RU2620139C1 - Well sucker-rod pump with movable cylinder - Google Patents

Well sucker-rod pump with movable cylinder Download PDF

Info

Publication number
RU2620139C1
RU2620139C1 RU2016127065A RU2016127065A RU2620139C1 RU 2620139 C1 RU2620139 C1 RU 2620139C1 RU 2016127065 A RU2016127065 A RU 2016127065A RU 2016127065 A RU2016127065 A RU 2016127065A RU 2620139 C1 RU2620139 C1 RU 2620139C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
plunger
cylinder
mandrel
pump
rigidly connected
Prior art date
Application number
RU2016127065A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Альфред Файзрахманович Садыков
Алексей Александрович Козлов
Камил Рахматуллович Уразаков
Денис Алексеевич Козлов
Дамир Мирзакрамович Калимуллин
Original Assignee
Акционерное общество "Татарский научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт нефтяного машиностроения" (АО "ТатНИИнефтемаш")
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Акционерное общество "Татарский научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт нефтяного машиностроения" (АО "ТатНИИнефтемаш") filed Critical Акционерное общество "Татарский научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт нефтяного машиностроения" (АО "ТатНИИнефтемаш")
Priority to RU2016127065A priority Critical patent/RU2620139C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2620139C1 publication Critical patent/RU2620139C1/en

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B47/00—Pumps or pumping installations specially adapted for raising fluids from great depths, e.g. well pumps

Abstract

FIELD: oil and gas industry.
SUBSTANCE: well sucker-rod pump with a movable cylinder contains the cylinder 1 rigidly connected to the column of rods 2 in the upper part of which the discharge valve 3 is fixed. In the inner cavity of the cylinder 1, an assembly is provided that includes a mandrel 4 with an abutment of the upper plunger element 5 on which the plunger member 6 is mounted movable relative to the mandrel 4. The lower part of the plunger element 6 is equipped with the reinforced bushing 7, and the lower part of the mandrel 4 is equipped with the reinforced bearing seat 8 that tightly cooperate when the column of rods moves up together with the plunger assembly. Wherein the lower part of the mandrel 4 is rigidly connected to the immovable plunger 9 by means of the sub-cell 10. The immovable plunger 9 is connected by a hollow rod 11, the length of which is equal to the length of the pump stroke, with the retaining device 12 fixed in the mating part of this device, descending into the column of the pump pipes 13, wherein the lower part of the cylinder 1 equipped with the stop of the cylinder 14, the inner diameter of which is less than the outer diameter of the immovable plunger 9.
EFFECT: increased reliability, simplified pump design and installation.
2 dwg

Description

Изобретение относится к нефтедобывающей отрасли и может быть использовано при механизированной добыче нефти.The invention relates to the oil industry and can be used in mechanized oil production.

Известен глубинный (вставной) насос с подвижным цилиндром и неподвижным плунжером, содержащий неподвижный плунжер, жестко связанный с устройством закрепления его нижней части, при этом цилиндр в своей верхней части снабжен нагнетательным клапаном, жестко связан с колонной штанг и охватывает неподвижный плунжер, с возможностью возвратно-поступательного движения (см. «Глубиннонасосная добыча нефти», Н.Д. Дрэготеску, М., изд-во Недра, 1966 г., рис. 177, стр. 254).Known deep (plug-in) pump with a movable cylinder and a fixed plunger, containing a fixed plunger, rigidly connected with a device for securing its lower part, while the cylinder in its upper part is equipped with a discharge valve, is rigidly connected to the rod string and covers a fixed plunger, with the possibility of return - progressive movement (see. "Deep pump oil production", ND Dragotescu, M., Nedra publishing house, 1966, Fig. 177, p. 254).

Недостатком такого насоса являются относительно малые проходные сечения всасывающего клапана, содержащего стандартный комплект (село-шарик), а также то, что работа такого клапана основана на принципе «вакуумирования» полости цилиндра.The disadvantage of such a pump is the relatively small flow sections of the suction valve containing a standard set (village ball), and the fact that the operation of such a valve is based on the principle of "evacuation" of the cylinder cavity.

Наиболее близким по технической сущности является скважинный штанговый насос, содержащий цилиндр, плунжер, шток, в верхней части плунжера установлен всасывающий клапан, в верхней части цилиндра размещен нагнетательный клапан, при этом цилиндр выполнен подвижным, плунжер выполнен неподвижным, запорный элемент всасывающего клапана связан с подвижным цилиндром, выполнен с участком сферической поверхности и закреплен на стержне, подвижно установленном в направляющих втулках, а запорный элемент нагнетательного клапана установлен на штоке (патент RU №2561935, F04B 47/00, опубл. 10.09.2015).The closest in technical essence is a borehole sucker rod pump containing a cylinder, plunger, rod, a suction valve is installed in the upper part of the plunger, a discharge valve is placed in the upper part of the cylinder, the cylinder is movable, the plunger is stationary, the shut-off element of the suction valve is connected with the movable a cylinder, made with a spherical surface and mounted on a rod movably mounted in the guide bushings, and the shut-off element of the discharge valve mounted on the rod (Patent RU №2561935, F04B 47/00, publ. 09.10.2015).

