RU2620183C1 - Sucker rod pumping unit - Google Patents

Sucker rod pumping unit Download PDF

Info

Publication number
RU2620183C1
RU2620183C1 RU2016116418A RU2016116418A RU2620183C1 RU 2620183 C1 RU2620183 C1 RU 2620183C1 RU 2016116418 A RU2016116418 A RU 2016116418A RU 2016116418 A RU2016116418 A RU 2016116418A RU 2620183 C1 RU2620183 C1 RU 2620183C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
cylinder
plunger
larger diameter
toroidal
cavity
Prior art date
Application number
RU2016116418A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Камил Рахматуллович Уразаков
Рамиль Назифович Бахтизин
Андрей Геннадьевич Комков
Илья Андреевич Мухин
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Уфимский государственный нефтяной технический университет"
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 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Уфимский государственный нефтяной технический университет" filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Уфимский государственный нефтяной технический университет"
Priority to RU2016116418A priority Critical patent/RU2620183C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2620183C1 publication Critical patent/RU2620183C1/en

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04BPOSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B47/00Pumps or pumping installations specially adapted for raising fluids from great depths, e.g. well pumps
    • F04B47/02Pumps or pumping installations specially adapted for raising fluids from great depths, e.g. well pumps the driving mechanisms being situated at ground level

Landscapes

  • Details Of Reciprocating Pumps (AREA)

Abstract

FIELD: oil and gas industry.
SUBSTANCE: pump unit contains string of the pump pipes and rods, lock support, cylinder with installed one above another stages with different diameters. On the string of the pump rods two hollow plungers of small and large diameters are suspended, they are connected coaxially and movably located inside the cylinder. The suction valve is installed in the large diameter plunger, its cavity is connected with the cylinder cavity by means of the holes. A weight is connected to the bottom end of the large diameter plunger and movable through the through passage. Tightening rubber rings are mounted at the lower end of the cylinder, which upper part is provided with toroidal weights, which are provided with rubber sealing rings. Above the toroidal weights on the external surface of the cylinder the spring-loaded clamps are installed in form of the isoscales triangle, its top looks upward. A weight section facing the large diameter cylinder inaxial direction is made in the form of a truncated cone with a hole in its center. A plate spring is positioned under the large diameter plunger.
EFFECT: full pump operability by increasing the pressing force of toroidal weights.
2 dwg

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.

Также известна 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.Also known is a sucker rod pump installation comprising columns of pump pipes 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, coaxially connected to one another and hollowly located inside the cylinder smaller and larger diameter plunger with suction and discharge valves installed in a larger diameter plunger, the cavity of which communicates with the cylinder cavity by means of openings TIFA. 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.

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, всасывающий клапан установлен в плунжере большего диаметра, полость которого сообщается с полостью цилиндра с помощью отверстий, при этом максимальное расстояние от верхнего конца плунжера большего диаметра до места сочленения ступеней цилиндра равна длине хода плунжеров, груз, имеющий верхнюю полую часть, сообщающуюся через всасывающий клапан с полостью плунжера большего диаметра, соединенный с нижним концом плунжера большего диаметра и имеющий возможность движения через сквозной проход, фильтр, расположенный в полой части груза, замковую опору, выполненную на уровне сквозного прохода, оснащенного втулкой-скребком, отличающаяся тем, что 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 (патент RU №2565947, F04B 47/02, 2014 г.).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 located inside the cylinder hollow plunger of smaller and larger diameters with suction and discharge valves, the suction valve is installed in the plunger of larger diameter, cavity which communicates with the cylinder cavity by means of holes, while 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, a load having an upper hollow part communicating via a suction valve with a larger plunger cavity connected to the lower end a plunger of a larger diameter and having the ability to move through the through passage, a filter located in the hollow part of the load, a locking support made at the level of the through passage equipped with with a narrow scraper, characterized in that 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, over 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 cell with a seat and a locking body in the form of a ball (patent RU No. 2565947, F04B 47/02, 2014).

