RU2296884C2 - Submersible hydraulic pumping unit - Google Patents
Submersible hydraulic pumping unit Download PDFInfo
- Publication number
- RU2296884C2 RU2296884C2 RU2005104275/06A RU2005104275A RU2296884C2 RU 2296884 C2 RU2296884 C2 RU 2296884C2 RU 2005104275/06 A RU2005104275/06 A RU 2005104275/06A RU 2005104275 A RU2005104275 A RU 2005104275A RU 2296884 C2 RU2296884 C2 RU 2296884C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- hydraulic motor
- cylinder
- head
- working cylinder
- flange
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Fluid-Pressure Circuits (AREA)
- Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
- Details Of Reciprocating Pumps (AREA)
Abstract
Description
Устройство предназначено для откачивания жидкости из скважин, например добычи нефти.The device is designed to pump liquid from wells, for example, oil production.
Известны гидроприводные насосные установки (RU 2054582, F04В 47/02, 18.12.91 г.).Known hydraulic pumping units (RU 2054582, F04B 47/02, 12/18/91).
Недостатком устройства является то, что гидропривод располагается на дневной поверхности, а рабочий насос - в скважине и связаны они трубами, длина которых может достигать несколько сотен и даже тысяч метров.The disadvantage of this device is that the hydraulic actuator is located on the day surface, and the working pump is in the well and they are connected by pipes, the length of which can reach several hundred and even thousands of meters.
Из известных устройств наиболее близким к предлагаемому изобретению является гидроприводной погружной насосный агрегат (RU 2235907, F04В 47/06, 14.04.03 г.). Рабочий насос и гидродвигатель его располагаются в скважине. Недостатком устройства является сложность конструкции, большая трудоемкость изготовления и низкая надежность в эксплуатации.Of the known devices closest to the proposed invention is a hydraulic submersible pump unit (RU 2235907, F04B 47/06, 04/14/03). The working pump and its hydraulic motor are located in the well. The disadvantage of this device is the design complexity, the high complexity of manufacturing and low reliability in operation.
Технической задачей, поставленной в настоящем изобретении, является упрощение конструкции и повышение надежности устройства.The technical problem posed in the present invention is to simplify the design and increase the reliability of the device.
Эта задача достигается тем, что в гидроприводном погружном насосном агрегате, включающем погружной электродвигатель с гидрозащитой, силовой насос, фильтр с кожухом, компенсатор с кожухом, гидродвигатель с цилиндром и поршнем, рабочий цилиндр с клапанами и плунжером, соединенным с поршнем гидродвигателя штоком, золотниковый распределитель и головку, силовой насос, кожухи фильтра и компенсатора, цилиндр гидродвигателя и рабочий цилиндр последовательно соединены переходниками, имеющими фланец и резьбовые ниппели, причем ниппели эксцентричны фланцу и завернуты в резьбу, выполненную в кожухах фильтра и компенсатора, в цилиндре гидродвигателя и в рабочем цилиндре, головка также имеет фланец и эксцентричный ему ниппель, завернутый в резьбу рабочего цилиндра, рабочий цилиндр выполнен двухстороннего действия с всасывающим и нагнетательным клапанами в штоковой и бесштоковой камерах, всасывающий и нагнетательный клапаны штоковой камеры рабочего цилиндра размещены в периферической части фланца переходника между гидродвигателем и рабочим цилиндром, всасывающий клапан бесштоковой камеры рабочего цилиндра размещен в периферической части фланца головки, а нагнетательный клапан бесштоковой камеры рабочего цилиндра размещен по оси фланца головки, золотниковый распределитель размещен в указанном переходнике между гидродвигателем и рабочим цилиндром с выходом концов золотника в штоковые камеры гидродвигателя и рабочего цилиндра и переключается поршнем гидродвигателя и плунжером рабочего цилиндра в их крайних положениях, в указанном переходнике размещены также эластичные уплотнения штока, соединяющего поршень гидродвигателя с плунжером рабочего цилиндра, распределитель с силовым насосом и бесштоковой камерой гидродвигателя, а также клапаны штоковой камеры рабочего цилиндра с головкой гидравлически связаны с помощью соединительных трубок с резьбовыми штуцерами, завернутыми в периферические части