Его недостатками являются относительная сложность конструкции, малые проходные сечения клапанных узлов и сложность монтажа насоса.Its disadvantages are the relative complexity of the design, the small passage sections of the valve assemblies and the complexity of mounting the pump.

Технической задачей предлагаемого скважинного штангового насоса с подвижным цилиндром является упрощение конструкции и монтажа насоса, повышение эксплуатационной надежности и повышение добывных возможностей насоса за счет увеличения проходных сечений клапанных узлов.The technical task of the proposed borehole sucker-rod pump with a movable cylinder is to simplify the design and installation of the pump, increase operational reliability and increase the production capacity of the pump by increasing the flow areas of valve assemblies.

Указанная задача решается скважинным штанговым насосом с подвижным цилиндром, содержащим неподвижный плунжер, жестко связанный с устройством закрепления его нижней части, цилиндр, снабженный шариковым нагнетательным клапаном в его верхней части, жестко связанный с колонной насосных штанг, охватывающий неподвижный плунжер с возможностью возвратно-поступательного движения, при этом неподвижный плунжер в своей верхней части снабжен заборным клапаном принудительного срабатывания, содержащем оправку, жестко связанную с верхней частью неподвижного плунжера посредством клетки-переводника, на которой установлен с относительной продольной подвижностью плунжерный элемент, нижний конец которого оснащен упрочненной втулкой, герметично взаимодействующей, при ходе колонны штанг с цилиндром вниз, с опорным седлом, закрепленным в нижней части оправки, но выше клетки-переводника.This problem is solved by a borehole sucker rod pump with a movable cylinder containing a fixed plunger rigidly connected to a device for securing its lower part, a cylinder equipped with a ball discharge valve in its upper part, rigidly connected to a string of pump rods, covering a stationary plunger with the possibility of reciprocating motion while the stationary plunger in its upper part is equipped with a forced-action intake valve containing a mandrel rigidly connected to the upper part of the a fixed plunger by means of an adapter cage, on which a plunger element is installed with relative longitudinal mobility, the lower end of which is equipped with a hardened sleeve, hermetically interacting during the course of the rod string with the cylinder down, with a support seat fixed in the lower part of the mandrel, but above the adapter cage .

Новым является то, что заборная полость цилиндра не «вакуумируется», а заполняется под воздействием пластового давления, за счет принудительного срабатывания заборного клапана, а также то, что заборный клапан с принудительным срабатыванием имеет большее проходное сечение, по сравнению со стандартными клапанными узлами, содержащими пару «село-шарик», при тех же внешних габаритах.What is new is that the intake cavity of the cylinder is not “evacuated”, but is filled under the influence of reservoir pressure due to forced actuation of the intake valve, and also that the intake valve with forced actuation has a larger cross section than standard valve assemblies containing a couple of "village-ball", with the same external dimensions.

Совокупность отличительных признаков позволяет решить поставленные задачи.The combination of distinctive features allows us to solve the tasks.

На фиг. 1 схематично изображен продольный разрез скважинного штангового насоса с подвижным цилиндром (ход насоса вверх (заполнение полости цилиндра)); на фиг. 2 - сечение А-А (см. фиг. 1).In FIG. 1 schematically shows a longitudinal section of a borehole sucker rod pump with a movable cylinder (pump stroke up (filling the cylinder cavity)); in FIG. 2 - section AA (see Fig. 1).