Однако ударные нагрузки, возникающие при достижении нижней мертвой точки во время хода колонны насосных штанг вниз, приводят к сокращению межремонтного периода работы скважины, снижают герметичность плунжерной пары. Также в процессе работы плунжерного насоса может наблюдаться смещение тороидальных грузов по причине недостаточного качества изготовления, ошибок при монтаже, износа в процессе работы.However, shock loads that occur when reaching the bottom dead center during the stroke of the pump rod string down lead to a reduction in the overhaul period of the well, reduce the tightness of the plunger pair. Also, during the operation of the plunger pump, a displacement of toroidal loads can be observed due to insufficient manufacturing quality, installation errors, wear during operation.

Решаемая задача и ожидаемый технический результат заключаются в обеспечении полноценной работоспособности насоса повышением прижимающей силы тороидальных грузов, путем изменения геометрии нижней части тороидальных грузов и их посадочного места, сохранением длины хода плунжера большего диаметра.The problem to be solved and the expected technical result are to ensure full pump operability by increasing the compressive force of the toroidal weights, by changing the geometry of the lower part of the toroidal weights and their seat, while maintaining the stroke length of a larger diameter plunger.

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. 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 нижней части 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 подпружиненным запорным органом в форме шара. Согласно изобретению нижний ряд тороидальных грузов поверхностью, обращенной в сторону цилиндра большего диаметра, в осевом сечении выполнены в форме усеченного конуса с отверстием по центру, также плунжер большего диаметра в нижней своей части оснащен тарельчатой пружиной.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. 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, spring-loaded clamps are placed above the toroidal weights on the outer surface of the cylinder, in the form of an isosceles triangle whose top 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 an injection valve box with a diameter greater than the diameter of this plunger, in the lower part of which there is a discharge valve, 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 compensation valve is made in the lower part of the larger plunger leakage, which is a valve cage with a seat and a spring-loaded locking element in the form of a ball. According to the invention, the lower row of toroidal weights with a surface facing a cylinder of a larger diameter, in axial section, is made in the form of a truncated cone with a hole in the center, and a larger diameter plunger in its lower part is equipped with a disk spring.

На фиг. 1 показана конструкция устройства, на фиг. 2 показан перепускной клапан.In FIG. 1 shows the design of the device, FIG. 2 shows a bypass valve.

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 (подробно изображен на фиг. 2), представляющий собой клетку клапана с седлом и подпружиненным запорным органом в форме шара, перепуск газожидкостной смеси производится в полость фильтрового груза. Верхняя часть цилиндра 3 снабжена тороидальными грузами 12, препятствующими страгиванию цилиндра 3 при ходе колонны штанг 2 вверх, причем нижние грузы 14 поверхностью, обращенной в сторону цилиндра большего диаметра в осевом сечении выполнены в форме усеченного конуса с отверстием по центру, и верхними уплотнительными кольцами 13, предназначенными для защиты зазора, образованного наружной стенкой цилиндра 3 и внутренней стенкой насосно-компрессорных труб 1 от попадания мехпримесей, и предотвращая заклинивание насоса в насосно-компрессорных трубах 1. 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, 14 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. Для обеспечения безударного движения плунжера при его достижении нижней мертвой точки под плунжером большего диаметра установлена тарельчатая пружина 21.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. A leakage compensation valve 11 is made in the lower part of the larger plunger 5 (shown in detail in Fig. 2 ), which is a valve cage with a seat and a spring-loaded locking body in the form of a ball, the gas-liquid mixture is bypassed into the filter cargo cavity. 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 movement, the lower weights 14 having an axial section facing the larger cylinder in the form of a truncated cone with a hole in the center 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 tubing 1 from ingress of mechanical impurities, and preventing the pump from jamming into the tubing pipes 1. 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 of the sucker rod pump, made in the hollow part of the filter load 10. To hold the toroidal loads 12, 14 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 the shape of an isosceles triangle, the apex of which is directed upwards. To ensure shock-free movement of the plunger when it reaches bottom dead center, a disk spring 21 is installed under the larger diameter plunger.

