RU2533280C1 - Sucker-rod pump with short plunger - Google Patents
Sucker-rod pump with short plunger Download PDFInfo
- Publication number
- RU2533280C1 RU2533280C1 RU2013155976/06A RU2013155976A RU2533280C1 RU 2533280 C1 RU2533280 C1 RU 2533280C1 RU 2013155976/06 A RU2013155976/06 A RU 2013155976/06A RU 2013155976 A RU2013155976 A RU 2013155976A RU 2533280 C1 RU2533280 C1 RU 2533280C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- metal rings
- rings
- piston
- pair
- short
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Изобретение относится к технике добычи нефти, в частности к скважинным штанговым насосам, и может быть использовано в нефтедобывающей промышленности.The invention relates to techniques for oil production, in particular to borehole sucker rod pumps, and can be used in the oil industry.
Известен штанговый скважинный насос (Каталог "Скважинные штанговые насосы для добычи нефти" ЦИНТИХимнефтемаш, М. 1988, с.22), содержащий рабочий цилиндр, внутри которого с минимальным зазором перемещается полый плунжер с нагнетательным клапаном, связанный с колонной насосных штанг, приемный конус цилиндра с плотно установленным в нем всасывающим клапаном, корпус которого выполнен с наружным конусом, устройство для его подъема, состоящее из ловителя, закрепленного на нижнем конце плунжера, взаимодействующего с хвостовиком всасывающего клапана (аналог).A well-known sucker-rod pump (Catalog "Well sucker-rod pumps for oil production" ZINTIKhimneftemash, M. 1988, p.22), containing a working cylinder, inside which a hollow plunger with a discharge valve is connected with a minimum clearance, connected to the column of pump rods, a cylinder receiving cone with a suction valve tightly installed in it, the housing of which is made with an outer cone, a device for lifting it, consisting of a catcher mounted on the lower end of the plunger interacting with the shank of the suction valve on the (analog).
Недостатками известного штангового скважинного насоса являются сложность конструкции и высокая трудоемкость изготовления деталей, так как требуется высокая точность и чистота обработки внутренней поверхности цилиндра и наружной поверхности плунжера, а также упрочнение этих поверхностей с целью повышения износостойкости. Для изготовления цилиндра требуются прецизионные трубы из легированных сталей, а также специальное дорогостоящее оборудование для обработки глубоких отверстий. Насос имеет пониженную надежность работы вследствие попадания в зазор между плунжером и цилиндром механических примесей, частиц песка, что приводит к быстрому износу уплотняемых поверхностей плунжера и цилиндра, а также к возможному заклиниванию плунжера.The disadvantages of the known sucker rod pump are the design complexity and high complexity of manufacturing parts, as it requires high precision and purity of the treatment of the inner surface of the cylinder and the outer surface of the plunger, as well as hardening of these surfaces in order to increase wear resistance. The manufacture of a cylinder requires precision alloy steel tubes, as well as special expensive equipment for processing deep holes. The pump has reduced reliability due to mechanical impurities, sand particles falling into the gap between the plunger and the cylinder, which leads to rapid wear of the sealing surfaces of the plunger and cylinder, as well as to possible jamming of the plunger.
Наиболее близким к изобретению является трубный скважинный штанговый насос с коротким поршнем (патент RU №2342561, опубл. 27.11.2008, кл. F04B 47/00), содержащий неподвижный цилиндр с всасывающим и нагнетательным клапанами. В цилиндре установлен короткий поршень с металлическими кольцами при помощи переходного цилиндра, предохраняющего рабочую поверхность поршня и стальных колец от повреждения при спуске поршня в цилиндр насоса в колонне насосно-компрессорных труб. Переходный цилиндр установлен между колонной насосно-компрессорных труб и цилиндром насоса (прототип).Closest to the invention is a tubular sucker rod pump with a short piston (patent RU No. 2342561, publ. 11/27/2008, CL F04B 47/00), containing a stationary cylinder with suction and discharge valves. A short piston with metal rings is installed in the cylinder with the help of a transition cylinder that protects the working surface of the piston and steel rings from damage when the piston is lowered into the pump cylinder in the tubing string. A transition cylinder is installed between the tubing string and the pump cylinder (prototype).
Недостатком устройства является недостаточная надежность, обусловленная низкой герметичностью уплотнительных колец короткого поршня вследствие низкой износостойкости уплотнительных колец, что снижает ресурс насоса.The disadvantage of this device is the lack of reliability due to the low tightness of the sealing rings of the short piston due to the low wear resistance of the sealing rings, which reduces the resource of the pump.
