RU2565947C1 - Rod pump unit - Google Patents
Rod pump unit Download PDFInfo
- Publication number
- RU2565947C1 RU2565947C1 RU2014147593/06A RU2014147593A RU2565947C1 RU 2565947 C1 RU2565947 C1 RU 2565947C1 RU 2014147593/06 A RU2014147593/06 A RU 2014147593/06A RU 2014147593 A RU2014147593 A RU 2014147593A RU 2565947 C1 RU2565947 C1 RU 2565947C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- cylinder
- plunger
- pump
- toroidal
- valve
- Prior art date
Links
Landscapes
- Details Of Reciprocating Pumps (AREA)
- Reciprocating Pumps (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области механизированной добычи нефти, позволяет осуществлять добычу из фонда скважин, осложненных вязкостью и механическими примесями.The invention relates to the field of mechanized oil production, allows for production from the stock of wells complicated by viscosity and mechanical impurities.
Известна установка, содержащая механизм возвратно-поступательного движения насосов, систему измерения и регистрации параметров насосов, снабженная конической передачей для вращения ротора винтового насоса, а механизм возвратно-поступательного движения штангового насоса - цепным приводом с шарнирным соединением, приводимым в движение электродвигателем с коническим редуктором, причем насосы закреплены на раме с замком-фиксатором, выполненной с возможностью установки под необходимым углом наклона осей насосов (патент РФ №2159867 F04B 51/00, 27.11.2000 г.).A known installation containing a mechanism for the reciprocating movement of the pumps, a system for measuring and recording the parameters of the pumps, equipped with a bevel gear for rotating the rotor of the screw pump, and a mechanism for the reciprocating movement of the sucker rod pump - chain drive with a swivel joint, driven by an electric motor with a bevel gear, moreover, the pumps are mounted on a frame with a lock-lock, made with the possibility of installation at the required angle of inclination of the axes of the pumps (RF patent No. 2159867 F04B 51/00, 27 .11.2000 g.).
Однако предложенные в составе установки замки-фиксаторы предназначены для ограничения угла поворота механизмов рамы и не имеют возможности препятствовать продольному перемещению механизмов. В отдельных случаях возникает необходимость ограничения именно продольного перемещения механизмов и узлов конструкций.However, the locks proposed in the installation are intended to limit the angle of rotation of the frame mechanisms and do not have the ability to prevent the longitudinal movement of the mechanisms. In some cases, it becomes necessary to limit precisely the longitudinal movement of mechanisms and structural units.
Наиболее близкой к предлагаемой конструкции является штанговая насосная установка, содержащая колонны насосных труб и штанг, цилиндр с установленными одна над другой ступенями разного диаметра, имеющий сквозной проход в нижней торцевой части ступени большего диаметра, подвешенные на колонне насосных штанг два соединенных соосно между собой и подвижно расположенных внутри цилиндра полых плунжера меньшего и большего диаметра с всасывающим и нагнетательным клапанами, установленными в плунжере большего диаметра, полость которого сообщается с полостью цилиндра с помощью отверстий. Максимальное расстояние от верхнего конца плунжера большего диаметра до места сочленения ступеней цилиндра равна длине хода плунжеров. Груз соединен с нижним концом плунжера большего диаметра и имеет возможность движения через сквозной проход. Груз имеет верхнюю полую часть, сообщающуюся через всасывающий клапан с полостью плунжера большего диаметра. Фильтр расположен в полой части груза. Замковая опора выполнена на уровне сквозного прохода, оснащенного втулкой-скребком.Closest to the proposed design is a sucker rod pump unit containing columns of pump tubes and rods, a cylinder with steps of different diameters mounted one above the other, having a through passage in the lower end of the step of a larger diameter, two suspended on the column of sucker rods, connected coaxially with each other and movably smaller and larger diameters of the hollow plunger located inside the cylinder with suction and discharge valves installed in the plunger of a larger diameter, the cavity of which communicates It is a C cylinder space via the openings. The maximum distance from the upper end of the larger plunger to the junction of the cylinder steps is equal to the stroke length of the plungers. The load is connected to the lower end of the larger diameter plunger and has the ability to move through the through passage. The load has an upper hollow part communicating via a suction valve with a larger diameter plunger cavity. The filter is located in the hollow part of the load. The castle support is made at the level of a through passage equipped with a scraper sleeve.