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 страгиванию при ходе колонны штанг 2 вверх. Нижний ряд тороидальных грузов поверхностью, обращенной в сторону цилиндра большего диаметра, в осевом сечении выполнены в форме усеченного конуса с отверстием по центру. Таким образом обеспечивается гарантированная прижимающая сила на торец цилиндра большего диаметра, расположение торца большего цилиндра не должно быть выше точки изменения профиля колонны насосных труб, для обеспечения гарантированной прижимающей силы. При смещениях в процессе функционирования скошенные тороидальные грузы будут позиционировать цилиндр большего диаметра при воздействии смещающей силы, удерживая его в исходном положении.The sucker rod pump unit 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 larger and smaller diameters 5 and 4 located one above the other through holes 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 breaking during the course of the rod string 2 up . The bottom row of toroidal weights with the surface facing the cylinder of a larger diameter, in axial section, is made in the form of a truncated cone with a hole in the center. This ensures a guaranteed clamping force on the end face of a cylinder of a larger diameter, the location of the end face of the larger cylinder should not be higher than the point of change in the profile of the pump tubing string to ensure guaranteed clamping force. During displacements during operation, the beveled toroidal loads will position the cylinder of a larger diameter when exposed to a biasing force, holding it in its original position.

Насосные трубы в месте расположения тороидальных грузов выполнены большим диаметром для увеличения веса грузов.Pump tubes at the location of the toroidal weights are made with a large diameter to increase the weight of the goods.

Секции грузов с уплотнительными кольцами устанавливаются чередованием с секциями без колец для снижения сил трения и обеспечения их сохранности при спуско-подъемных операциях.Cargo sections with o-rings are installed alternating with sections without rings to reduce friction and ensure their safety during tripping.

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.During the downward stroke, the discharge valve 6 closes due to a decrease in pressure in the cavity formed by the cylinder 3 and 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, the larger plunger 5 enters gas-liquid mixture through the 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 его длину его хода. Клапан 11 компенсации утечек позволяет перепускать их во внутреннюю полость фильтрового груза 10. Клапан компенсации утечек открывается при ходе колонны насосных штанг вниз.During the operation of the sucker rod pump, a gas-liquid mixture accumulates in the area under the plunger 5 of larger diameter as a result of leaks in the plunger pair, which prevents the aforementioned plunger 5 from moving down and reduces its stroke length. The leakage compensation valve 11 allows them to be bypassed into the internal cavity of the filter load 10. The leakage compensation valve opens when the rod string moves down.

Тарельчатая пружина 21 обеспечивает безударную остановку плунжера, обеспечивая тем самым более равномерный ход работы установки, снижая нагрузки на плунжерную пару и колонну насосных штанг.Belleville spring 21 provides an unstressed stop of the plunger, thereby ensuring a more uniform operation of the installation, reducing the load on the plunger pair and the string of pump rods.

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, with the exception of mechanical impurities falling into 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)

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, при этом максимальное расстояние от верхнего конца плунжера большего диаметра до места сочленения ступеней цилиндра равна длине хода плунжеров, груз, имеющий верхнюю полую часть, сообщающуюся через всасывающий клапан с полостью плунжера большего диаметра, соединенный с нижним концом плунжера большего диаметра и имеющий возможность движения через сквозной проход, фильтр, расположенный в полой части груза, замковую опору, выполненную на уровне сквозного прохода, оснащенного втулкой-скребком, 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 нижней части 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, отличающаяся тем, что плунжер большего диаметра в нижней своей части оснащен тарельчатой пружиной, нижний ряд тороидальных грузов поверхностью, обращенной в сторону цилиндра большего диаметра, в осевом сечении выполнен в форме усеченного конуса с отверстием по центру.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 hanging on the column of sucker rods, coaxially connected to each other and movably located inside the cylinder of a smaller hollow plunger and a larger diameter with suction and discharge valves, the suction valve is installed in a plunger of a larger diameter, the cavity of which communicates with the cylinder cavity using rst, while the maximum distance from the upper end of the plunger of larger diameter to the junction of the cylinder steps is equal to the stroke length of the plungers, a load having an upper hollow part communicating via a suction valve with a cavity of a plunger of larger diameter connected to the lower end of the plunger of larger diameter and having the ability to move through the through passage, a filter located in the hollow part of the load, a locking support made at the level of the through passage equipped with a scraper sleeve, the upper part of the cylinder is equipped with tori long-distance loads, toroidal loads are equipped with rubber o-rings, the seat for which is made of high purity, spring-loaded clamps in the form of an isosceles triangle are placed on the outer surface of the cylinder above the toroidal loads, the top of which is directed upwards, the lower part of the cylinder is equipped with lower sealing rings; at the lower end of the plunger of a smaller diameter, there is an injection valve box with a diameter greater than the diameter of this plunger, in the lower part of which there is a discharge valve, 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 compensation valve is made in the lower part of the larger plunger leakage, which is a valve cage with a seat and a locking element in the shape of a ball, characterized in that the larger diameter plunger in its lower part is equipped with n with a Belleville spring, the bottom row of toroidal weights with a surface facing a cylinder of larger diameter, in axial section, is made in the form of a truncated cone with a hole in the center.
RU2016116418A 2016-04-26 2016-04-26 Sucker rod pumping unit RU2620183C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016116418A RU2620183C1 (en) 2016-04-26 2016-04-26 Sucker rod pumping unit

