casing, the cavity for the pumped medium is freely in communication with the cavity of the casing, being part of it. The diaphragm separating the cavity is made elastic and installed with the possibility of changing its shape and position when changing the pressure in the cavity of the drive fluid and the volume of this cavity in the range of values limited by its minimum and maximum allowable volumes. The pump is equipped with a chamber, forming cavities located in it for drive and pumped fluids. The chamber is a tank (or several tanks) and is made with a nozzle located in the cavity of the casing on the side of the outer surface of the chamber wall forming a cavity for the drive fluid, which is connected through this pipe to the drive fluid channel. The elastic diaphragm is configured to give it the shape of the inner surface of the chamber wall forming the cavity for the pumped liquid, with an excess pressure in the cavity for the drive fluid relative to the pressure in the cavity for the pumped liquid, not exceeding 10% of the maximum working.

Этот насос является наиболее близким к предлагаемому изобретению. Недостатком его является невозможность функционирования насоса при повышении давления приводной жидкости выше допускаемой величины. Такая ситуация возникает при увеличении температуры в скважине, когда пласты прогревают паром. Тогда температура пластовой жидкости значительно превосходит обычную для скважины температуру. В этом случае насос необходимо поднимать на поверхность во избежание повреждения его элементов за счет увеличения объема масла и увеличения давления на диафрагму и стенку бачка после прижатия к ней диафрагмы при превышении температуры выше предусмотренной. Работать при такой температуре насос не может и возможно повреждение диафрагмы из-за выдавливания ее в отверстия стенки бачка. Повышение давления обусловлено температурным расширением приводной жидкости. Зарядка насоса приводной жидкостью делается в процессе изготовления, при температуре в помещении 15-20°С. Ее объем выбирается таким, чтобы обеспечить отсутствие прилегания диафрагмы к отверстиям при температуре в скважине (например, 80°С), которая считается пределом применения насоса. Количество приводной жидкости влияет на производительность насоса, поэтому не может быть существенно уменьшено. Применение предохранительного клапана в этой ситуации приведет к потере части приводной жидкости и уменьшению производительности насоса при последующей работе.This pump is the closest to the proposed invention. Its disadvantage is the inability to operate the pump when the pressure of the drive fluid increases above the permissible value. This situation occurs when the temperature in the well increases, when the layers are heated with steam. Then the temperature of the reservoir fluid significantly exceeds the temperature typical for the well. In this case, the pump must be lifted to the surface in order to avoid damage to its elements due to an increase in oil volume and increased pressure on the diaphragm and the tank wall after pressing the diaphragm against it when the temperature is higher than specified. The pump cannot operate at this temperature and damage to the diaphragm is possible due to squeezing it into the openings of the tank wall. The increase in pressure is due to the thermal expansion of the drive fluid. The pump is charged with drive fluid during the manufacturing process, at a room temperature of 15-20 ° C. Its volume is chosen so as to ensure that the diaphragm does not adhere to the holes at a temperature in the well (for example, 80 ° C), which is considered to be the limit of the pump. The amount of drive fluid affects the performance of the pump, so it cannot be significantly reduced. The use of a safety valve in this situation will result in the loss of part of the drive fluid and a decrease in pump performance during subsequent operation.

Задачей изобретения является расширение допустимого температурного диапазона работы насоса, использующего приводную жидкость, и исключения необходимости его подъема из скважины при ее прогреве.The objective of the invention is to expand the allowable temperature range of the pump using the drive fluid, and eliminate the need for its rise from the well when it is heated.

Предлагаются два варианта решения задачи.Two options for solving the problem are proposed.