фланцев соответствующих переходников и головки.This task is achieved by the fact that in a hydraulic submersible pump unit, including a submersible motor with hydraulic protection, a power pump, a filter with a casing, a compensator with a casing, a hydraulic motor with a cylinder and a piston, a working cylinder with valves and a plunger connected to the piston of the hydraulic motor by a rod, a spool valve and a head, a power pump, filter and compensator housings, a hydraulic cylinder and a working cylinder are connected in series by adapters having a flange and threaded nipples, and the eccentric nipples They are flange mounted and screwed into a thread made in the filter and compensator housings, in the hydraulic motor cylinder and in the working cylinder, the head also has a flange and an eccentric nipple wrapped in the working cylinder thread, the working cylinder is double-acting with suction and discharge valves in the rod and rodless chambers, suction and discharge valves of the rod chamber of the working cylinder are located in the peripheral part of the adapter flange between the hydraulic motor and the working cylinder, the suction valve is free of the working cylinder of the working cylinder is located in the peripheral part of the head flange, and the discharge valve of the rodless chamber of the working cylinder is placed along the axis of the head flange, the spool valve is located in the specified adapter between the hydraulic motor and the working cylinder with the ends of the spool in the rod chambers of the hydraulic motor and working cylinder and is switched by the hydraulic piston and the plunger of the working cylinder in their extreme positions, in the specified adapter are also placed elastic seals of the rod connecting the pores a hydraulic motor rod with a working cylinder plunger, a distributor with a power pump and a rodless chamber of the hydraulic motor, as well as valves of the working cylinder rod chamber with a head are hydraulically connected by connecting tubes with threaded unions wrapped in the peripheral parts of the flanges of the corresponding adapters and head.
На фиг.1 показан гидроприводной погружной насосный агрегат, продольный разрез; на фиг.2 - продольный разрез по периферической части переходника 16, в месте размещения клапанов штоковой камеры рабочего цилиндра; на фиг.3 - продольный разрез переходника 16, в месте размещения распределителя; на фиг.4 - поперечный разрез А-А гидродвигателя.Figure 1 shows a hydraulic actuated submersible pump unit, a longitudinal section; figure 2 is a longitudinal section along the peripheral part of the adapter 16, in the place of placement of the valves of the rod chamber of the working cylinder; figure 3 is a longitudinal section of the adapter 16, at the location of the distributor; figure 4 is a transverse section aa of the hydraulic motor.
Гидроприводной погружной насосный агрегат включает погружной электродвигатель с гидрозащитой 1, силовой насос 2, фильтр с фильтроэлементом 3 и кожухом 4, компенсатор с кожухом 5 и эластичным трубчатым разделителем сред 6, гидродвигатель с цилиндром 7 и поршнем 8, рабочий цилиндр 9 с плунжером 10, золотниковый распределитель 11 и головку 12. Силовой насос, кожухи фильтра и компенсатора, цилиндр гидродвигателя и рабочий цилиндр последовательно соединены переходниками 13, 14, 15 и 16, имеющими фланец и резьбовые ниппели, причем ниппели эксцентричны фланцу и завернуты в резьбу, выполненную в кожухах фильтра и компенсатора, в цилиндре гидродвигателя и в рабочем цилиндре. Головка также имеет фланец и эксцентричный ему резьбовой ниппель, завернутый в резьбу рабочего цилиндра. В соответствующих местах ниппели уплотнены эластичными кольцами 17. Поршень гидродвигателя и плунжер рабочего цилиндра соединены штоком 18. Рабочий цилиндр двухстороннего действия. Всасывающий 19 и нагнетательный 20 клапаны штоковой камеры рабочего цилиндра размещены в периферической части фланца переходника 16. Всасывающий клапан 21 бесштоковой камеры рабочего цилиндра размещен в периферической части фланца головки, а нагнетательный клапан 22 - по его оси. Золотниковый распределитель 11 и эластичные уплотнительные манжеты 23 и 24 штока 18 также размещены в переходнике 16. Концы золотника выходят в штоковые камеры