RU2588117C2 - Sealing system for borehole pumps - Google Patents
Sealing system for borehole pumps Download PDFInfo
- Publication number
- RU2588117C2 RU2588117C2 RU2013131165/03A RU2013131165A RU2588117C2 RU 2588117 C2 RU2588117 C2 RU 2588117C2 RU 2013131165/03 A RU2013131165/03 A RU 2013131165/03A RU 2013131165 A RU2013131165 A RU 2013131165A RU 2588117 C2 RU2588117 C2 RU 2588117C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- sealing
- sealing system
- cap
- drive
- base
- Prior art date
Links
- 238000007789 sealing Methods 0.000 title claims abstract description 81
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 3
- 238000005056 compaction Methods 0.000 description 2
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 2
- 230000000875 corresponding Effects 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
Images
Abstract
Description
Настоящее изобретение относится к системе уплотнения для герметизации привода скважинных погружных насосов относительно скважины.The present invention relates to a sealing system for sealing a drive of downhole submersible pumps relative to a well.
В публикации US 5711533 раскрыта уплотнительная система для нефтеперекачивающего устройства с приспособлением для центрирования верхней штанги. Уплотнительная система сооружена из двух компонентов. Оба компонента соединяются фланцами. Между фланцами расположено неподвижное уплотнение, которое взаимно герметизирует фланцы. Нижняя часть уплотнительной системы снабжена резьбой и соединяется с противовыбросовым устройством (превентором) нефтеперекачивающего устройства.US Pat. No. 5,711,533 discloses a sealing system for an oil pumping device with a device for centering the upper rod. The sealing system is constructed of two components. Both components are connected by flanges. A fixed seal is located between the flanges, which mutually seals the flanges. The lower part of the sealing system is threaded and connected to a blowout preventer (preventer) of the oil pumping device.
В публикации US 7337851 раскрыт унифицированный узел привода для нефтеперекачивающего устройства, в котором уплотнительный узел расположен сразу под зажимом верхней штанги, на полом валу. Обе детали находятся выше гидравлического приводного двигателя. Благодаря такому размещению можно заменять части уплотнительного узла без необходимости демонтировать привод.US 7,337,851 discloses a unified drive assembly for an oil pumping device in which a sealing assembly is located immediately below the upper rod clamp on a hollow shaft. Both parts are located above the hydraulic drive motor. Thanks to this arrangement, parts of the sealing assembly can be replaced without having to dismantle the drive.
В публикации СА 2515616 С раскрыта уплотнительная система, в которой несколько уплотнительных колец расположены подряд, чтобы при износе отдельного уплотнительного кольца не возникала утечка. Через отверстие для технического обслуживания позади активного уплотнительного кольца производится проверка, существует ли достаточная герметичность, в противном случае вступает в действие одно из дополнительных уплотнительных колец.Publication CA 2515616 C discloses a sealing system in which several o-rings are arranged in a row so that leakage does not occur when an individual o-ring is worn. Through the maintenance hole behind the active o-ring, a check is made to see if there is sufficient tightness, otherwise one of the additional o-rings will come into play.
Из уровня техники известны многочисленные устройства и способы, с помощью которых скважинный погружной насос можно уплотнять относительно скважины. Недостаток подобных устройств в том, что они жестко соединены с колпаком или приводной головкой и являются несменными. С помощью известных систем согласно уровню техники невозможно также приспособление уплотнительного узла к другим габаритам и размерам верхней штанги.Numerous devices and methods are known from the prior art by which a well submersible pump can be sealed relative to a well. The disadvantage of such devices is that they are rigidly connected to the cap or drive head and are non-replaceable. Using known systems according to the prior art, it is also impossible to adapt the sealing assembly to other dimensions and dimensions of the upper rod.