Скважинный штанговый насос с подвижным цилиндром (см. фиг. 1) содержит цилиндр 1, жестко связанный с колонной штанг 2, в верхней части которого закреплен клапан нагнетательный 3. Во внутренней полости цилиндра 1 размещена сборка, которая содержит оправку 4 с упором верхнего плунжерного элемента 5, на которой установлен плунжерный элемент 6, подвижный относительно оправки 4. Нижняя часть плунжерного элемента 6 оснащена упрочненной втулкой 7, а нижняя часть оправки 4 оснащена упрочненным опорным седлом 8, которые герметично взаимодействуют при движении колонны штанг с плунжерной сборкой вверх. Нижняя часть оправки 4 при этом жестко связана с неподвижным плунжером 9 посредством клетки-переводника 10. Неподвижный плунжер 9 связан полой штангой 11, длина которого равна длине хода насоса, с устройством удерживающим 12 (цанговым, манжетным или иным), фиксирующимся в ответной части этого устройства, спускаемом в составе колонны насосных труб 13, при этом нижняя часть цилиндра 1 оснащена упором цилиндра 14, внутренний диаметр которого меньше внешнего диаметра неподвижного плунжера 9.A downhole sucker rod pump with a movable cylinder (see Fig. 1) contains a cylinder 1, rigidly connected to the rod string 2, in the upper part of which a discharge valve 3 is fixed. An assembly is placed in the inner cavity of the cylinder 1, which contains a mandrel 4 with an emphasis on the upper plunger element 5, on which a plunger element 6 is mounted, movable relative to the mandrel 4. The lower part of the plunger element 6 is equipped with a hardened sleeve 7, and the lower part of the mandrel 4 is equipped with a hardened support seat 8, which tightly interact when moving live column of the rods with the plunger assembly up. The lower part of the mandrel 4 is rigidly connected with the stationary plunger 9 by means of a transfer cage 10. The fixed plunger 9 is connected by a hollow rod 11, the length of which is equal to the stroke length of the pump, with the device holding 12 (collet, cuff or other), which is fixed in the mating part of this a device lowered in the string of pump pipes 13, while the lower part of the cylinder 1 is equipped with a stop of the cylinder 14, the inner diameter of which is less than the outer diameter of the stationary plunger 9.

Работает насос следующим образом. При ходе колонны штанг 2 с цилиндром 1 вверх клапан нагнетательный (шариковый) 3 закрыт, осуществляется подача скважинной продукции на дневную поверхность, колонна штанг 2 нагружена растягивающими усилиями. Заборный клапан (оправка 4 с относительно подвижным плунжерным элементом 6) при этом открыт (причем - принудительно), так как цилиндр 1 движется вверх, а трение между цилиндром 1 и плунжерным элементом 6 обеспечивает открытие клапана заборного. Пластовая продукция при этом заполняет полость цилиндра 1 под воздействием пластового давления, а не за счет вакуумирования этой полости, как в насосах стандартного исполнения, с клапанными узлами «седло-шарик».The pump operates as follows. During the course of the column of rods 2 with the cylinder 1 up, the discharge valve (ball) 3 is closed, the well products are supplied to the day surface, the column of rods 2 is loaded with tensile forces. The intake valve (mandrel 4 with a relatively movable plunger element 6) is open (and forcibly), since the cylinder 1 moves upward, and the friction between the cylinder 1 and the plunger element 6 ensures the opening of the intake valve. At the same time, stratum products fill the cavity of cylinder 1 under the influence of reservoir pressure, and not due to evacuation of this cavity, as in standard execution pumps, with valve seats “ball-seat”.

Ход колонны штанг 2 с цилиндром 1 вниз обеспечивает принудительное закрытие заборного клапана, а клапан нагнетательный (шариковый) 3 при этом открывается, и порция пластовой продукции выдавливается из полости цилиндра 1, в то же время плунжерный элемент 6 смещается вниз вдоль оправки 4, втулка упрочненная 7, закрепленная в нижней части плунжерного элемента 6, герметично взаимодействует с опорным седлом 8, закрепленным в нижней части оправки 4. Сопротивление движению колонны штанг 2 с цилиндром 1 вниз составляет трение плунжерного элемента 6 и неподвижного плунжера 7 о внутреннюю поверхность цилиндра, а так как их общая длина меньше, чем длина плунжера стандартного насоса, то и сопротивление движению колонны штанг 2 с цилиндром 1 заметно меньше.The stroke of the column of rods 2 with cylinder 1 downward provides for forced closing of the intake valve, and the discharge valve (ball) 3 is opened, and a portion of the reservoir products is squeezed out of the cavity of the cylinder 1, at the same time, the plunger element 6 is shifted down along the mandrel 4, the sleeve is hardened 7, fixed in the lower part of the plunger element 6, hermetically interacts with the support seat 8, fixed in the lower part of the mandrel 4. The resistance to movement of the column of rods 2 with the cylinder 1 downward makes friction of the plunger element 6 and does not movable plunger 7 on the inner surface of the cylinder, and since their total length is less than the length of the plunger of a standard pump, the resistance to movement of the column of rods 2 with cylinder 1 is noticeably smaller.

Таким образом, достигаются поставленные задачи: повышается эксплуатационная надежность насоса, расширяются технические характеристики насоса, в частности возможность эксплуатации скважин с высоковязкой продукцией.Thus, the tasks are achieved: the operational reliability of the pump is increased, the technical characteristics of the pump are expanded, in particular, the possibility of operating wells with highly viscous products.