Задачей изобретения является устранение отмеченного недостатка.The objective of the invention is to remedy this drawback.
Технический результат, за счет которого решается поставленная задача, заключается в повышении герметичности уплотнения короткого поршня.The technical result, due to which the task is solved, is to increase the tightness of the seal of the short piston.
Указанная задача решается и технический результат достигается за счет того, что в скважинном штанговом насосе с коротким поршнем, содержащем цилиндр с всасывающим и нагнетательным клапанами, в котором установлен короткий поршень, снабженный набором металлических колец, в наборе металлических колец диаметром D последние прижаты друг к другу по торцам и упруго поджаты к уплотняемым поверхностям, причем на корпусе короткого поршня выполнены кольцевые канавки, в которых размещены эластичные кольца, а на внутренней поверхности металлических колец выполнены эксцентричные пазы с одной стороны, предназначенные для эластичных колец, обеспечивающие смещение металлических колец в радиальном направлении на (0,1÷0,3)D, причем в наборе в каждой паре металлические кольца в радиальной плоскости развернуты относительно друг друга по эксцентриситету на 180° и каждая пара металлических колец в радиальной плоскости развернута на 90° относительно каждой последующей пары, а длина набора металлических колец составляет не менее двух диаметров поршня, набор металлических колец поджат в продольном направлении резьбовой втулкой с зазором (0,05-0,1)D относительно корпуса поршня. Общая длина набора колец может быть разделена пополам и части размещены по обоим концам поршня на расстоянии не менее трех диаметров поршня между собой. На трущиеся поверхности металлических колец нанесено наноалмазное хромовое покрытие.This problem is solved and the technical result is achieved due to the fact that in the borehole sucker rod pump with a short piston containing a cylinder with suction and discharge valves, in which a short piston equipped with a set of metal rings is installed, the latter are pressed against each other in a set of metal rings of diameter D at the ends and elastically drawn to the sealing surfaces, moreover, annular grooves are made on the housing of the short piston, in which elastic rings are placed, and on the inner surface, metal x rings, eccentric grooves are made on one side, designed for elastic rings, providing a displacement of the metal rings in the radial direction by (0.1 ÷ 0.3) D, and in the set in each pair, the metal rings in the radial plane are turned relative to each other in an eccentricity 180 ° and each pair of metal rings in the radial plane is rotated 90 ° relative to each subsequent pair, and the length of the set of metal rings is at least two diameters of the piston, the set of metal rings is pressed in longitudinal nom direction of the threaded sleeve with a clearance (0,05-0,1) D relative to the piston housing. The total length of the set of rings can be divided in half and the parts are placed at both ends of the piston at a distance of at least three piston diameters from each other. A nanodiamond chrome coating is applied to the rubbing surfaces of metal rings.
Благодаря постоянному контакту внутренних поверхностей пазов металлических колец с эластичными кольцами все металлические кольца упруго прижаты к поверхности цилиндра за счет радиального смещения при установке поршня в цилиндр, что создает нулевой зазор между уплотняемыми поверхностями. Повышение количества эластичных колец позволяет использовать их упругие свойства для повышения герметичности уплотнения поршня и компенсации износа в процессе работы металлических колец и цилиндра.Due to the constant contact of the inner surfaces of the grooves of the metal rings with the elastic rings, all the metal rings are elastically pressed to the surface of the cylinder due to radial displacement when the piston is installed in the cylinder, which creates a zero gap between the sealing surfaces. An increase in the number of elastic rings allows their elastic properties to be used to increase the tightness of the piston seal and compensate for wear during the operation of metal rings and the cylinder.
Установка металлических колец относительно буртов между кольцевыми канавками поршня с зазором, равным не менее удвоенного эксцентриситета, обеспечивает подвижность металлических колец в радиальном направлении и позволяет эластичному кольцу удерживаться в пазу в продольном направлении, что повышает герметичность уплотнения.The installation of metal rings relative to the shoulders between the annular grooves of the piston with a gap equal to at least twice the eccentricity ensures the mobility of the metal rings in the radial direction and allows the elastic ring to be held in the groove in the longitudinal direction, which increases the tightness of the seal.
Разделение набора колец пополам и размещение их по обоим концам поршня на расстоянии не менее трех диаметров поршня между собой позволяет устранить перекос поршня и повысить герметичность насоса.Dividing the set of rings in half and placing them at both ends of the piston at a distance of at least three piston diameters between each other eliminates the distortion of the piston and increases the tightness of the pump.
Перечень чертежейList of drawings
На Фиг.1 представлена схема скважинного штангового насоса с коротким поршнем.Figure 1 presents a diagram of a well pump with a short piston.