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016116418A RU2620183C1 (en) 2016-04-26 2016-04-26 Sucker rod pumping unit

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2620183C1 true RU2620183C1 (en) 2017-05-23

Family

ID=58882548

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2016116418A RU2620183C1 (en) 2016-04-26 2016-04-26 Sucker rod pumping unit

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2620183C1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111663917A (en) * 2020-07-22 2020-09-15 吕学民 Underground dynamic sealing device of ultra-long stroke oil pumping unit
RU2736101C1 (en) * 2019-12-03 2020-11-11 Государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Альметьевский государственный нефтяной институт" Well rod pumping assembly (embodiments)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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
SU1756625A1 (en) * 1990-05-29 1992-08-23 Нефтегаз0Добывающее Управление "Альметьевнефть" Well rod pump unit
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
RU2565947C1 (en) * 2014-11-25 2015-10-20 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Уфимский государственный нефтяной технический университет" Rod pump unit

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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
SU1756625A1 (en) * 1990-05-29 1992-08-23 Нефтегаз0Добывающее Управление "Альметьевнефть" Well rod pump unit
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
RU2565947C1 (en) * 2014-11-25 2015-10-20 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Уфимский государственный нефтяной технический университет" Rod pump unit

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2736101C1 (en) * 2019-12-03 2020-11-11 Государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Альметьевский государственный нефтяной институт" Well rod pumping assembly (embodiments)
CN111663917A (en) * 2020-07-22 2020-09-15 吕学民 Underground dynamic sealing device of ultra-long stroke oil pumping unit
CN111663917B (en) * 2020-07-22 2023-10-03 梅河口市弘业无缝钢管有限公司 Underground dynamic sealing device of ultra-long stroke pumping unit

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10584546B1 (en) Rotator apparatus and method therefor
WO2017204631A1 (en) Double acting positive displacement fluid pump
RU2620183C1 (en) Sucker rod pumping unit
US9856864B2 (en) Reciprocating subsurface pump
CN104912782B (en) Combination type pump barrel minor diameter oil well pump
RU2565947C1 (en) Rod pump unit
EP3755877B1 (en) Downhole pump with anti-gas lock orifice
RU2567919C1 (en) Sucker rod pumping unit
RU2353805C1 (en) Well rod depth pump plant
RU2674843C1 (en) Pump
RU2644797C1 (en) Oil well pump
RU166611U1 (en) Borehole PUMP PUMP
RU2730771C1 (en) Double-acting sucker-rod pump
RU2677772C1 (en) Oil well pump
RU2677768C1 (en) Method of operation of a well, complicated by carrying out of mechanical impurities
CN112483370A (en) Down-stroke adjustable pull-down plunger pump
RU74172U1 (en) Borehole DEPTH PUMP INSTALLATION
RU2168654C1 (en) Oil-well sucker-rod pump
RU2534919C1 (en) Sucker-rod pump plant
RU2451211C1 (en) Downhole rod pump for extraction of high-viscosity oil
RU2736101C1 (en) Well rod pumping assembly (embodiments)
RU2779860C1 (en) Downhole rod pump
US9482227B2 (en) Wiper assembly for a pump
RU217344U1 (en) Plug-in design sucker rod pump
RU2342561C2 (en) Tubing sucker-rod pump with shortened barrel and plunger

Legal Events

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

Effective date: 20180427