При крайнем верхнем положении плунжеров низ фильтра расположен не выше уровня втулки-скребка (патент РФ №2395718, F04B 47/00, 2010 г.).With the highest position of the plungers, the bottom of the filter is not higher than the level of the scraper sleeve (RF patent No. 2395718, F04B 47/00, 2010).
Однако утечки через плунжерную пару, накапливаясь в полости цилиндра под плунжером большего диаметра, ограничивают длину хода последнего, препятствуя его перемещению вниз, что приводит к значительному снижению работоспособности штанговой насосной установки в целом.However, leaks through the plunger pair, accumulating in the cylinder cavity under the larger diameter plunger, limit the stroke length of the latter, preventing it from moving down, which leads to a significant decrease in the operability of the sucker rod pump unit as a whole.
Решаемая задача и ожидаемый технический результат заключаются в обеспечении полноценной работоспособности насоса исключением попадания мехпримесей в зазор между стенкой насоса и внутренней стенкой замковой опоры, т.е. заклинивания насоса в замковой опоре и сохранением длины хода плунжера большего диаметра.The problem to be solved and the expected technical result are to ensure full pump operability by eliminating mechanical impurities in the gap between the pump wall and the inner wall of the castle support, i.e. jamming the pump in the lock support and maintaining the stroke length of the plunger with a larger diameter.
Поставленная задача решается тем, что штанговая насосная установка, содержащая колонны насосных труб и штанг, цилиндр с установленными одна над другой ступенями разного диаметра, имеющий сквозной проход в нижней торцевой части ступени большего диаметра, подвешенные на колонне насосных штанг два соединенных соосно между собой и подвижно расположенных внутри цилиндра полых плунжера меньшего и большего диаметра с всасывающим и нагнетательным клапанами, всасывающий клапан установлен в плунжере большего диаметра, полость которого сообщается с полостью цилиндра с помощью отверстий. Максимальное расстояние от верхнего конца плунжера большего диаметра до места сочленения ступеней цилиндра равна длине хода плунжеров. Груз соединен с нижним концом плунжера большего диаметра и имеет возможность движения через сквозной проход. Груз имеет верхнюю полую часть, сообщающуюся через всасывающий клапан с полостью плунжера большего диаметра. Фильтр расположен в полой части груза. Замковая опора выполнена на уровне сквозного прохода, оснащенного втулкой-скребком. Согласно изобрению верхняя часть цилиндра снабжена тороидальными грузами, тороидальные грузы снабжены резиновыми уплотнительными кольцами, посадочное место для которых выполнено повышенной чистоты, над тороидальными грузами на наружной поверхности цилиндра размещены подпружиненные фиксаторы в форме равнобедренного треугольника, вершина которого направлена вверх, нижняя часть цилиндра снабжена нижними уплотнительными кольцами; в нижнем конце плунжера меньшего диаметра установлена нагнетательная клапанная коробка диаметром, превышающим диаметр этого плунжера, в которой размещен нагнетательный клапан, максимальное расстояние от верха клапанной коробки до места сочленения ступеней цилиндра больше длины хода плунжеров, в нижней части плунжера большего диаметра выполнен клапан компенсации утечек, представляющий собой клетку клапана с седлом и запорным органом в форме шара.The problem is solved in that the sucker-rod pump installation containing columns of pump tubes and rods, a cylinder with steps of different diameters mounted one above the other, having a through passage in the lower end of the step of a larger diameter, two suspended on the string of sucker rods, connected coaxially with each other and movably located inside the cylinder of the hollow plunger of smaller and larger diameters with suction and discharge valves, the suction valve is installed in the plunger of a larger diameter, the cavity of which together tsya with the cylinder via bores. The maximum distance from the upper end of the larger plunger to the junction of the cylinder steps is equal to the stroke length of the plungers. The load is connected to the lower end of the larger diameter plunger and has the ability to move through the through passage. The load has an upper hollow part communicating via a suction valve with a larger diameter plunger cavity. The filter is located in the hollow part of the load. The castle support is made at the level of a through passage equipped with a scraper sleeve. According to the invention, the upper part of the cylinder is equipped with toroidal weights, the toroidal weights are equipped with rubber o-rings, the seat for which is made of high purity, above the toroidal weights on the outer surface of the cylinder there are spring-loaded clamps in the form of an isosceles triangle, the top of which is directed upwards, the lower part of the cylinder is provided with lower sealing rings at the lower end of the plunger of a smaller diameter there is a discharge valve box with a diameter greater than the diameter of this plunger in which the discharge valve is located, the maximum distance from the top of the valve box to the junction of the cylinder steps is greater than the stroke length of the plungers, a leakage compensation valve is made in the lower part of the larger plunger, representing a valve cage with a saddle and a locking organ in the shape of a ball.