В первом варианте задача решается с помощью гидроприводного насоса, содержащего кожух и размещенные в нем гидроприводную часть, включающую в себя цилиндр, в котором установлен с возможностью перемещения шток и который соединен с каналом приводной жидкости, и головную часть, которая содержит как минимум один бачок, разделенный эластичной диафрагмой на полости переменного объема для приводной и откачиваемой жидкостей и выполненный с возможностью фиксации крайних положений диафрагмы и с обеспечением соединения полости для приводной жидкости с упомянутым каналом приводной жидкости, а полости для откачиваемой жидкости - с полостью кожуха, в которой имеются всасывающий и нагнетательный клапаны, через которые полость кожуха сообщена с источником и каналом отвода откачиваемой жидкости соответственно, отличающегося тем, что имеется расширительный (термокомпенсационный) бачок, который соединен с упомянутым каналом приводной жидкости и выполнен в виде резервуара цилиндрической формы, разделенного поршнем на две полости, имеется пружина, прижимающая поршень к седлу у отверстия, соединяющего первую из полостей резервуара с каналом приводной жидкости, а в резервуаре имеется крышка, перемещение которой позволяет регулировать натяжение упомянутой пружины.In the first embodiment, the problem is solved by means of a hydraulic drive pump containing a casing and a hydraulic drive part located therein, including a cylinder in which the rod is mounted to move and connected to the drive fluid channel, and a head part that contains at least one tank, divided by an elastic diaphragm into cavities of variable volume for the drive and pumped fluids and made with the possibility of fixing the extreme positions of the diaphragm and ensuring the connection of the cavity for the drive fluid the aforementioned channel of the drive fluid, and the cavity for the evacuated fluid - with a cavity of the casing, in which there are suction and discharge valves, through which the cavity of the casing is in communication with the source and the channel of the outlet of the evacuated fluid, respectively, characterized in that there is an expansion (thermal compensation) tank which is connected to the said channel of the drive fluid and is made in the form of a cylindrical reservoir divided by a piston into two cavities, there is a spring pressing the piston to the saddle at the opening Ia, connecting the first reservoir from the cavities with actuating fluid channel and in the reservoir has a lid, which allows to regulate movement of said tension spring.

В упомянутом резервуаре имеется как минимум одно отверстие, через которое вторая из полостей резервуара сообщена с упомянутой полостью кожуха.In said tank there is at least one opening through which the second of the cavity of the tank is in communication with said cavity of the casing.

Во втором варианте задача решается с помощью гидроприводного насоса, содержащего кожух и размещенные в нем гидроприводную часть, включающую в себя цилиндр, в котором установлен с возможностью перемещения шток и который соединен с каналом приводной жидкости, и головную часть, которая содержит как минимум один бачок, разделенный эластичной диафрагмой на полости переменного объема для приводной и откачиваемой жидкостей и выполненный с возможностью фиксации крайних положений диафрагмы и с обеспечением соединения полости для приводной жидкости с упомянутым каналом приводной жидкости, а полости для откачиваемой жидкости - с полостью кожуха, в которой имеются всасывающий и нагнетательный клапаны, через которые полость кожуха сообщена с источником и каналом отвода откачиваемой жидкости соответственно, отличающегося тем, что имеется расширительный (термокомпенсационный) бачок, состоящий из резервуара, соединенного с упомянутым каналом приводной жидкости входом через входной клапан и выходом через выходной клапан.In the second embodiment, the problem is solved by means of a hydraulic drive pump containing a casing and a hydraulic drive part located therein, including a cylinder in which the rod is mounted to move and connected to the drive fluid channel, and a head part that contains at least one tank, divided by an elastic diaphragm into cavities of variable volume for the drive and pumped fluids and configured to fix the extreme positions of the diaphragm and to ensure the connection of the cavity for the drive fluid bones with the aforementioned channel of the drive fluid, and the cavity for the pumped liquid - with a cavity of the casing, in which there are suction and discharge valves, through which the cavity of the casing is in communication with the source and the channel of the drain of the pumped liquid, respectively, characterized in that there is an expansion (thermal compensation) tank, consisting of a reservoir connected to said drive fluid channel by an inlet through an inlet valve and an outlet through an outlet valve.

Входной клапан выполнен так, что в нем имеется тарелка, которая может перекрывать вход во входной клапан благодаря тому, что на нее действует пружина.The inlet valve is designed so that it has a plate that can block the inlet to the inlet valve due to the fact that a spring acts on it.

Входной клапан может быть выполнен в двух исполнениях.The inlet valve can be made in two versions.

В первом исполнении входной клапан разделен на две полости эластичной мембраной, упомянутая тарелка находится в первой полости, за тарелкой в первой же полости имеется патрубок, соединяющий входной клапан с упомянутым резервуаром, а вторая полость упомянутого входного клапана как минимум одним отверстием соединена с полостью кожуха.In the first embodiment, the inlet valve is divided into two cavities by an elastic membrane, the said plate is in the first cavity, behind the plate in the first cavity there is a pipe connecting the inlet valve to the said tank, and the second cavity of the said inlet valve is connected to the casing cavity by at least one hole.

