RU2487271C1 - Downhole pump suction valve - Google Patents
Downhole pump suction valve Download PDFInfo
- Publication number
- RU2487271C1 RU2487271C1 RU2012109116/06A RU2012109116A RU2487271C1 RU 2487271 C1 RU2487271 C1 RU 2487271C1 RU 2012109116/06 A RU2012109116/06 A RU 2012109116/06A RU 2012109116 A RU2012109116 A RU 2012109116A RU 2487271 C1 RU2487271 C1 RU 2487271C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- valve
- seat
- lock
- pump
- housing
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Details Of Reciprocating Pumps (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности и может быть использовано в штанговых глубинных насосах.The invention relates to the oil industry and can be used in sucker rod pumps.
Известен «Поршневой насос» (А.с. №500372 М. Кл. F04B 47/02, опубл. 25.01.1976 г., бюл. №3), включающий цилиндр с всасывающим клапаном и поршень с нагнетательным клапаном с эластичным элементом, выполненным в виде эластичной мембраны, перекрывающей проходные каналы в теле поршня, выполненные в виде продольных окон в боковой стенке гладкого полого конца поршня, имеющего уменьшенный диаметр. Эластичная мембрана выполнена в виде втулки, закрепленной внутри конца поршня и имеющей продольные надрезы, смещенные относительно продольных окон поршня. Запорный элемент всасывающего клапана выполнен в виде закрепленной в цилиндре дополнительной эластичной втулки с надрезами для перекрытия окон в цилиндре, имеющей диаметр, больший диаметра глухого полого конца поршня, проходящего в упомянутую втулку цилиндра при ходе плунжера вниз.The well-known "Piston pump" (AS No. 500372 M. Cl. F04B 47/02, publ. 01/25/1976, bull. No. 3), including a cylinder with a suction valve and a piston with a discharge valve with an elastic element made in the form of an elastic membrane overlapping passage channels in the piston body, made in the form of longitudinal windows in the side wall of the smooth hollow end of the piston having a reduced diameter. The elastic membrane is made in the form of a sleeve fixed inside the end of the piston and having longitudinal cuts offset from the longitudinal windows of the piston. The locking element of the suction valve is made in the form of an additional elastic sleeve fixed in the cylinder with notches for blocking the windows in the cylinder, having a diameter larger than the diameter of the blind hollow end of the piston passing into the cylinder sleeve during the plunger stroke down.
Недостатком устройства является низкая надежность работы клапанов, связанная, во-первых, с отсутствием фильтра перед входами в продольные окна цилиндра, куда при всасывании могут попасть механические включения и не позволить эластичной мембране герметично перекрыть окно всасывающего или нагнетательного клапана, а во-вторых, с отсутствием ограничителя отгиба эластичной мембраны всасывающего клапана, что может привести к взаимодействию эластичной мембраны с плунжером при его ходе вверх, так как в это время давлением жидкости мембрана отгибается внутрь цилиндра и может быть повреждена плунжером.The disadvantage of this device is the low reliability of the valves, which is associated, firstly, with the lack of a filter in front of the entrances to the longitudinal windows of the cylinder, where mechanical impurities can enter during suction and prevent the elastic membrane from tightly closing the window of the suction or discharge valve, and secondly, with the absence of a limiting limb of the elastic membrane of the suction valve, which can lead to the interaction of the elastic membrane with the plunger during its upward movement, since at this time the pressure of the liquid membrane bends into the cylinder and can be damaged by the plunger.