Конструкция устройства показана на фигуре.The design of the device is shown in the figure.
Устройство содержит колонны насосно-компрессорных труб 1 и штанг 2, цилиндр 3 с установленными одна над другой ступенями разного диаметра; полые плунжеры: меньшего диаметра 4 - верхний и большего диаметра 5 - нижний, снабженные соответственно нагнетательным 6 и всасывающим 7 клапанами, причем нагнетательный клапан 6 размещен в нагнетательной клапанной коробке 8 в нижнем конце плунжера 4 меньшего диаметра. Диаметр нагнетательной клапанной коробки 8 превышает диаметр плунжера 4. Максимальное расстояние от верха нагнетательной клапанной коробки 8 до места сочленения ступеней цилиндра 3 больше длины хода плунжеров. Полость плунжера 5 сообщается с полостью цилиндра 3 через отверстия 9, с полостью плунжера 4 посредством нагнетательного клапана 6 и с полостью фильтрового груза 10 посредством всасывающего клапана 7. В нижней части плунжера 5 большего диаметра выполнен клапан 11 компенсации утечек, представляющий собой клетку клапана с седлом и запорным органом в форме шара. Верхняя часть цилиндра 3 снабжена тороидальными грузами 12, препятствующими страгиванию цилиндра 3 при ходе колонны штанг 2 вверх, и верхними уплотнительными кольцами 13, предназначенными для защиты зазора, образованного наружной стенкой цилиндра 3 и внутренней стенкой замковой опоры 14 от попадания мехпримесей, предотвращая заклинивание насоса в замковой опоре 14. Нижняя часть цилиндра 3 снабжена нижними уплотнительными кольцами 15, герметизирующими нижнее посадочное место 16 цилиндра 3, оснащенное втулкой-скребком 17 для очистки фильтра 18 штанговой насосной установки, выполненного в полой части фильтрового груза 10. Для удержания тороидальных грузов 12 от осевого перемещения во время установки верхних уплотнительных колец 13 на верхнее посадочное место 19, выполненное повышенно чистым во избежание их повреждения, на наружной поверхности цилиндра 3 установлены подпружиненные фиксаторы 20 в форме равнобедренного треугольника, вершина которого направлена вверх.The device comprises columns of tubing 1 and rods 2, cylinder 3 with one above the other steps of different diameters; hollow plungers: of smaller diameter 4 - upper and larger diameter 5 - lower, equipped with discharge 6 and suction 7 valves, respectively, and discharge valve 6 is placed in discharge valve box 8 at the lower end of the plunger 4 of smaller diameter. The diameter of the pressure valve box 8 exceeds the diameter of the plunger 4. The maximum distance from the top of the pressure valve box 8 to the junction of the steps of the cylinder 3 is greater than the stroke length of the plungers. The cavity of the plunger 5 communicates with the cavity of the cylinder 3 through the holes 9, with the cavity of the plunger 4 by means of a discharge valve 6 and with the cavity of the filter load 10 by means of a suction valve 7. At the bottom of the plunger 5 of a larger diameter, a leakage compensation valve 11 is made, which is a valve cage with a seat and a locking body in the shape of a ball. The upper part of the cylinder 3 is equipped with toroidal weights 12, which prevent the cylinder 3 from breaking during the rod string 2 upward, and upper sealing rings 13, designed to protect the gap formed by the outer wall of the cylinder 3 and the inner wall of the lock support 14 from mechanical impurities, preventing the pump from sticking into castle support 14. The lower part of the cylinder 3 is equipped with lower sealing rings 15, sealing the bottom seat 16 of the cylinder 3, equipped with a scraper sleeve 17 for cleaning the filter 18 staff ng pumping installation, made in the hollow part of the filter load 10. To keep the toroidal loads 12 from axial movement during installation of the upper sealing rings 13 on the upper seat 19, made extra clean to avoid damage, spring-loaded clamps 20 are installed on the outer surface of the cylinder 3 in the form of an isosceles triangle, the top of which is directed upwards.