На Фиг.2 представлен поперечный разрез общего вида насоса.Figure 2 presents a cross section of a General view of the pump.
На Фиг.3 представлено место А на Фиг.2.Figure 3 presents a place a in figure 2.
Описание устройстваDevice description
Скважинный штанговый насос с коротким поршнем содержит цилиндр 1 (см. Фиг.1) с всасывающим 2 и нагнетательным 3 клапанами, в котором установлен короткий поршень 4 с набором металлических колец 5.The well pump with a short piston contains a cylinder 1 (see Figure 1) with a suction 2 and discharge 3 valves, in which a
В наборе металлических колец 5 диаметром D они прижаты друг к другу по торцам и упруго поджаты к уплотняемым поверхностям. На корпусе короткого поршня 4 выполнены кольцевые канавки 6 (см. Фиг.2, Фиг.3), в которых размещены эластичные круглые кольца 7 толщиной d. На внутренней поверхности металлических колец 5 выполнены эксцентричные пазы 8 диаметром D1 с одной стороны, предназначенные для эластичных колец 7, обеспечивающие смещение металлических колец 5 в радиальном направлении на (0,1-0,3)D, что составляет для существующих конструкций примерно 0,3÷0,5 мм. В наборе в каждой паре металлические кольца 5 в радиальной плоскости развернуты относительно друг друга по эксцентриситету на 180° и каждая пара металлических колец 5 в радиальной плоскости развернута на 90° относительно каждой последующей пары. Длина набора металлических колец 5 составляет не менее двух диаметров короткого поршня 4. Набор металлических колец 5 поджат в продольном направлении резьбовой втулкой 9 с зазором (0,05-0,1)D, что составляет для существующих конструкций примерно 0,25÷0,3 мм, относительно корпуса короткого поршня 4.In a set of
На трущихся поверхностях уплотнительных колец 5 с целью повышения износостойкости нанесено наноалмазное хромовое покрытие.On the rubbing surfaces of the
Общая длина набора металлических колец 5 разделена пополам и части размещены по обоим концам поршня 4 на расстоянии не менее трех диаметров D поршня между собой.The total length of the set of
Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.
После установки короткого поршня 4 в цилиндр 1 скважинного штангового насоса металлические кольца 5 прижимаются к поверхности цилиндра 1 за счет деформации эластичных колец 7. В местах прижатия металлических колец 5 зазор равен нулю, а с противоположной стороны - щелевой зазор равен допуску посадки скольжения. Так как все пары металлических колец 5 плотно поджаты друг к другу, как описано выше, в наборе в каждой паре металлические кольца 5 в радиальной плоскости развернуты относительно друг друга по эксцентриситету на 180° и каждая пара металлических колец 5 в радиальной плоскости развернута на 90° относительно каждой последующей пары. В месте установки набора металлических колец 5 образуется сложная лабиринтная щель, которая имеет большое гидравлическое сопротивление для текучей среды при переходе ее из полости высокого давления, в которой она находится, в сторону полости низкого давления. В результате достигается герметизация места установки корпуса короткого поршня 4 относительно цилиндра 1.After installing a
Изготовление устройства не требует специальной оснастки, а применение унифицированных эластичных колец круглого сечения упрощает его сборку и снижает стоимость при увеличении ресурса и ремонтопригодности.The manufacture of the device does not require special equipment, and the use of unified elastic O-rings simplifies its assembly and reduces cost while increasing the resource and maintainability.
Данное конструктивное решение обеспечивает высокую герметичность уплотнения поршня за счет поддержания нулевого зазора между уплотняемыми поверхностями в процессе длительной эксплуатации насоса, сопровождающейся износом трущихся пар, что влечет за собой увеличение ресурса и надежности устройства в целом.This design solution provides high tightness of the piston seal by maintaining zero clearance between the sealing surfaces during the long-term operation of the pump, accompanied by wear of the rubbing pairs, which entails an increase in the resource and reliability of the device as a whole.
Изобретение позволяет повысить надежность устройства за счет повышения герметичности уплотнения короткого поршня.The invention improves the reliability of the device by increasing the tightness of the seal of the short piston.