Наиболее близким по технической сущности является «Всасывающий клапан глубинного насоса» (RU №2237194 МПК F04B 47/00, F04B 53/10, F16K 15/14, F04D 13/10, опубл. 27.09.2004 г., бюл. №27), включающий корпус, седло, запорный орган, сбивной штифт и уплотнения. Запорный орган выполнен в виде эластичной кольцевой оболочки, охватываемой седлом и состоящей из замкового и уплотнительного участков. Уплотнительный участок разделен на секторы с зазорами между собой, имеющие форму, подобную форме шарового сегмента, обращенные выпуклой стороной к центру. Замковый участок выполнен в виде кольцевого клина, острие которого направлено в сторону насоса, и сопряжен плавно с уплотнительным участком через тонкую сплошную перемычку. Седло представляет собой цилиндрический патрубок, снабженный продольными окнами по количеству секторов уплотнительного участка, поперечные стенки которых наклонены к оси насоса и образуют с ней острый угол в направлении подъема жидкости. Клапан снабжен замком, верхняя часть которого соединена с седлом. На наружной поверхности замка выполнены гнезда под замковый и уплотнительный участки. Уплотнительные участки запорного органа напротив продольных окон седла армированы металлическими пластинами.The closest in technical essence is the “Suction valve of a deep pump” (RU No. 2237194 IPC F04B 47/00, F04B 53/10, F16K 15/14, F04D 13/10, published on September 27, 2004, bull. No. 27) including body, seat, locking member, knock pin and seals. The locking body is made in the form of an elastic annular shell, covered by a saddle and consisting of a locking and sealing sections. The sealing section is divided into sectors with gaps between them, having a shape similar to the shape of a spherical segment, facing the convex side to the center. The locking section is made in the form of an annular wedge, the tip of which is directed towards the pump, and is smoothly interfaced with the sealing section through a thin continuous jumper. The saddle is a cylindrical nozzle equipped with longitudinal windows according to the number of sectors of the sealing section, the transverse walls of which are inclined to the axis of the pump and form an acute angle with it in the direction of fluid rise. The valve is equipped with a lock, the upper part of which is connected to the seat. On the outer surface of the castle made nests under the castle and sealing sections. The sealing portions of the locking member opposite the longitudinal windows of the saddle are reinforced with metal plates.
Недостатками устройства являются:The disadvantages of the device are:
- низкая надежность работы, связанная с отсутствием фильтра перед входом жидкости в продольные окна клапана, куда при всасывании может попасть механическое включение и не позволить уплотнительному участку запорного органа герметично перекрыть окно;- low reliability associated with the absence of a filter in front of the fluid inlet into the longitudinal valve windows, where, upon suction, a mechanical switch-on may enter and prevent the sealing portion of the shut-off element from closing the window hermetically;
- сложная конструкция прессформы, необходимая для изготовления запорного органа, уплотнительный участок которого разделен на секторы с зазорами между собой, имеющие форму, подобную форме шарового сегмента, высокая трудоемкость ее изготовления, а также высокая трудоемкость изготовления продольных окон на корпусе клапана и обработки их внутренних кромок;- the complex design of the mold necessary for the manufacture of the locking element, the sealing portion of which is divided into sectors with gaps between them, having a shape similar to the shape of a spherical segment, the high complexity of its manufacture, as well as the high complexity of manufacturing longitudinal windows on the valve body and processing their inner edges ;
- низкий коэффициент наполнения насоса при использовании клапана, поскольку его конструкция не позволяет опустить плунжер ниже всасывающего клапана с целью снижения (исключения) величины мертвого объема насоса.- low filling factor of the pump when using the valve, since its design does not allow to lower the plunger below the suction valve in order to reduce (exclude) the value of the dead volume of the pump.
Техническими задачами изобретения являются повышение надежности работы клапана за счет предотвращения попадания под его уплотнительный элемент механических включений, снижение трудоемкости изготовления его составных частей, а также повышение коэффициента наполнения насоса при использовании клапана.The technical objectives of the invention are to increase the reliability of the valve by preventing mechanical impurities falling under its sealing element, reducing the complexity of manufacturing its components, and also increasing the pump fill factor when using the valve.
Техническая задача решается всасывающим клапаном глубинного насоса, включающим корпус с входными окнами, седло, запорный орган в виде эластичной кольцевой оболочки, прилегающей к седлу и закрепленной в корпусе замком с ограничителем.The technical problem is solved by the suction valve of the deep pump, comprising a housing with inlet windows, a saddle, a locking member in the form of an elastic annular shell adjacent to the saddle and fixed in the housing by a lock with a stop.