Штанговая насосная установка работает следующим образом. При ходе вверх колонны штанг 2 всасывающий клапан 7 закрывается под действием избыточного давления в полости плунжера 5 большего диаметра вследствие перетекания газожидкостной смеси из полости, образованной цилиндром 3 и расположенными друг над другом плунжерами большего и меньшего диаметров 5 и 4, через отверстия 9 в указанную полость. При этом нагнетательный клапан 6 открывается и газожидкостная смесь движется вверх по ходу колонны штанг 2 со скоростью, обеспечиваемой добываемым объемом нефти; выполненный в полой верхней части фильтрового груза 10 фильтр 18 очищается, проходя втулку-скребок 17, что сокращает число подземных ремонтов по причине засорения фильтра 18. Тороидальные грузы 12, размещенные в верхней части цилиндра 3 удерживают его, препятствуя затрагиванию при ходе колонны штанг 2 вверх. При ходе вниз нагнетательный клапан 6 закрывается из-за снижения давления в полости, образованной цилиндром 3 и расположенными друг над другом плунжерами большего и меньшего диаметров 5 и 4, всасывающий клапан 7 открывается за счет давления на приеме насоса, в плунжер большего диаметра 5 поступает газожидкостная смесь через фильтр 18.Rod pump installation operates as follows. During the upward travel of the rod string 2, the suction valve 7 closes due to excessive pressure in the cavity of the larger plunger 5 due to the flow of the gas-liquid mixture from the cavity formed by the cylinder 3 and the plungers of larger and smaller diameters 5 and 4 located one above the other through the openings 9 into the specified cavity . In this case, the discharge valve 6 opens and the gas-liquid mixture moves upstream of the rod string 2 at a speed provided by the produced volume of oil; Filter 18, made in the hollow upper part of the filter load 10, is cleaned by passing through a scraper sleeve 17, which reduces the number of underground repairs due to clogging of the filter 18. Toroidal weights 12 located in the upper part of the cylinder 3 hold it, preventing the rod 2 from being touched upward . During the downward stroke, the discharge valve 6 closes due to a decrease in pressure in the cavity formed by the cylinder 3 and the plungers of larger and smaller diameters 5 and 4 located one above the other, the suction valve 7 opens due to the pressure at the pump inlet, gas-liquid enters the plunger of a larger diameter 5 mixture through filter 18.
В процессе работы штангового насоса в области под плунжером 5 большего диаметра накапливается газожидкостная смесь в результате утечек в плунжерной паре, что препятствует движению вышеупомянутого плунжера 5 вниз и снижает длину его хода. Клапан 11 компенсации утечек позволяет перепускать их во внутреннюю полость плунжера 5 и тем самым сохранить длину его хода.During the operation of the sucker rod pump, a gas-liquid mixture accumulates in the area under the larger diameter plunger 5 as a result of leaks in the plunger pair, which prevents the aforementioned plunger 5 from moving down and reduces its stroke length. The valve 11 compensation for leaks allows you to bypass them into the internal cavity of the plunger 5 and thereby save its stroke length.