Claims (3)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2013155976/06A RU2533280C1 (en) | 2013-12-17 | 2013-12-17 | Sucker-rod pump with short plunger |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2013155976/06A RU2533280C1 (en) | 2013-12-17 | 2013-12-17 | Sucker-rod pump with short plunger |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2533280C1 true RU2533280C1 (en) | 2014-11-20 |
Family
ID=53382651
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2013155976/06A RU2533280C1 (en) | 2013-12-17 | 2013-12-17 | Sucker-rod pump with short plunger |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2533280C1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104632594A (en) * | 2015-01-08 | 2015-05-20 | 新乡市乔山机械设备有限公司 | Plunger oil well pump |
RU2735124C1 (en) * | 2020-03-13 | 2020-10-28 | федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Северо-Кавказский федеральный университет" | Plunger of sucker-rod pump |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2477238A1 (en) * | 1980-03-03 | 1981-09-04 | Polynergie Inc | IMPROVEMENTS ON PISTON TYPE PUMPS |
SU945364A1 (en) * | 1980-05-28 | 1982-07-23 | Особое конструкторское бюро по проектированию нефтегазодобывающих машин и оборудования | Device for retaining deep-well equipment in pump pipe string |
RU5001U1 (en) * | 1996-06-28 | 1997-09-16 | Сергей Борисович Борисов | DEEP DEPTH PUMP |
RU2169290C1 (en) * | 2000-03-29 | 2001-06-20 | Захаров Борис Семенович | Oil-well sucker-rod pump |
RU2342561C2 (en) * | 2006-11-27 | 2008-12-27 | Валентин Иванович Юдин | Tubing sucker-rod pump with shortened barrel and plunger |
-
2013
- 2013-12-17 RU RU2013155976/06A patent/RU2533280C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2477238A1 (en) * | 1980-03-03 | 1981-09-04 | Polynergie Inc | IMPROVEMENTS ON PISTON TYPE PUMPS |
SU945364A1 (en) * | 1980-05-28 | 1982-07-23 | Особое конструкторское бюро по проектированию нефтегазодобывающих машин и оборудования | Device for retaining deep-well equipment in pump pipe string |
RU5001U1 (en) * | 1996-06-28 | 1997-09-16 | Сергей Борисович Борисов | DEEP DEPTH PUMP |
RU2169290C1 (en) * | 2000-03-29 | 2001-06-20 | Захаров Борис Семенович | Oil-well sucker-rod pump |
RU2342561C2 (en) * | 2006-11-27 | 2008-12-27 | Валентин Иванович Юдин | Tubing sucker-rod pump with shortened barrel and plunger |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104632594A (en) * | 2015-01-08 | 2015-05-20 | 新乡市乔山机械设备有限公司 | Plunger oil well pump |
CN104632594B (en) * | 2015-01-08 | 2017-04-12 | 新乡市乔山机械设备有限公司 | Plunger oil well pump |
RU2735124C1 (en) * | 2020-03-13 | 2020-10-28 | федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Северо-Кавказский федеральный университет" | Plunger of sucker-rod pump |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CA2508270C (en) | Wear rings for downhole pump | |
RU2533280C1 (en) | Sucker-rod pump with short plunger | |
RU153634U1 (en) | RETURN VALVE VALVE | |
WO2016126242A1 (en) | Metal-to-metal sealing arrangement for telescoping casing joint | |
RU2567919C1 (en) | Sucker rod pumping unit | |
US10030652B1 (en) | Pump jack with downhole pump | |
RU91118U1 (en) | HOLLOW PUMP BAR | |
RU158391U1 (en) | MECHANICAL SEAL | |
RU2398091C2 (en) | Hollow bucket rod | |
RU2460902C1 (en) | Downhole rod pump | |
RU119802U1 (en) | STRAIGHT CENTER-TURN | |
RU164107U1 (en) | SEALER | |
RU157507U1 (en) | Borehole PUMP PUMP | |
RU161301U1 (en) | HYDRAULIC DRIVE BRAKE PUMP PUMP | |
RU2582142C1 (en) | Packer sealing assembly | |
RU2342561C2 (en) | Tubing sucker-rod pump with shortened barrel and plunger | |
RU147653U1 (en) | DEEP BAR PUMP | |
RU2812544C1 (en) | Spool valve | |
RU194627U1 (en) | BUTTERFLY DEPTH PUMP OF FIXED DESIGN | |
CN102312657A (en) | High-temperature-resistant and wear-resistant hollow rod centering guide | |
RU191456U1 (en) | Mechanical seal for the plunger of a borehole sucker rod pump | |
RU158538U1 (en) | DEVICE FOR PROTECTING A WELL BOUNDARY PUMP PUMP FROM SLUDGE | |
CN112081732B (en) | Under-pump weighting connector, oil pump and oil extraction method | |
RU2655277C1 (en) | Rod centralizer | |
RU2202708C2 (en) | Oil-well sucker-rod pump |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20161218 |