В публикации US 5327961 А раскрыта система уплотнения для герметизации приводной головки скважинного погружного насоса, состоящей из привода и колпака, относительно скважины, причем система уплотнения расположена на основании колпака, а через систему уплотнения проходит верхняя штанга. Недостатком известной системы уплотнения является то, что она состоит из нескольких расположенных друг над другом уплотнительных элементов, которые при необходимости их замены приходится извлекать из корпуса по отдельности. Кроме того, уплотнительные элементы фиксируются посредством нажимного элемента с помощью винтов, вставленных во фланец нажимного элемента и ввинченных в корпус. Таким образом, система уплотнения по публикации US 5327961 А фиксируется только с силовым замыканием, и ее положение относительно корпуса не является однозначно заданным, что также является недостатком, поскольку винты могут быть недотянуты или перетянуты, и это может повлиять на качество уплотнения.US Pat. No. 5,327,961 A discloses a sealing system for sealing the drive head of a borehole submersible pump, consisting of a drive and a cap, relative to the well, the sealing system being located on the base of the cap and the upper rod passing through the sealing system. A disadvantage of the known sealing system is that it consists of several sealing elements located one above the other, which, if necessary, must be removed separately from the housing. In addition, the sealing elements are fixed by means of a pressure element using screws inserted into the flange of the pressure element and screwed into the housing. Thus, the sealing system according to the publication US 5327961 A is fixed only with a force circuit, and its position relative to the housing is not uniquely defined, which is also a drawback, since the screws can be short or tightened, and this can affect the quality of the seal.
С учетом описанных выше недостатков уровня техники в основу изобретения положены задачи обеспечения однозначности положения системы уплотнения относительно основания колпака и облегчения замены системы уплотнения, например при переходе на использование верхней штанги, имеющей другой наружный диаметр.In view of the above-described disadvantages of the prior art, the invention is based on the task of ensuring the uniqueness of the position of the sealing system relative to the base of the cap and facilitating the replacement of the sealing system, for example, when switching to using an upper rod having a different outer diameter.
Предлагаемая в изобретении система уплотнения предназначена для герметизации приводной головки скважинного погружного насоса относительно скважины. Приводная головка скважинного погружного насоса состоит из привода и так называемого колпака. Колпак расположен под узлом корпуса, к которому шарнирно присоединен привод. Колпак состоит из рамы колпака, динамического уплотнения и опорной втулки для направления верхней штанги. Внешняя конструкция колпака рассчитана таким образом, что все возникающие усилия от скважины или на нее могут быть переданы через присоединительный фланец без угрозы для безопасности. Система уплотнения расположена на основании колпака, причем через систему уплотнения проходит верхняя штанга для передачи приводных усилий на скважинный погружной насос в скважине.The compaction system of the invention is intended to seal the drive head of a borehole submersible pump with respect to the well. The drive head of a borehole submersible pump consists of a drive and a so-called cap. The cap is located under the housing assembly to which the drive is articulated. The cap consists of a cap frame, a dynamic seal and a support sleeve for guiding the upper rod. The outer cap design is designed so that all forces arising from or to the well can be transmitted through the connecting flange without compromising safety. The sealing system is located on the base of the cap, and the upper rod extends through the sealing system to transmit drive forces to the well submersible pump in the well.
Поставленные задачи решены за счет того, что система уплотнения выполнена в виде сменного модуля и на нижней стороне снабжена соединительным элементом, представляющим собой фланец, которым система уплотнения с геометрическим и силовым замыканием разъемно соединена с основанием колпака.The tasks are solved due to the fact that the sealing system is made in the form of a replaceable module and is equipped with a connecting element on the underside, which is a flange, with which the sealing system with a geometric and power closure is detachably connected to the base of the cap.