Во втором исполнении входной клапан разделен на две полости поршнем, соединенным штоком с упомянутой тарелкой, которая находится в первой полости, за тарелкой в первой же полости имеется патрубок, соединяющий входной клапан с упомянутым резервуаром, а вторая полость упомянутого входного клапана как минимум одним отверстием соединена с полостью кожуха.In the second embodiment, the inlet valve is divided into two cavities by a piston connected by a rod to the said plate, which is located in the first cavity, behind the plate in the first cavity there is a pipe connecting the inlet valve to the said tank, and the second cavity of the said inlet valve is connected by at least one hole with a cavity of a casing.

Предлагаемые решения позволяют избежать необходимости подъема насоса при прогреве скважины, обеспечить его функционирование при высокой температуре без потери подачи и избежать потери подачи после действия высокой температуры.The proposed solutions can avoid the need to lift the pump during heating of the well, to ensure its operation at high temperature without loss of flow and to avoid loss of flow after the action of high temperature.

Изобретение поясняется чертежами.The invention is illustrated by drawings.

На фиг.1 показано сечение насоса с расширительным бачком, выполненным по первому варианту.Figure 1 shows a cross section of a pump with an expansion tank made according to the first embodiment.

На фиг.2 показан в увеличенном масштабе расширительный бачок по первому варианту.Figure 2 shows on an enlarged scale the expansion tank according to the first embodiment.

На фиг.3 показано сечение насоса с расширительным бачком, выполненным по второму варианту.Figure 3 shows a cross section of a pump with an expansion tank made in the second embodiment.

На фиг.4 показан в увеличенном масштабе расширительный бачок по второму варианту с входным клапаном в первом исполнении.Figure 4 shows on an enlarged scale the expansion tank according to the second embodiment with an inlet valve in the first embodiment.

На фиг.5 показан в увеличенном масштабе расширительный бачок по второму варианту с входным клапаном во втором исполнении.Figure 5 shows on an enlarged scale the expansion tank according to the second embodiment with an inlet valve in the second design.

Предлагаемый скважинный гидроприводной насос содержит кожух 1 и размещенные в нем гидроприводную часть 2 и головную часть 3.The proposed downhole hydraulic drive pump comprises a casing 1 and a hydraulic drive part 2 and a head part 3 located therein.

Гидроприводная часть 2 включает в себя заполненный приводной жидкостью цилиндр 4, в котором может перемещаться шток 5, установленный в цилиндре 4 с уплотнением 6, позволяющим штоку 5 совершать перемещения вдоль цилиндра 4 без потери приводной жидкости через уплотнение 6. Цилиндр 4 соединен с каналом 7 приводной жидкости.The hydraulic drive part 2 includes a cylinder 4 filled with a drive fluid, in which a rod 5 can be mounted, mounted in a cylinder 4 with a seal 6, which allows the rod 5 to move along the cylinder 4 without loss of the drive fluid through the seal 6. The cylinder 4 is connected to the drive channel 7 liquids.