Новым является то, что эластичная кольцевая оболочка запорного органа выполнена в виде цилиндрической втулки с наружным утолщением, входные окна снаружи оснащены фильтром, седло выполнено в виде внутренней кольцевой проточки корпуса, который снабжен внутренним кольцевым каналом, сообщающим входные окна с седлом, а ограничитель выполнен в виде наружного кольцевого сужения замка, причем минимальные внутренние диаметры элементов клапана превышают наружный диаметр плунжера насоса.New is that the elastic annular shell of the locking element is made in the form of a cylindrical sleeve with an external thickening, the entrance windows are equipped with a filter on the outside, the seat is made in the form of an internal annular groove of the housing, which is equipped with an internal annular channel communicating the entrance windows with a saddle, and the stopper the outer ring constriction of the lock, and the minimum internal diameters of the valve elements exceed the outer diameter of the pump plunger.
На чертеже схематично показан общий вид всасывающего клапана глубинного насоса.The drawing schematically shows a General view of the suction valve of a submersible pump.
Клапан содержит корпус 1 с входными окнами 2, седло 3, выполненное в виде внутренней кольцевой проточки корпуса 1, запорный орган 4 в виде эластичной кольцевой оболочки, имеющей форму цилиндрической втулки 5 с наружным утолщением 6. Запорный орган 4 закреплен в корпусе 1 замком 7 с ограничителем 8. Снаружи входные окна 2 оснащены фильтром 9. Внутри корпуса 1 выполнен кольцевой канал 10, сообщающий входные окна 2 с седлом 3. Замок 7 соединен с корпусом 1, а ограничитель 8 выполнен в виде наружного кольцевого сужения замка 7. Внутренние диаметры замка 7 и корпуса 1 превышают наружный диаметр плунжера (на чертеже не показан).The valve comprises a
Всасывающий клапан глубинного насоса работает следующим образом.The suction valve of the downhole pump operates as follows.
Всасывающий клапан устанавливают между нижним концом цилиндра насоса и удлинительным патрубком с заглушенным нижним концом (на чертеже не показаны) и с внутренним диаметром, превышающим наружный диаметр плунжера. При ходе плунжера вверх в полости цилиндра под плунжером образуется разрежение. Под действием давления столба жидкости в скважине (на чертеже не показана) эластичная кольцевая оболочка запорного органа 4, выполненная в виде цилиндрической втулки 5, сжимается и жидкость из скважины через фильтр 9, входные окна 2, кольцевой канал 10 и седло 3 поступает в полость 11 клапана и заполняет полость цилиндра под плунжером.A suction valve is installed between the lower end of the pump cylinder and an extension pipe with a sealed lower end (not shown) and with an inner diameter exceeding the outer diameter of the plunger. When the plunger moves upward, a vacuum forms under the plunger in the cylinder cavity. Under the influence of the pressure of the liquid column in the well (not shown), the elastic annular shell of the
При ходе плунжера вниз эластичная кольцевая оболочка запорного органа 4 прилегает к седлу 3 и перекрывает сообщение полости 11 клапана со скважиной, а жидкость из цилиндра через нагнетательный клапан плунжера вытесняется в колонну насосно-компрессорных труб (на чертеже не показаны). Далее, после достижения плунжером крайнего нижнего рабочего положения описанный цикл работы повторяется.When the plunger moves down, the elastic annular shell of the
Выполнение кольцевой оболочки запорного органа 4 в виде цилиндрической втулки 5 с наружным утолщением 6 позволяет упростить конструкцию запорного органа и снизить трудоемкость его изготовления. Надежное закрепление запорного органа 3 в корпусе 1 производится за счет размещения наружного утолщения 6 в соответствующей его форме проточке 12 корпуса 1 и фиксирования его в этом положении замком 7, поджимающим запорный орган 4 изнутри к корпусу 1.The execution of the annular shell of the