Технические результаты, достигаемые при осуществлении изобретения, заключаются в уменьшении трудозатрат при монтаже и демонтаже системы уплотнения, которое обеспечивается выполнением системы уплотнения в виде сменного модуля, а также в уменьшении или исключении вероятности перекосов при монтаже системы уплотнения, которое обеспечивается соединением системы уплотнения с основанием колпака с геометрическим замыканием посредством фланца. Еще одно преимущество изобретения заключается в том, что один и тот же соединительный элемент (фланец) используется для двух видов соединения.The technical results achieved during the implementation of the invention are to reduce labor costs during installation and dismantling of the sealing system, which is ensured by the implementation of the sealing system in the form of a replaceable module, as well as to reduce or eliminate the likelihood of distortions during the installation of the sealing system, which is provided by connecting the sealing system to the base of the cap with geometrical closure by means of a flange. Another advantage of the invention is that the same connecting element (flange) is used for two types of connection.
Между соединительным элементом и основанием колпака может быть расположен неподвижный уплотнительный элемент. Неподвижный уплотнительный элемент в предпочтительном варианте осуществления выполнен как уплотнительное кольцо круглого сечения или как плоское уплотнительное кольцо. Помимо этого, система уплотнения имеет динамический уплотнительный элемент. Динамический уплотнительный элемент представляет собой сальник или контактное уплотнительное кольцо. Согласно изобретению под динамическим уплотняющим элементом следует понимать элемент, посредством которого производится герметизация подвижных частей, таких, как, например, вращающаяся верхняя штанга. Под неподвижным уплотняющим элементом следует, например, понимать уплотнительные кольца круглого сечения или плоские уплотнительные кольца, которые взаимно герметизируют неподвижные детали, такие как система уплотнения и колпак.A fixed sealing element may be located between the connecting element and the base of the cap. The fixed sealing element in the preferred embodiment is designed as an O-ring or as a flat O-ring. In addition, the sealing system has a dynamic sealing element. The dynamic sealing element is an oil seal or contact sealing ring. According to the invention, a dynamic sealing element should be understood to mean an element by which the sealing of moving parts, such as, for example, a rotating upper rod, is carried out. A stationary sealing element should, for example, mean O-rings or flat O-rings that mutually seal fixed parts, such as a sealing system and a cap.
Благодаря предлагаемому в изобретении решению вся система уплотнения может быть демонтирована из колпака и заменена системой уплотнения с другим внутренним диаметром. За счет такой модульной конструкции могут быть герметизированы также верхние штанги с различными наружными диаметрами. Дополнительно к этому внутренний диаметр динамического уплотнительного элемента может быть адаптируемым с возможностью использования системы уплотнения для герметизации верхних штанг с различными наружными диаметрами. Соответствующее преимущество заключается в том, что колпак всегда можно оснащать одинаковым основанием, независимо от того, какого размера привод и, тем самым, диаметр верхней штанги.Thanks to the solution proposed in the invention, the entire sealing system can be removed from the cap and replaced by a sealing system with a different inner diameter. Due to this modular design, the upper rods with different outer diameters can also be sealed. In addition, the inner diameter of the dynamic sealing element can be adaptable with the possibility of using a sealing system to seal the upper rods with different outer diameters. A corresponding advantage is that the cap can always be equipped with the same base, regardless of the size of the drive and, therefore, the diameter of the upper rod.
В дальнейшем примеры выполнения изобретения и его преимущества более подробно поясняются с помощью прилагаемых рисунков. Масштабные отношения отдельных элементов между собой на рисунках не всегда соответствует реальным масштабным отношениям, поскольку одни формы изображены упрощенно, а другие формы для лучшей наглядности увеличены по сравнению с другими элементами.Further examples of the invention and its advantages are explained in more detail using the accompanying drawings. The large-scale relations of individual elements in the figures do not always correspond to real large-scale relations, since some forms are depicted simplistically, while other forms are enlarged for better visualization compared to other elements.
На фиг. 1 показано положение системы уплотнения согласно изобретению в приводной головке.In FIG. 1 shows the position of the sealing system according to the invention in the drive head.
На фиг. 2 показана система уплотнения согласно изобретению на изображении в разрезе.In FIG. 2 shows a sealing system according to the invention in a sectional view.