Головная часть 3 содержит как минимум один бачок 8, разделенный эластичной диафрагмой 9 на полости переменного объема: полость 10 для приводной жидкости и полость 11 для откачиваемой жидкости. Бачок 8 выполнен с возможностью фиксации крайних положений диафрагмы 9, т.к. диафрагма 9 установлена с возможностью изменения ее формы и положения при изменении давления в полости 10 для приводной жидкости и с возможностью принятия диафрагмой 9 формы внутренней стенки бачка 8, т.е. бачок 8 определяет форму и объем полостей 10 и 11 при крайних положениях диафрагмы 9. Бачок 8 выполнен так, что обеспечивается соединение полости 10 с каналом 7 приводной жидкости, а полости 11 - с полостью 12 кожуха благодаря наличию отверстий в соответствующих стенках бачка 8. В полости 12 кожуха имеются всасывающий клапан 13, через который полость 12 соединена с источником откачиваемой жидкости, и нагнетательный клапан 14, через который полость 12 соединена с каналом 15 отвода откачиваемой жидкости. Оба клапана 13 и 14 являются обратными клапанами (выполнены с возможностью предотвращения обратного тока жидкости).The head part 3 contains at least one reservoir 8, divided by an elastic diaphragm 9 into cavities of variable volume: a cavity 10 for a drive fluid and a cavity 11 for a pumped fluid. The tank 8 is made with the possibility of fixing the extreme positions of the diaphragm 9, because the diaphragm 9 is installed with the possibility of changing its shape and position when the pressure in the cavity 10 for the drive fluid changes and with the possibility of the diaphragm 9 taking the shape of the inner wall of the tank 8, i.e. the tank 8 determines the shape and volume of the cavities 10 and 11 at the extreme positions of the diaphragm 9. The tank 8 is configured so that the cavity 10 is connected to the drive fluid channel 7, and the cavity 11 is connected to the casing cavity 12 due to the openings in the corresponding walls of the tank 8. B the cavity 12 of the casing has a suction valve 13, through which the cavity 12 is connected to a source of pumped liquid, and a discharge valve 14, through which the cavity 12 is connected to the channel 15 of the pumped liquid. Both valves 13 and 14 are non-return valves (configured to prevent reverse fluid flow).

В первом варианте исполнения (фиг.1, 2) для обеспечения функционирования и сохранности насоса при повышении температуры имеется расширительный (термокомпенсационный) бачок 16, который соединен с каналом 7 приводной жидкости и выполнен в виде резервуара 17 цилиндрической формы, разделенного поршнем 18 на две полости. Поршень 18 снабжен уплотнением 19 из термостойкого материала и герметично отделяет полости резервуара 17 друг от друга. Первая из полостей резервуара 17 соединена отверстием с каналом 7 приводной жидкости, причем отверстие снабжено седлом 20. Имеется пружина 21, прижимающая поршень 18 к седлу 20. В резервуаре 17 имеется крышка 22, перемещение которой путем вращения по резьбе вокруг оси резервуара 17 позволяет регулировать натяжение пружины 21. В резервуаре 17, например в его крышке 22, имеется как минимум одно отверстие 23, через которое вторая полость резервуара 17 сообщена с полостью 12 кожуха.In the first embodiment (Fig. 1, 2), to ensure the functioning and safety of the pump when the temperature rises, there is an expansion (thermal compensation) tank 16, which is connected to the channel 7 of the drive fluid and is made in the form of a tank 17 of cylindrical shape, divided by a piston 18 into two cavities . The piston 18 is provided with a seal 19 of heat-resistant material and hermetically separates the cavity of the tank 17 from each other. The first of the cavities of the reservoir 17 is connected by an opening to the channel 7 of the drive fluid, the opening being provided with a seat 20. There is a spring 21 pressing the piston 18 to the seat 20. The reservoir 17 has a cover 22, the movement of which by rotation along the thread around the axis of the reservoir 17 allows you to adjust the tension springs 21. In the reservoir 17, for example in its cap 22, there is at least one hole 23 through which the second cavity of the reservoir 17 communicates with the cavity 12 of the casing.

Во втором варианте (см. фиг.3, 4, 5) для обеспечения функционирования и сохранности насоса при повышении температуры имеется расширительный (термокомпенсационный) бачок 24, состоящий из резервуара 25, который соединен с каналом 7 приводной жидкости входом через входной клапан 26 и выходом через выходной клапан 33.In the second embodiment (see Figs. 3, 4, 5), to ensure the functioning and safety of the pump when the temperature rises, there is an expansion (thermal compensation) tank 24, consisting of a reservoir 25, which is connected to the channel 7 of the drive fluid by an inlet through an inlet valve 26 and an outlet through the outlet valve 33.

В клапане 26 имеется тарелка 28, которая может перекрывать вход в клапан 26 благодаря тому, что на нее через шток 29 действует пружина 30. Клапан 26 выполнен так, что он разделен на две полости герметичным образом. В первой полости клапана 26 находится упомянутая тарелка 28 и за ней имеется патрубок 32, соединяющий клапан 26 с резервуаром 25. Вторая полость клапана 26 как минимум одним отверстием 31 соединена с полостью кожуха 12.In the valve 26 there is a plate 28, which can block the entrance to the valve 26 due to the fact that a spring 30 acts on it through the stem 29. The valve 26 is made so that it is divided into two cavities in an airtight manner. Said plate 28 is located in the first cavity of the valve 26, and there is a pipe 32 behind it that connects the valve 26 to the reservoir 25. The second cavity of the valve 26 is connected to the cavity of the casing 12 by at least one opening 31.