Выполнение седла 3 в виде внутренней кольцевой проточки корпуса 1 также позволяет упростить конструкцию седла 3 и снизить трудоемкость его изготовления. Кроме того, поскольку длина кольцевой проточки седла 3 соответствует всему периметру образующей ее окружности, то для обеспечения достаточного проходного сечения седла 3 (не менее, чем проходное сечение седла стандартного шарикового клапана для насоса соответствующего типоразмера) оно может быть выполнено шириной не более 3-4 мм, что позволяет исключить применение каких-либо армирующих кольцевую оболочку элементов с целью предотвращения чрезмерной деформации эластичной кольцевой оболочки запорного органа 4 в полость седла 3 при ходе плунжера вниз и нагнетании жидкости в колонну насосно-компрессорных труб (на чертеже не показаны). При этом уменьшается толщина эластичной кольцевой оболочки запорного органа 4 и, соответственно, уменьшаются наружные габариты клапана.The implementation of the
Ограничитель 8, выполненный в виде наружного кольцевого сужения замка 7, предотвращает возможное взаимодействие цилиндрической втулки 5 с плунжером при отклонении ее внутрь клапана напором жидкости при ходе плунжера вверх, что повышает надежность работы клапана.The
Кольцевой канал 10, выполненный внутри корпуса 1, например, путем применения технологического элемента 13, позволяет расположить приемные окна 2 на некотором расстоянии от седла 3 и установить снаружи их фильтр 9, выполненный, например, в виде втулки с множеством отверстий малого диаметра и закрепленный на корпусе 1 с помощью, например, гайки 14, не увеличивая при этом наружный диаметр клапана, что очень важно в ограниченном по диаметру пространстве скважины.An
Минимальные внутренние диаметры элементов клапана превышают наружный диаметр плунжера насоса, что позволяет опускать плунжер во время работы насоса ниже входных окон 2, что исключает величину мертвого пространства и его отрицательного влияния при работе насоса особенно в скважинах с высоким газовым фактором или низким динамическим уровнем.The minimum internal diameters of the valve elements exceed the outer diameter of the pump plunger, which allows the plunger to be lowered below the
Такое выполнение всасывающего клапана позволяет повысить надежность его работы за счет применения фильтра, предотвращающего попадание механических включений во внутреннюю полость клапана, упростить конструкцию корпуса, седла и запорного органа и снизить трудоемкость их изготовления, а также повысить коэффициент наполнения насоса за счет исключения мертвого пространства в насосах, поскольку конструкция всасывающего клапана позволяет при работе насоса опускать нижний конец плунжера ниже его входных окон.This embodiment of the suction valve improves the reliability of its operation due to the use of a filter that prevents mechanical impurities from entering the valve’s internal cavity, simplifies the design of the body, seat and shut-off element and reduces the laboriousness of their manufacture, as well as increases the pump filling factor by eliminating dead space in the pumps , since the design of the suction valve allows the pump to lower the lower end of the plunger below its inlet windows during pump operation.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2012109116/06A RU2487271C1 (en) | 2012-03-11 | 2012-03-11 | Downhole pump suction valve |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2012109116/06A RU2487271C1 (en) | 2012-03-11 | 2012-03-11 | Downhole pump suction valve |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2487271C1 true RU2487271C1 (en) | 2013-07-10 |
Family
ID=48788298
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2012109116/06A RU2487271C1 (en) | 2012-03-11 | 2012-03-11 | Downhole pump suction valve |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2487271C1 (en) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2565619C1 (en) * | 2014-10-13 | 2015-10-20 | Открытое акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина | Bidirectional oil well pump |
RU2669058C1 (en) * | 2017-08-07 | 2018-10-08 | Альметьевский государственный нефтяной институт (АГНИ) | Oil well pump |
RU2677772C1 (en) * | 2018-03-12 | 2019-01-21 | Государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Альметьевский государственный нефтяной институт" | Oil well pump |
RU2698992C1 (en) * | 2018-10-25 | 2019-09-02 | Государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Альметьевский государственный нефтяной институт" | Well pump suction valve |