Фильтровый груз 10, находящийся вне полости насосно-компрессорных труб 1, облегчает движение плунжеров 4, 5 и колонны штанг 2 вниз в вязких средах, при этом газожидкостная смесь, находящаяся в насосно-компрессорных трубах 1, всем объемом перемещается вниз по ходу движения колонны штанг 2.The filter load 10, located outside the cavity of the tubing 1, facilitates the movement of the plungers 4, 5 and the rod string 2 down in viscous media, while the gas-liquid mixture located in the tubing 1 moves the entire volume down along the rod string 2.
В процессе работы насоса возможно попадание мехпримесей в зазор между наружной стенкой цилиндра 3 и внутренней стенкой замковой опоры 14, что приведет к заклиниванию насоса в замковой опоре 14. Этому препятствуют резиновые уплотнительные кольца 13 на посадочном месте 19 повышенной чистоты. Во время установки этих резиновых уплотнительных колец 13 неизбежно осевое перемещение тороидальных грузов 12. Во избежание этого над ними на поверхности цилиндра 3 размещены подпружиненные фиксаторы 20, выполненные в форме равнобедренного треугольника, вершина которого направлена вверх.During the operation of the pump, mechanical impurities may fall into the gap between the outer wall of the cylinder 3 and the inner wall of the lock support 14, which will cause the pump to jam in the lock support 14. This is prevented by rubber o-rings 13 on the seat 19 of high purity. During the installation of these rubber o-rings 13, an axial movement of the toroidal weights 12 is inevitable. In order to avoid this, spring-loaded clamps 20 are placed above them on the surface of the cylinder 3, made in the shape of an isosceles triangle, the apex of which is directed upwards.
Внутренний диаметр насосно-компрессорных труб 1 больше внутреннего диаметра посадочного места 19 резиновых уплотнительных колец 13 для обеспечения их сохранности во время спуско-подъемных операций.The inner diameter of the tubing 1 is larger than the inner diameter of the seat 19 of the rubber o-rings 13 to ensure their safety during tripping.
Таким образом, предложенная конструкция штанговой насосной установки обеспечивает полноценную работоспособность насоса исключением попадания мехпримесей в зазор между стенкой насоса и внутренней стенкой замковой опоры, т.е. заклинивания насоса в замковой опоре и сохранением длины хода плунжера большего диаметра.Thus, the proposed design of the sucker rod pump unit ensures the pump to be fully operational, excluding mechanical impurities in the gap between the pump wall and the inner wall of the castle support, i.e. jamming the pump in the lock support and maintaining the stroke length of the plunger with a larger diameter.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2014147593/06A RU2565947C1 (en) | 2014-11-25 | 2014-11-25 | Rod pump unit |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2014147593/06A RU2565947C1 (en) | 2014-11-25 | 2014-11-25 | Rod pump unit |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2565947C1 true RU2565947C1 (en) | 2015-10-20 |
Family
ID=54327479
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2014147593/06A RU2565947C1 (en) | 2014-11-25 | 2014-11-25 | Rod pump unit |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2565947C1 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2620183C1 (en) * | 2016-04-26 | 2017-05-23 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Уфимский государственный нефтяной технический университет" | Sucker rod pumping unit |
| CN106694407A (en) * | 2015-11-18 | 2017-05-24 | 克拉玛依胜利高原机械有限公司 | Dirt scraping type oil well pump |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1536051A1 (en) * | 1988-03-09 | 1990-01-15 | Центральная научно-исследовательская лаборатория Производственного объединения "Оренбургнефть" | Well sucker-rod pumping unit |