Разделение на две полости может быть осуществлено в двух исполнениях: эластичной мембраной 27 (фиг.4) или поршнем 32 (фиг.5).The separation into two cavities can be carried out in two versions: an elastic membrane 27 (figure 4) or a piston 32 (figure 5).

Насос работает следующим образом.The pump operates as follows.

При ходе штока 5 вверх (см. фиг.1, 3) в цилиндре 4 увеличивается объем, который заполняется приводной жидкостью, притекающей по каналу 7 из полости 10. Под давлением откачиваемой жидкости диафрагма 9 меняет положение, объем полости 11 увеличивается, и откачиваемая жидкость из полости 12 начинает заполнять полость 11. Клапан 13 при этом открыт, и откачиваемая жидкость поступает в полость 12 из источника откачиваемой жидкости. При ходе штока 5 вниз приводная жидкость вытесняется по каналу 7 в полость 10 и оказывает давление на диафрагму 9, перемещая ее и повышая давление в полостях 11 и 12, поэтому клапан 13 закрывается, откачиваемая жидкость открывает клапан 14 и вытесняется в канал 15 отвода откачиваемой жидкости.When the rod 5 moves upward (see Figs. 1, 3), the volume in the cylinder 4 increases, which is filled with a drive fluid flowing through the channel 7 from the cavity 10. Under pressure of the pumped liquid, the diaphragm 9 changes its position, the volume of the cavity 11 increases, and the pumped liquid from the cavity 12 begins to fill the cavity 11. The valve 13 is open, and the pumped liquid enters the cavity 12 from the source of the pumped liquid. When the rod 5 moves down, the drive fluid is displaced along the channel 7 into the cavity 10 and exerts pressure on the diaphragm 9, moving it and increasing the pressure in the cavities 11 and 12, so the valve 13 is closed, the pumped liquid opens the valve 14 and is forced into the channel 15 for discharge of the pumped liquid .

Расширительный бачок 16 по первому варианту функционирует в составе насоса следующим образом.The expansion tank 16 according to the first embodiment operates as a part of the pump as follows.

При повышении температуры объем приводной жидкости увеличивается вследствие ее термического расширения. Когда она занимает весь допустимый объем в полости 10, вследствие увеличения давления приводной жидкости в канале 7 поршень 18 отжимается, сжимая пружину 21, высвобождая дополнительный объем для приводной жидкости, которая поступает из канала 7. При понижении температуры давление приводной жидкости уменьшается и пружина 21, расправляясь, перемещает поршень 18, выталкивая приводную жидкость в канал 7.With increasing temperature, the volume of the drive fluid increases due to its thermal expansion. When it occupies the entire allowable volume in the cavity 10, due to the increase in the pressure of the drive fluid in the channel 7, the piston 18 is squeezed, compressing the spring 21, releasing an additional volume for the drive fluid that comes from the channel 7. When the temperature decreases, the pressure of the drive fluid decreases and the spring 21, straightening, moves the piston 18, pushing the drive fluid into the channel 7.

Благодаря отверстию 23 расширительный бачок работает в тех же условиях перепада давлений, что и диафрагма 9, а так как давление в начале открытия расширительного бачка 16 (поступления жидкости в расширительный бачок) больше сопротивления перетекания жидкости - через отверстия в стенке бачка 8. При нормальной работе насоса исключены потери приводной жидкости из-за заполнения расширительного бачка 16. Это происходит потому, что хотя при движении штока 5 вниз давление приводной жидкости повышается, оно через диафрагму 9 передается откачиваемой жидкости в полость 11, а затем в полость 12. Поэтому повышается давление на поршень 18 как со стороны приводной жидкости из канала 7, так и со стороны откачиваемой жидкости из полости 12. Поэтому в этой ситуации пружина 21 надежно прижимает поршень 18 к седлу 20.Thanks to the opening 23, the expansion tank operates under the same differential pressure conditions as the diaphragm 9, and since the pressure at the beginning of the opening of the expansion tank 16 (liquid flows into the expansion tank) is greater than the resistance of the fluid to flow through the holes in the wall of the tank 8. During normal operation loss of the drive fluid due to filling of the expansion tank 16 is excluded. This is because although the pressure of the drive fluid 5 increases when the stem 5 moves downward, it is transmitted through the diaphragm 9 to the pumped Liquids in the cavity 11 and then into the cavity 12. Therefore, the pressure increases on the piston 18 both from the actuating fluid from the channel 7 and from the pumped fluid from the cavity 12. Therefore, in this situation the spring 21 firmly presses the piston 18 against the valve seat 20.