гидродвигателя и рабочего цилиндра. Гидравлическая связь распределителя с силовым насосом и бесштоковой камерой гидродвигателя осуществлена с помощью соединительных трубок 25, 26 и 27, снабженных резьбовьми штуцерами, которые завернуты во фланцы переходников 13, 15 и 16. С штоковой полостью гидродвигателя распределитель связан каналами, выполненными в переходнике 16. Соединительная трубка 28 связывает клапан 20 с головкой, с ее областью выше клапана 22. Для упрощения сборки по крайней мере один из штуцеров соединительной трубки может быть регулируемым по длине. Золотниковый распределитель может быть двухступенчатым с распределительным 29 и вспомогательным 30 золотниками, связанными каналами с выходом концов вспомогательного золотника в штоковые камеры гидродвигателя и рабочего цилиндра. Золотники могут размещаться в золотниковых втулках. Конец золотника, выходящий в камеру рабочего цилиндра, может закрываться эластичной диафрагмой 31 с твердым опорным диском. Внутренняя область диафрагмы заполняется чистой жидкостью. В переходнике 13 размещены предохранительный и переливной клапаны и гаситель гидравлических импульсов, а также пробка и клапан для его заполнения сжатым газом; на чертежах не показаны. В переходнике 14 размещены пробка и клапан для заполнения гидросистемы агрегата маслом, а в переходниках 15 и 16 размещены пробки для выпуска воздуха; на чертежах не показаны. Для упрощения сборки и испытания клапанов рабочего цилиндра они могут размещаются в специальных корпусах (на чертежах не показаны), герметично установленных в головке и переходнике 16. Для лучшего охлаждения масла гидросистемы фильтр может быть снабжен расположенным между фильтроэлементом и кожухом дополнительным кожухом 32 с отверстиями в нижней части. Электроэнергия подается к погружному электродвигателю по бронированному кабелю 33, который размещается в каналах, выполненных во фланцах головки и переходников и пропускается между двух ребер 34, установленных на корпусе силового насоса. Для защиты от повреждения кабеля, соединительных трубок и клапанов рабочего цилиндра при спускоподъемных операциях поперечные габаритные размеры по кабелю, штуцерам соединительных трубок и корпусам клапанов рабочего цилиндра выполнены меньше диаметра фланцев головки и переходников (см. фиг.4), а указанные фланцы имеют направляющие фаски. Для предотвращения работы силового насоса при обратном вращении вала погружного электродвигателя он соединяется с валом силового насоса муфтой прямого хода. Агрегат может приводиться асинхронным или вентильным двигателем с регулированием частоты вращения вала изменением частоты питающего напряжения. Силовой насос может быть шестеренным, аксиально-поршневым, аксиально-плунжерным, роторным или иных типов, применяемых в гидроприводах машин, фильтр может быть одноступенчатым и многоступенчатым. Гидродвигатель и рабочий цилиндр с соответствующими переходниками и головкой могут быть соединены с помощью резьбовых муфт. В рабочем цилиндре агрегата может быть размещен поршень, а в гидродвигателе - плунжер. Рабочий цилиндр может располагаться под или над гидродвигателем. Агрегат может содержать два рабочих цилиндра, расположенных с двух сторон гидродвигателя.Hydraulic submersible pump unit includes a submersible motor with hydraulic protection 1, a power pump 2, a filter with a
Гидроприводной агрегат работает следующим образом. На дневной поверхности гидросистема агрегата заполняется чистым маслом через клапан в переходнике 14, а воздух выпускается из отверстий под пробки в переходниках 15 и 16. При этом масло проходит через фильтр 3 и дополнительно очищается. Гаситель гидравлических импульсов заполняется сжатым газом под соответствующим давлением через клапан в переходнике 13. Агрегат спускается в скважину под уровень жидкости на колонне подъемных труб, которые заворачиваются в выходное резьбовое отверстие головки. При этом через клапаны рабочего цилиндра жидкость поступает в подъемные трубы и заполняет их до уровня в скважине. Одновременно через отверстия в переходниках 14 и 15 жидкость поступает в компенсатор, в пространство между кожухом 5 и эластичным разделителем сред 6. Давление масла в гидросистеме агрегата становится равным гидростатическому в месте его расположения.Hydraulic unit operates as follows. On the day surface, the hydraulic system of the unit is filled with clean oil through the valve in the adapter 14, and the air is discharged from the holes for plugs in the adapters 15 and 16. In this case, the oil passes through the