| WO1991005937A1 (en) * | 1989-10-20 | 1991-05-02 | Burrows Marvin L | Downhole pump unseating apparatus and method |
| SU1756625A1 (en) * | 1990-05-29 | 1992-08-23 | Нефтегаз0Добывающее Управление "Альметьевнефть" | Well rod pump unit |
| RU2175402C1 (en) * | 2000-09-04 | 2001-10-27 | Уразаков Камил Рахматуллович | Sucker-rod pumping plant |
| CN201016334Y (en) * | 2007-02-12 | 2008-02-06 | 中国石化集团胜利石油管理局井下作业公司 | Anti-bumping oil-well pump oil inlet valve |
| RU2395718C1 (en) * | 2009-07-06 | 2010-07-27 | ООО "РН-УфаНИПИнефть" | Sucker rod pumping unit |
-
2014
- 2014-11-25 RU RU2014147593/06A patent/RU2565947C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1536051A1 (en) * | 1988-03-09 | 1990-01-15 | Центральная научно-исследовательская лаборатория Производственного объединения "Оренбургнефть" | Well sucker-rod pumping unit |
| WO1991005937A1 (en) * | 1989-10-20 | 1991-05-02 | Burrows Marvin L | Downhole pump unseating apparatus and method |
| SU1756625A1 (en) * | 1990-05-29 | 1992-08-23 | Нефтегаз0Добывающее Управление "Альметьевнефть" | Well rod pump unit |
| RU2175402C1 (en) * | 2000-09-04 | 2001-10-27 | Уразаков Камил Рахматуллович | Sucker-rod pumping plant |
| CN201016334Y (en) * | 2007-02-12 | 2008-02-06 | 中国石化集团胜利石油管理局井下作业公司 | Anti-bumping oil-well pump oil inlet valve |
| RU2395718C1 (en) * | 2009-07-06 | 2010-07-27 | ООО "РН-УфаНИПИнефть" | Sucker rod pumping unit |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106694407A (en) * | 2015-11-18 | 2017-05-24 | 克拉玛依胜利高原机械有限公司 | Dirt scraping type oil well pump |
| RU2620183C1 (en) * | 2016-04-26 | 2017-05-23 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Уфимский государственный нефтяной технический университет" | Sucker rod pumping unit |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US9784087B2 (en) | Down-hole sand and solids separator utilized in producing hydrocarbons | |
| RU2553689C1 (en) | Method of oil well operation | |
| US20120093663A1 (en) | Apparatus and system to actuate and pump well bore liquids from hydrocarbon wells | |
| CA2860169C (en) | Reciprocating subsurface pump | |
| RU2565947C1 (en) | Rod pump unit | |
| RU2620183C1 (en) | Sucker rod pumping unit | |
| RU2361115C1 (en) | Bottomhole pump set for product lifting along well flow string | |
| RU2567919C1 (en) | Sucker rod pumping unit | |
| RU2347064C2 (en) | Hydraulic sucker-rod submersible pump drive | |
| US20200386087A1 (en) | Downhole pump with anti-gas lock orifice | |
| RU2395718C1 (en) | Sucker rod pumping unit | |
| RU141547U1 (en) | DIFFERENTIAL BAR PUMP | |
| CN207568505U (en) | Flow string | |
| RU2459115C2 (en) | Rod pump unit | |
| RU2360145C1 (en) | Oil-well pump | |
| RU2534919C1 (en) | Sucker-rod pump plant | |
| RU2677768C1 (en) | Method of operation of a well, complicated by carrying out of mechanical impurities | |
| RU2496971C1 (en) | Automatic device for bypass of annular gas to tubing string | |
| RU2565619C1 (en) | Bidirectional oil well pump | |
| RU217344U1 (en) | Plug-in design sucker rod pump | |
| RU93896U1 (en) | REDUCED DEPTH PUMP UNIT WITH INCREASED PRODUCTIVITY | |
| RU2342561C2 (en) | Tubing sucker-rod pump with shortened barrel and plunger | |
| RU2704088C1 (en) | Deep gas bypass device for well operated by sucker-rod pump | |
| RU2653259C2 (en) | Power-saving sucker rod pump for producing gas-liquid product from wells | |
| RU2003105399A (en) | LINE BORE PUMP PLANT FOR LIQUID AND GAS PRODUCTION |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20161126 |