Расширительный бачок 25 по второму варианту функционирует в составе насоса следующим образом.The expansion tank 25 according to the second embodiment operates as a part of the pump as follows.

При нормальной работе пружина 30 через шток 29 прижимает тарелку 28 к входу клапана 26, а обратный клапан 33 закрыт. Когда при повышении температуры объем приводной жидкости увеличивается вследствие ее термического расширения и занимает весь допустимый объем в полости 10, вследствие увеличения давления более давления прижатия диафрагмы 9 к отверстиям в стенке бачка 8, находящимся в полости 11, тарелка 28 отжимается, сжимая пружину 30, и пропускает приводную жидкость через патрубок 32 в резервуар 25. При понижении температуры давление приводной жидкости уменьшается, пружина 30 закрывает клапан 26. Уменьшается и общий объем приводной жидкости. Когда при движении штока 5 вверх в канале 7 давление приводной жидкости уменьшается, клапан 33 открывается, и приводная жидкость из резервуара 25 поступает в канал 7. По крайней мере за несколько циклов работы штока 5 резервуар 25 освобождается, и начальное количество приводной жидкости в системе «цилиндр 4 - канал 7 - полость 10» восстанавливается.During normal operation, the spring 30 through the rod 29 presses the plate 28 to the inlet of the valve 26, and the check valve 33 is closed. When, with increasing temperature, the volume of the drive fluid increases due to its thermal expansion and occupies the entire allowable volume in the cavity 10, due to the pressure increasing more than the pressure of pressing the diaphragm 9 against the holes in the wall of the tank 8 located in the cavity 11, the plate 28 is wrung out, compressing the spring 30, and passes the drive fluid through the pipe 32 into the reservoir 25. When the temperature decreases, the pressure of the drive fluid decreases, the spring 30 closes the valve 26. The total volume of the drive fluid decreases. When, when the rod 5 moves upward in the channel 7, the pressure of the drive fluid decreases, the valve 33 opens, and the drive fluid from the reservoir 25 enters the passage 7. At least for several cycles of the rod 5, the reservoir 25 is released, and the initial amount of the drive fluid in the system cylinder 4 - channel 7 - cavity 10 "is restored.

Благодаря отверстию 31 клапан 26 не открывается до тех пор, пока диафрагма 9 не прижмется к стенке бачка 8, находящейся в полости 11. Это происходит потому, что при некотором повышении давления в канале 7 давление в полости 12 также увеличивается, но т.к. со стороны канала 7 давление передается на тарелку 28, а со стороны полости 12 на шток 29 из-за наличия отверстия 31, клапан 26 остается закрытым, несмотря на незначительные изменения давления приводной жидкости в процессе нормальной работы насоса.Thanks to the opening 31, the valve 26 does not open until the diaphragm 9 is pressed against the wall of the tank 8 located in the cavity 11. This is because with a certain increase in pressure in the channel 7, the pressure in the cavity 12 also increases, but since from the channel 7 side, pressure is transferred to the plate 28, and from the cavity 12 to the rod 29 due to the presence of the hole 31, the valve 26 remains closed, despite minor changes in the pressure of the drive fluid during normal operation of the pump.