При включении электродвигателя масло из нагнетательной линии силового насоса по соединительной трубке 25 подается к распределителю. В зависимости от положения золотника распределителя масло поступает в штоковую или бесштоковую камеры гидродвигателя и приводит в движение поршень 8 и соединенный с ним плунжер 10. Дойдя до своего крайнего положения, поршень 8 или плунжер 10 воздействуют на выходящие концы золотника распределителя, золотник перемещается и система реверсируется. Отработавшее масло по соединительной трубке 26, центральному каналу компенсатора через фильтр поступает во всасывающую линию силового насоса. Так организуется циркуляция, охлаждение и фильтрация масла в гидросистеме агрегата и возвратно-поступательное движение плунжера рабочего цилиндра 10. При перемещении плунжера открываются соответствующие клапаны (19 и 22 или 20 и 21) и жидкость из скважины поступает в одну из камер рабочего цилиндра и одновременно из другой камеры вытесняется в подъемные трубы и далее на дневную поверхность. Так происходит двухсторонняя работа рабочего цилиндра 9. Фильтр одновременно выполняет роль охладителя масла гидросистемы, поскольку через его кожух 4 происходит теплообмен между маслом и жидкостью в скважине. Жидкость, которая может перетекать по зазору между плунжером и рабочим цилиндром, попадает из одной камеры рабочего цилиндра в другую и не загрязняет масло гидросистемы. Уплотнения 23 и 24 штока 18 работают без перепада давления, поскольку давление в штоковых камерах гидродвигателя и силового цилиндра изменяется синхронно. Предохранительный клапан ограничивает повышение давления в нагнетательной линии силового насоса выше установленной величины, выпуская в необходимых случаях часть масла из нее во всасывающую линию. Переливной клапан выпускает часть масла из всасывающей линии в скважину при его нагреве и расширении больше допустимой величины. Гаситель гидравлических импульсов уменьшает амплитуду импульсов давления при переключении золотникового распределителя.When the motor is turned on, oil from the discharge line of the power pump is supplied to the distributor via a connecting pipe 25. Depending on the position of the valve spool, oil enters the rod or rodless chamber of the hydraulic motor and drives the piston 8 and the plunger 10 connected to it. Having reached its extreme position, the piston 8 or plunger 10 acts on the outgoing ends of the valve spool, the spool moves and the system reverses . Spent oil through the connecting
В собранном агрегате кабельные каналы, резьбовые отверстия и каналы под соответствующие соединительные трубки должны располагаться на одной прямой линии, параллельной общей оси агрегата. Однако при сборке переходников с кожухами и цилиндрами кабельные каналы, отверстия и каналы под соединительные трубки на разных деталях могут оказаться рассогласованными по углу. Для ликвидации этого рассогласования соответствующие резьбовые соединения предварительно собирают до упора, но без натяга, измеряют угол рассогласования, соединение разбирают, одну из деталей соединения подрезают по торцу упора на определенную длину или между сопрягаемыми деталями устанавливают дистанционное кольцо определенной толщины, агрегат собирают и резьбовые соединения затягивают окончательно с натягом.In the assembled unit, cable channels, threaded holes and channels for the corresponding connecting tubes should be located on one straight line parallel to the common axis of the unit. However, when assembling the adapters with casings and cylinders, cable channels, holes and channels for connecting tubes on different parts may turn out to be mismatched in angle. To eliminate this mismatch, the corresponding threaded connections are pre-assembled to the stop, but without interference, the mismatch angle is measured, the connection is disassembled, one of the connection parts is cut at the end of the stop by a certain length or a distance ring of a certain thickness is set between the mating parts, the assembly is assembled and the threaded connections are tightened finally with an interference fit.