RU2779860C1 (en) * | 2021-12-07 | 2022-09-14 | Публичное акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина | Downhole rod pump |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2059885C1 (en) * | 1993-04-12 | 1996-05-10 | Центральная научно-исследовательская лаборатория Производственного объединения "Оренбургнефть" | Valve of well sucker-rod pump |
RU33411U1 (en) * | 2003-06-30 | 2003-10-20 | Открытое акционерное общество "Татнефть" им. В.Д. Шашина | Valve assembly for plunger pump |
RU2237194C1 (en) * | 2003-06-09 | 2004-09-27 | Общество с ограниченной ответственностью "Поиск" | Sucking valve of deep-well pump |
RU2241853C1 (en) * | 2003-06-30 | 2004-12-10 | Открытое акционерное общество "Иделойл" | Deep-well sucker-rod pump self-adjusting controllable suction valve |
RU2263228C1 (en) * | 2004-04-27 | 2005-10-27 | Пономарев Анатолий Константинович | Suction valve of submersible pump |
CN101025154A (en) * | 2007-04-03 | 2007-08-29 | 大庆油田有限责任公司 | Elastic-sealing-valve oil pump |
-
2012
- 2012-03-11 RU RU2012109116/06A patent/RU2487271C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2059885C1 (en) * | 1993-04-12 | 1996-05-10 | Центральная научно-исследовательская лаборатория Производственного объединения "Оренбургнефть" | Valve of well sucker-rod pump |
RU2237194C1 (en) * | 2003-06-09 | 2004-09-27 | Общество с ограниченной ответственностью "Поиск" | Sucking valve of deep-well pump |
RU33411U1 (en) * | 2003-06-30 | 2003-10-20 | Открытое акционерное общество "Татнефть" им. В.Д. Шашина | Valve assembly for plunger pump |
RU2241853C1 (en) * | 2003-06-30 | 2004-12-10 | Открытое акционерное общество "Иделойл" | Deep-well sucker-rod pump self-adjusting controllable suction valve |
RU2263228C1 (en) * | 2004-04-27 | 2005-10-27 | Пономарев Анатолий Константинович | Suction valve of submersible pump |
CN101025154A (en) * | 2007-04-03 | 2007-08-29 | 大庆油田有限责任公司 | Elastic-sealing-valve oil pump |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2565619C1 (en) * | 2014-10-13 | 2015-10-20 | Открытое акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина | Bidirectional oil well pump |
RU2669058C1 (en) * | 2017-08-07 | 2018-10-08 | Альметьевский государственный нефтяной институт (АГНИ) | Oil well pump |
RU2677772C1 (en) * | 2018-03-12 | 2019-01-21 | Государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Альметьевский государственный нефтяной институт" | Oil well pump |
RU2698992C1 (en) * | 2018-10-25 | 2019-09-02 | Государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Альметьевский государственный нефтяной институт" | Well pump suction valve |
RU2779860C1 (en) * | 2021-12-07 | 2022-09-14 | Публичное акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина | Downhole rod pump |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US7891960B2 (en) | Reciprocal pump for gas and liquids | |
RU118371U1 (en) | PISTON PUMP COMPRESSOR | |
RU2487271C1 (en) | Downhole pump suction valve | |
US10316838B2 (en) | Method and apparatus for preventing gas lock/gas interference in a reciprocating downhole pump | |
US10378532B2 (en) | Positive displacement plunger pump with gas escape valve | |
MY178712A (en) | A downhole pumping assembly and a downhole system | |
US20160069167A1 (en) | Downhole gas release apparatus | |
US10738575B2 (en) | Modular top loading downhole pump with sealable exit valve and valve rod forming aperture | |
WO2013100209A3 (en) | Reciprocating subsurface pump | |
RU92916U1 (en) | HOSE PUMP FOR HIGH VISCOUS OIL PRODUCTION | |
RU2567919C1 (en) | Sucker rod pumping unit | |
US7610930B2 (en) | Discharge valve for downhole pumps | |
RU141547U1 (en) | DIFFERENTIAL BAR PUMP | |
RU2652693C1 (en) | Deep-well pump | |
RU2716998C1 (en) | Downhole sucker-rod pump for production of high-viscosity oil | |
US20090196779A1 (en) | Bypass valve and downhole pump | |
RU2677772C1 (en) | Oil well pump | |
CA3048987C (en) | Mechanically actuated traveling plug valve | |
RU92487U1 (en) | HOSE PUMP FOR HIGH VISCOUS OIL PRODUCTION | |
RU53737U1 (en) | DEPTH BAR PIPE PUMP WITH REMOVABLE SUCTION VALVE | |
RU2237194C1 (en) | Sucking valve of deep-well pump | |
WO2012167445A1 (en) | Plunger oil-well pump and its plunger | |
RU181061U1 (en) | Well sucker rod pump | |
RU2763235C1 (en) | Differential sucker rod pumping unit | |
CN210484015U (en) | Anti-gas sand thick oil pump |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20180312 |