На фиг. 1 показано положение системы 20 уплотнения согласно изобретению в приводной головке 10 транспортировочного устройства. Приводная головка 10 состоит, по существу, из привода 16 и колпака 22, в котором могут быть размещены остальные компоненты. Энергия привода передается от привода 16 на верхнюю штангу (полированный шток) 26. Верхняя штанга 26 соединена со скважинным погружным насосом 12, который находится в скважине 14. Скважинный погружной насос 12 приводится в действие верхней штангой 26. Чтобы герметизировать приводную головку 10 относительно скважины 14, система уплотнения 20 соединена с основанием 24 колпака 22. Конструкция и функционирование системы 20 уплотнения подробнее описываются на фиг. 2.In FIG. 1 shows the position of the
На фиг. 2 показана система 20 уплотнения согласно изобретению на изображении в разрезе. Система 20 уплотнения через соединительный элемент 32 соединена с основанием 24 колпака 22. В показанном примере осуществления соединительный элемент 32 состоит из фланцевого соединения, в котором система 20 уплотнения разъемно соединена винтами 28 с основанием 24. Чтобы обеспечить, что между колпаком 22 и системой 20 уплотнения не могла вытекать жидкость, система 20 уплотнения на своей нижней стороне 30, которая вставлена в основание 24 колпака 22, снабжена неподвижным уплотнительным элементом 34. Верхняя штанга 26 герметизирована относительно скважины (не показана) посредством динамического уплотнительного элемента 36. В предпочтительном варианте осуществления динамический уплотнительный элемент 36 является сальником. Система 20 уплотнения отличается тем, что ее можно согласовать с различными верхними штангами 26 и/или скважинами. Это осуществляется посредством того, что внутренний диаметр ID динамического уплотнительного элемента 36 согласуется с наружным диаметром AD верхней штанги 26. На случай, если все-таки перекачиваемая среда вытекает из системы 20 уплотнения, она снабжена сливом 18 утечки.In FIG. 2 shows a
Изобретение описано со ссылкой на предпочтительный вариант осуществления.The invention is described with reference to a preferred embodiment.
ССЫЛОЧНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯREFERENCE NUMBERS
10 приводная головка10 drive head
12 скважинный погружной насос12 well submersible pump
14 скважина14 well
16 привод16 drive
18 слив утечки18 drain drain
20 система уплотнения20 sealing system
22 колпак22 cap
24 основание колпака24 cap base
26 верхняя штанга26 upper bar
28 винты28 screws
30 нижняя сторона30 bottom side
32 соединительный элемент32 connecting element
34 неподвижный уплотнительный элемент34 stationary sealing element
36 динамический уплотнительный элемент36 dynamic sealing element
ID внутренний диаметрID inner diameter
AD наружный диаметрAD outer diameter
Claims (6)
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE102010053900.7 | 2010-12-09 | ||
| DE102010053900A DE102010053900B4 (en) | 2010-12-09 | 2010-12-09 | Sealing system for borehole pumps |
| PCT/DE2011/002088 WO2012095070A2 (en) | 2010-12-09 | 2011-12-07 | Sealing system for borehole pumps |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2013131165A RU2013131165A (en) | 2015-01-20 |
| RU2588117C2 true RU2588117C2 (en) | 2016-06-27 |
Family
ID=
Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2306558A (en) * | 1941-05-06 | 1942-12-29 | Phillips Petroleum Co | Pump head |
| US4480842A (en) * | 1983-06-27 | 1984-11-06 | Anil Mahyera | Self-aligning stuffing box |
| US5327961A (en) * | 1992-09-25 | 1994-07-12 | Mills Robert A R | Drive head for downhole rotary pump |