Приведенные технические решения позволили создать простую и надежную конструкцию гидроприводного погружного насосного агрегата для откачивания жидкости из скважин.The technical solutions presented allowed creating a simple and reliable design of a hydraulic submersible pumping unit for pumping fluid from wells.
Claims (11)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2005104275/06A RU2296884C2 (en) | 2005-02-17 | 2005-02-17 | Submersible hydraulic pumping unit |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2005104275/06A RU2296884C2 (en) | 2005-02-17 | 2005-02-17 | Submersible hydraulic pumping unit |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2005104275A RU2005104275A (en) | 2006-07-27 |
RU2296884C2 true RU2296884C2 (en) | 2007-04-10 |
Family
ID=37057610
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2005104275/06A RU2296884C2 (en) | 2005-02-17 | 2005-02-17 | Submersible hydraulic pumping unit |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2296884C2 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2628840C1 (en) * | 2016-04-12 | 2017-08-22 | Вячеслав Абельевич Терпунов | Hydraulic borehole pump unit |
RU2813013C1 (en) * | 2023-05-12 | 2024-02-06 | Общество с ограниченной ответственностью "Лантан-ГИРС" | Hydraulic submersible pumping unit |
-
2005
- 2005-02-17 RU RU2005104275/06A patent/RU2296884C2/en not_active IP Right Cessation
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2628840C1 (en) * | 2016-04-12 | 2017-08-22 | Вячеслав Абельевич Терпунов | Hydraulic borehole pump unit |
RU2813013C1 (en) * | 2023-05-12 | 2024-02-06 | Общество с ограниченной ответственностью "Лантан-ГИРС" | Hydraulic submersible pumping unit |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2005104275A (en) | 2006-07-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP2860396B1 (en) | A pump | |
CA3042551C (en) | Method and system for intensifying slurry pressure | |
RU2019120755A (en) | DOUBLE ACTION PUMPING SYSTEM WITH HYDRAULIC DRIVE FOR PRODUCTION OF FLUIDS FROM INCLINED WELL | |
US4478561A (en) | Hydraulic intensifier | |
WO2013180604A2 (en) | Centrifugal multiple-impeller electric pump | |
RU2296884C2 (en) | Submersible hydraulic pumping unit | |
US5348451A (en) | Pump apparatus | |
CN208348198U (en) | A kind of piston rod oil inlet oil extraction oil cylinder | |
RU2010139516A (en) | SUBMERSIBLE ELECTRIC HYDRAULIC INSTALLATION | |
US20230184238A1 (en) | Pumping system having remote valve blocks | |
CN113107799B (en) | Piston pump suitable for high-pressure cleaning equipment | |
RU2813013C1 (en) | Hydraulic submersible pumping unit | |
CN208456793U (en) | Reciprocating intensifier pump | |
RU2756625C2 (en) | Submersible striction pumping plant | |
RU2692582C1 (en) | Axial control valve | |
US20210246894A1 (en) | Downhole well pump assembly | |
CN207297689U (en) | A kind of automatic clutch fluid pressure type control mechanism in hybrid vehicle | |
RU2504692C2 (en) | Electrically driven downhole unit | |
RU2656511C1 (en) | Hydraulic pump unit | |
RU2613150C1 (en) | Pumping plant with electrohydraulic actuator | |
RU2622579C2 (en) | Drill boring opposed pump | |
RU2610168C1 (en) | Submersible displacement pump | |
RU158650U1 (en) | OIL-FREE PUMPING UNIT FOR OIL PRODUCTION | |
RU2801628C1 (en) | Plunger pumping magnetohydraulic unit | |
RU2380572C1 (en) | Pump unit |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20110218 |