Claims (6)

1. Гидроприводной насос, содержащий кожух и размещенные в нем гидроприводную часть, включающую в себя цилиндр, в котором установлен с возможностью перемещения шток и который соединен с каналом приводной жидкости, и головную часть, которая содержит как минимум один бачок, разделенный эластичной диафрагмой на полости переменного объема для приводной и откачиваемой жидкостей и выполненный с возможностью фиксации крайних положений диафрагмы и с обеспечением соединения полости для приводной жидкости с упомянутым каналом приводной жидкости, а полости для откачиваемой жидкости - с полостью кожуха, в которой имеются всасывающий и нагнетательный клапаны, через которые полость кожуха сообщена с источником и каналом отвода откачиваемой жидкости соответственно, отличающийся тем, что имеется расширительный бачок, который соединен с упомянутым каналом приводной жидкости и выполнен в виде резервуара цилиндрической формы, разделенного поршнем на две полости, имеется пружина, прижимающая поршень к седлу у отверстия, соединяющего первую из полостей резервуара с каналом приводной жидкости, а в резервуаре имеется крышка, перемещение которой позволяет регулировать натяжение упомянутой пружины.1. A hydraulic drive pump comprising a casing and a hydraulic drive part disposed therein, including a cylinder in which the rod is mounted for movement and which is connected to the drive fluid channel, and a head part that contains at least one reservoir divided by an elastic diaphragm into cavities variable volume for the drive and pumped fluids and made with the possibility of fixing the extreme positions of the diaphragm and ensuring the connection of the cavity for the drive fluid with the said channel of the drive fluid and the cavity for the pumped liquid - with a cavity of the casing, in which there are suction and discharge valves, through which the cavity of the casing is in communication with the source and channel for removing the pumped liquid, respectively, characterized in that there is an expansion tank that is connected to the said channel of the drive fluid and is made in the form of a cylindrical reservoir, divided by a piston into two cavities, there is a spring pressing the piston to the saddle at the hole connecting the first of the reservoir cavities to the drive channel water, and in the tank there is a lid, the movement of which allows you to adjust the tension of the said spring. 2. Насос по п.1, отличающийся тем, что в упомянутом резервуаре имеется как минимум одно отверстие, через которое вторая полость резервуара сообщена с упомянутой полостью кожуха.2. The pump according to claim 1, characterized in that the said reservoir has at least one opening through which the second cavity of the reservoir is in communication with said cavity of the casing. 3. Гидроприводной насос, содержащий кожух и размещенные в нем гидроприводную часть, включающую в себя цилиндр, в котором установлен с возможностью перемещения шток и который соединен с каналом приводной жидкости, и головную часть, которая содержит как минимум один бачок, разделенный эластичной диафрагмой на полости переменного объема для приводной и откачиваемой жидкостей и выполненный с возможностью фиксации крайних положений диафрагмы и с обеспечением соединения полости для приводной жидкости с упомянутым каналом приводной жидкости, а полости для откачиваемой жидкости - с полостью кожуха, в которой имеются всасывающий и нагнетательный клапаны, через которые полость кожуха сообщена с источником и каналом отвода откачиваемой жидкости соответственно, отличающийся тем, что имеется расширительный бачок, состоящий из резервуара, соединенного с упомянутым каналом приводной жидкости входом через входной клапан и выходом через выходной клапан.3. A hydraulic drive pump comprising a casing and a hydraulic drive part disposed therein, including a cylinder in which the rod is mounted for movement and which is connected to the drive fluid channel, and a head part that contains at least one reservoir divided by an elastic diaphragm into cavities variable volume for the drive and pumped fluids and made with the possibility of fixing the extreme positions of the diaphragm and ensuring the connection of the cavity for the drive fluid with the said channel of the drive fluid and the cavity for the pumped liquid - with a cavity of the casing, in which there are suction and discharge valves, through which the cavity of the casing is in communication with the source and channel for removing the pumped liquid, respectively, characterized in that there is an expansion tank, consisting of a reservoir connected to the said channel drive fluid inlet through inlet valve and outlet through outlet valve. 4. Насос по п.3, отличающийся тем, что упомянутый входной клапан выполнен так, что в нем имеется тарелка, которая может перекрывать вход во входной клапан благодаря тому, что на нее действует пружина.4. The pump according to claim 3, characterized in that said inlet valve is designed so that it has a plate that can block the inlet to the inlet valve due to the fact that a spring acts on it. 5. Насос по п.4, отличающийся тем, что входной клапан разделен на две полости эластичной мембраной, упомянутая тарелка находится в первой полости, в первой же полости имеется патрубок, соединяющий входной клапан с упомянутым резервуаром, а вторая полость упомянутого входного клапана как минимум одним отверстием соединена с полостью кожуха.5. The pump according to claim 4, characterized in that the inlet valve is divided into two cavities by an elastic membrane, said plate is in the first cavity, in the first cavity there is a pipe connecting the inlet valve to said reservoir, and the second cavity of the said inlet valve is at least one hole is connected to the cavity of the casing. 6. Насос по п.4, отличающийся тем, что входной клапан разделен на две полости поршнем, соединенным штоком с упомянутой тарелкой, которая находится в первой полости, в первой же полости имеется патрубок, соединяющий входной клапан с упомянутым резервуаром, а вторая полость упомянутого входного клапана как минимум одним отверстием соединена с полостью кожуха.6. The pump according to claim 4, characterized in that the inlet valve is divided into two cavities by a piston connected by a rod to the said plate, which is located in the first cavity, in the first cavity there is a pipe connecting the inlet valve to the said reservoir, and the second cavity of the aforementioned the inlet valve at least one hole connected to the cavity of the casing.
RU2005126480/06A 2005-08-23 2005-08-23 Oil well pump with expansion tank (versions) RU2292488C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2005126480/06A RU2292488C1 (en) 2005-08-23 2005-08-23 Oil well pump with expansion tank (versions)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2005126480/06A RU2292488C1 (en) 2005-08-23 2005-08-23 Oil well pump with expansion tank (versions)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2292488C1 true RU2292488C1 (en) 2007-01-27