Claims (1)

Скважинный штанговый насос с подвижным цилиндром, содержащий неподвижный плунжер, жестко связанный с устройством закрепления его нижней части, цилиндр, снабженный шариковым нагнетательным клапаном в его верхней части, жестко связанный с колонной насосных штанг, охватывающий неподвижный плунжер с возможностью возвратно-поступательного движения, отличающийся тем, что неподвижный плунжер в своей верхней части снабжен заборным клапаном принудительного срабатывания, содержащим оправку с продольными выборками, жестко связанную с верхней частью неподвижного плунжера посредством клетки-переводника, на которой установлен с относительной продольной подвижностью плунжерный элемент, нижний конец которого оснащен упрочненной втулкой, герметично взаимодействующей, при ходе колонны штанг с цилиндром вниз, с опорным седлом, закрепленным в нижней части оправки, но выше клетки-переводника.A downhole sucker rod pump with a movable cylinder, comprising a fixed plunger rigidly connected to a fixing device for its lower part, a cylinder equipped with a ball discharge valve in its upper part, rigidly connected to a column of pump rods, covering a fixed plunger with the possibility of reciprocating movement, characterized in that the stationary plunger in its upper part is equipped with a forced-action intake valve containing a mandrel with longitudinal samples rigidly connected to the upper part of the fixed plunger by means of an adapter cage on which a plunger element is installed with relative longitudinal mobility, the lower end of which is equipped with a hardened sleeve that tightly interacts with the rod string with the cylinder down, with a support seat fixed in the lower part of the mandrel, but above the cage sub
RU2016127065A 2016-07-05 2016-07-05 Well sucker-rod pump with movable cylinder RU2620139C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016127065A RU2620139C1 (en) 2016-07-05 2016-07-05 Well sucker-rod pump with movable cylinder

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016127065A RU2620139C1 (en) 2016-07-05 2016-07-05 Well sucker-rod pump with movable cylinder

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2620139C1 true RU2620139C1 (en) 2017-05-23

Family

ID=58881792

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2016127065A RU2620139C1 (en) 2016-07-05 2016-07-05 Well sucker-rod pump with movable cylinder

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2620139C1 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU987175A1 (en) * 1981-07-15 1983-01-07 за вители / / г.. Well sucker rod pump
SU1514973A1 (en) * 1987-12-04 1989-10-15 Азербайджанский государственный научно-исследовательский и проектный институт нефтяной промышленности Down-hole sucker-rod double-acting pump
US5407333A (en) * 1993-10-12 1995-04-18 Lambright; Charles T. Subsurface pump with pump rod connected valve ball
RU2561935C1 (en) * 2014-06-19 2015-09-10 Закрытое акционерное общество "ЭЛКАМ-нефтемаш" Well sucker-rod pump

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU987175A1 (en) * 1981-07-15 1983-01-07 за вители / / г.. Well sucker rod pump
SU1514973A1 (en) * 1987-12-04 1989-10-15 Азербайджанский государственный научно-исследовательский и проектный институт нефтяной промышленности Down-hole sucker-rod double-acting pump
US5407333A (en) * 1993-10-12 1995-04-18 Lambright; Charles T. Subsurface pump with pump rod connected valve ball
RU2561935C1 (en) * 2014-06-19 2015-09-10 Закрытое акционерное общество "ЭЛКАМ-нефтемаш" Well sucker-rod pump

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7891960B2 (en) Reciprocal pump for gas and liquids
EP3488074B1 (en) Downhole pump with controlled traveling valve
US9447788B2 (en) Linear pump and motor systems and methods
US6368084B1 (en) Downstroke sucker rod well pump
US9518457B2 (en) Downhole tool for opening a travelling valve assembly of a reciprocating downhole pump
US9885353B2 (en) Pressure relief mechanism for linear actuator well pump
US20160069167A1 (en) Downhole gas release apparatus
RU2620139C1 (en) Well sucker-rod pump with movable cylinder
US9915256B2 (en) Magnetic anti-gas lock rod pump
RU2465438C1 (en) Borehole gate
CA2871378C (en) Deviation tolerant well plunger pump
RU2366832C1 (en) Valve device for rod-type deep-well pumps
EP3034775A1 (en) Valve device for use in a wellbore
RU2233995C1 (en) Deep-well sucker-rod pump
RU2581289C1 (en) Rodless borehole pump
US2906210A (en) Plunger pump
RU2576560C1 (en) Well sucker-rod pump
RU168008U1 (en) REVERSE VALVE DEPTH BAR PUMP
RU2258837C2 (en) Method of and device to provide operation of suction valve of deep-well sucker-rod pump
RU207559U1 (en) Packer for pipeless operation of oil wells with a borehole pump
US20160130921A1 (en) Downhole pump seating nipple with perforations
RU2252355C2 (en) Valve for oil-well plunger pump
CA2950523A1 (en) Hydrocarbon extraction tool and pump assemblies
RU2555432C1 (en) Well sucker-rod pump
RU96617U1 (en) Borehole PUMP PUMP

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20180706