| US5711533A (en) * | 1995-12-27 | 1998-01-27 | J.M. Huber Corporation | Oilfield stuffing box with polished rod alignment |
| US20020005615A1 (en) * | 1997-10-03 | 2002-01-17 | Basil Turiansky | Piston rod seal assembly for walking beam compressor |
| RU2212516C1 (en) * | 2002-01-11 | 2003-09-20 | Абрамов Александр Федорович | Casing-head stuffing box |
| RU58158U1 (en) * | 2006-06-19 | 2006-11-10 | Открытое Акционерное Общество Уфимское Производственное Объединение "Геофизприбор" | HEADER SEAL |
| US7337851B2 (en) * | 2004-09-03 | 2008-03-04 | Weatherford/Lamb, Inc. | Rotating stuffing box with split standpipe |
| RU2339787C2 (en) * | 2006-08-21 | 2008-11-27 | Общество с ограниченной ответственностью "Нафтасервис" | Wellhead self-packing seal of sucker-rod pump |
Patent Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2306558A (en) * | 1941-05-06 | 1942-12-29 | Phillips Petroleum Co | Pump head |
| US4480842A (en) * | 1983-06-27 | 1984-11-06 | Anil Mahyera | Self-aligning stuffing box |
| US5327961A (en) * | 1992-09-25 | 1994-07-12 | Mills Robert A R | Drive head for downhole rotary pump |
| US5711533A (en) * | 1995-12-27 | 1998-01-27 | J.M. Huber Corporation | Oilfield stuffing box with polished rod alignment |
| US20020005615A1 (en) * | 1997-10-03 | 2002-01-17 | Basil Turiansky | Piston rod seal assembly for walking beam compressor |
| RU2212516C1 (en) * | 2002-01-11 | 2003-09-20 | Абрамов Александр Федорович | Casing-head stuffing box |
| US7337851B2 (en) * | 2004-09-03 | 2008-03-04 | Weatherford/Lamb, Inc. | Rotating stuffing box with split standpipe |
| RU58158U1 (en) * | 2006-06-19 | 2006-11-10 | Открытое Акционерное Общество Уфимское Производственное Объединение "Геофизприбор" | HEADER SEAL |
| RU2339787C2 (en) * | 2006-08-21 | 2008-11-27 | Общество с ограниченной ответственностью "Нафтасервис" | Wellhead self-packing seal of sucker-rod pump |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US7784534B2 (en) | Sealed drive for a rotating sucker rod | |
| RU2588117C2 (en) | Sealing system for borehole pumps | |
| CN104481463A (en) | Rotating tube driving screw pump oil production device and application method | |
| RU2679775C9 (en) | Atrificial lifting system with base-mounted progressive cavity motor for extracting hydrocarbonds | |
| US10122235B2 (en) | Submersible pump | |
| US10301899B2 (en) | Stuffing box containment apparatus | |
| RU74975U1 (en) | CENTRIFUGAL PUMP | |
| RU84074U1 (en) | SEALED PUMP UNIT | |
| CN208950896U (en) | A kind of immersible pump base assembly | |
| RU177609U1 (en) | VERTICAL PUMP INSTALLATION | |
| CN208587126U (en) | A kind of polished rod sealer | |
| CN212615561U (en) | Slurry pump hydraulic end sealing structure | |
| CN205207270U (en) | Immersible pump sleeve | |
| RU143834U1 (en) | SURFACE PUMP UNIT FOR FORMING WATER INTO THE PLAST | |
| GB2350646A (en) | Vertical pump for offshore platform | |
| CN214007611U (en) | Centrifugal water pump case seal structure | |
| CN208267819U (en) | A kind of novel ram preventer | |
| AU2011355372A1 (en) | Sealing system for borehole pumps | |
| CN205423144U (en) | Slush pump protection casing convenient to dismantle | |
| RU119413U1 (en) | TOP DRIVE PUMPING PLANT FOR PLASTIC WATER INJECTION | |
| KR200494558Y1 (en) | Amphibious horizontal pump | |
| CN209458178U (en) | A kind of immersible pump being conveniently replaceable blade | |
| RU35389U1 (en) | Pit pumping unit for water injection into the reservoir | |
| KR100315554B1 (en) | A pump with detachable stuffing box | |
| RU130641U1 (en) | VERTICAL PUMP INSTALLATION |