Family

ID=37773488

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2005126480/06A RU2292488C1 (en) 2005-08-23 2005-08-23 Oil well pump with expansion tank (versions)

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2292488C1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2014116137A1 (en) * 2013-01-23 2014-07-31 Закрытое Акционерное Общество "Сухой Нафта Корпорейшн" Pump, pump apparatus and method for lifting a liquid medium
RU2559206C1 (en) * 2014-10-14 2015-08-10 Ривенер Мусавирович Габдуллин Downhole pump unit

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2014116137A1 (en) * 2013-01-23 2014-07-31 Закрытое Акционерное Общество "Сухой Нафта Корпорейшн" Pump, pump apparatus and method for lifting a liquid medium
RU2542651C1 (en) * 2013-01-23 2015-02-20 Закрытое Акционерное Общество "Сухой Нафта Корпорейшн" Pump, pump plant and fluid lifting process
RU2559206C1 (en) * 2014-10-14 2015-08-10 Ривенер Мусавирович Габдуллин Downhole pump unit

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4990269B2 (en) Diaphragm position control for hydraulically driven pumps
WO2010098790A1 (en) Double standing valve sucker rod pump
JP4975764B2 (en) accumulator
JP6453471B2 (en) Piston pump
RU2292488C1 (en) Oil well pump with expansion tank (versions)
EP1977298B1 (en) Air release valve
JP6807931B2 (en) Active surge chamber
RU2649176C1 (en) Pusher pump
TW201303246A (en) Baro-stabilized draining system
RU74672U1 (en) OIL DIAPHRAGM PUMP UNIT
US4116590A (en) Diaphragm pump with pulse piston position responsive work fluid replenishment
RU2504691C2 (en) Electrohydraulic borehole unit
KR100874205B1 (en) Diaphragm type reciprocating pump
JPH07174075A (en) Hydraulic drive type membrane pump
RU2145679C1 (en) Pumping unit
CN109611305A (en) A kind of booster water pump
RU2283970C1 (en) Borehole pump unit
RU2613150C1 (en) Pumping plant with electrohydraulic actuator
RU38366U1 (en) MEMBRANE HYDRAULIC DRIVE DOSING PUMP
RU2173404C1 (en) Borehole electrically-hydraulically driven plant
RU67195U1 (en) MEMBRANE HYDRAULIC DRIVE DOSING PUMP
CN215573611U (en) Automatic valve performance testing device
RU2171398C1 (en) Hydraulically-operated diaphragm proportioning pump
JP2017525884A (en) Positive displacement pump with fluid reservoir
RU2698992C1 (en) Well pump suction valve

Legal Events

Date Code Title Description
PC43 Official registration of the transfer of the exclusive right without contract for inventions

Effective date: 20130527