RU2641762C1 - Submersible oil extraction unit with plunger pump - Google Patents
Submersible oil extraction unit with plunger pump Download PDFInfo
- Publication number
- RU2641762C1 RU2641762C1 RU2017113648A RU2017113648A RU2641762C1 RU 2641762 C1 RU2641762 C1 RU 2641762C1 RU 2017113648 A RU2017113648 A RU 2017113648A RU 2017113648 A RU2017113648 A RU 2017113648A RU 2641762 C1 RU2641762 C1 RU 2641762C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- nut
- screw
- plunger
- ball screw
- control station
- Prior art date
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
- F04B47/06—Pumps or pumping installations specially adapted for raising fluids from great depths, e.g. well pumps having motor-pump units situated at great depth
Abstract
Description
Изобретение относится к области нефтедобычи и может быть использовано для подъема скважинной жидкости.The invention relates to the field of oil production and can be used to lift well fluid.
Известна наземная установка штангового насоса, содержащая электродвигатель, кинематически связанный двухходовым винтом-гайкой с колонной штанг [Патент №2133875 РФ, F04B 47/02, опубл. 27.07.1999]. При вращении винта-гайки колонна штанг погружного плунжерного насоса совершает возвратно-поступательные движения в осевом направлении и приводит в движение поршень плунжерного насоса.Known surface installation of a sucker rod pump containing an electric motor kinematically connected by a two-way screw-nut with a rod string [Patent No. 2133875 of the Russian Federation, F04B 47/02, publ. July 27, 1999]. When the screw-nut is rotated, the rod string of the submersible plunger pump reciprocates in the axial direction and drives the piston of the plunger pump.
Недостатки установки:Disadvantages of installation:
1. Колона штанг ограничивает глубину спуска плунжерного насоса, а также надежность насосной установки, так как при увеличении длины, а значит веса, колонны штанг возрастают растягивающие напряжения, что приводит к обрывам штанг и отказу установки.1. The column of rods limits the depth of descent of the plunger pump, as well as the reliability of the pump installation, since with increasing length, and hence weight, the column of rods increase tensile stresses, which leads to breakage of the rods and failure of the installation.
2. Низкий КПД установки из-за высоких потерь на трение скольжения в передаче винт-гайка.2. Low installation efficiency due to high slip friction losses in the screw-nut gear.
3. Наличие в наземной части установки железобетонного фундамента, значительно увеличивающего стоимость всей установки.3. The presence in the ground part of the installation of reinforced concrete foundations, significantly increasing the cost of the entire installation.
Известна также наземная установка скважинного плунжерного насоса [Патент №5404767 США, 1993], содержащая, по меньшей мере, два установленных параллельно шариковинтовых привода штанг от реверсивного электродвигателя. Гайки привода, соединенные траверсой с полированным штоком, совершают возвратно-поступательное движение. Винты соединены с электродвигателем и защищены от окружающей среды гофрированными эластичными оболочками. В верхней и нижней точках корпуса установлены концевые выключатели для переключения реверса электродвигателя, а также выключатели аварийного снятия напряжения.Also known is a surface installation of a borehole plunger pump [US Patent No. 5,404,767, 1993], comprising at least two parallel-mounted ball screw rod drives from a reversible electric motor. The drive nuts connected by a traverse to a polished rod perform a reciprocating motion. The screws are connected to the electric motor and protected from the environment by corrugated elastic shells. At the upper and lower points of the housing, limit switches are installed to switch the reverse of the electric motor, as well as emergency voltage relief switches.
К числу недостатков установки следует отнести использование концевых выключателей для управления реверсом, связанное с прокладной отдельной электрической линии, снижающей надежность агрегата в целом; наличие колонны штанг, ограничивающих глубину спуска насоса и уменьшающих надежность, а также необходимость возведения фундамента, приводящее к увеличению стоимости всей установки.The disadvantages of the installation include the use of limit switches for reverse control associated with a separate electrical line laying, which reduces the reliability of the unit as a whole; the presence of a string of rods, limiting the depth of the descent of the pump and reducing reliability, as well as the need to build a foundation, leading to an increase in the cost of the entire installation.
Наиболее близким техническим решением (прототипом) является погружная нефтедобывающей установка с плунжерным насосом, включающая редуктор, эластичную оболочку, реверсивный электродвигатель с гидрозащитой, ведущий вал которого соединен с винтом шаровинтовой пары, находящейся в корпусе редуктора и соединенной со штангой привода насоса, связанной с гайкой шаровинтовой пары посредством полого штока, охватывающего винт и входящего с ним в подвижное соединение [Патент №2347947 РФ, F04B 47/06, опубл. 27.02.2009]. Внутренние полости корпуса и эластичной оболочки заполнены маслом, причем наружная поверхность оболочки сообщается с полостью скважины, а в нижней части винта шаровинтовой пары и на полом штоке установлены демпферы. Электродвигатель подключен к наземной станции управления.The closest technical solution (prototype) is an oil submersible installation with a plunger pump, which includes a gearbox, an elastic shell, a reversible electric motor with hydroprotection, the drive shaft of which is connected to the screw of a ball screw located in the gearbox housing and connected to the pump drive rod, connected to the ball screw nut pairs through a hollow rod, covering the screw and included with it in a movable connection [Patent No. 2347947 of the Russian Federation, F04B 47/06, publ. 02/27/2009]. The internal cavities of the casing and the elastic shell are filled with oil, and the outer surface of the shell communicates with the cavity of the well, and dampers are installed in the lower part of the screw of the ball screw pair and on the hollow stem. The electric motor is connected to a ground control station.
Недостатки конструкции:Design disadvantages:
1. При движении плунжера возникает перепад давления в уплотнении штока плунжера, что ведет к утечкам масла, используемого для смазывания передачи винт-гайка. Данная проблема не решается применением гофры, предложенной в патенте для устранения этого недостатка, т.к. гофра имеет ограниченный ресурс работы.1. When the plunger moves, a pressure differential occurs in the seal of the plunger rod, which leads to oil leaks used to lubricate the screw-nut gear. This problem is not solved by the use of the corrugation proposed in the patent to eliminate this drawback, because corrugation has a limited resource of work.
2. Спектр колебаний, возникающих при ударе гайки о демпфер, имеет широкий набор частот. При совпадении одной из частот с резонансной, возможно усталостное разрушение узлов установки.2. The spectrum of oscillations that occur when the nut hits the damper has a wide range of frequencies. If one of the frequencies coincides with the resonant one, fatigue failure of the installation units is possible.
Технической задачей изобретения является повышение надежности работы погружной установки за счет гашения перепада давления в уплотнении штока плунжера и безударного реверса гайки.An object of the invention is to increase the reliability of the submersible installation by damping the differential pressure in the seal of the plunger rod and shock-free reverse of the nut.
Указанный технический результат достигается тем, что в погружной нефтедобывающей установке с плунжерным насосом, содержащей редуктор, электродвигатель с гидрозащитой, ведущий вал которого соединен с винтом шаровинтовой пары, находящейся в корпусе редуктора и соединенной со штангой привода насоса, связанной с гайкой шаровинтовой пары посредством полого штока, охватывающего винт, демпферы, установленные в нижней части корпуса редуктора и наземную станцию управления, согласно изобретению, в верхней части корпуса редуктора размещена камера глушения, позволяющая избежать пульсаций давления при движении плунжера, перед которой установлены демпферы.The specified technical result is achieved by the fact that in a submersible oil production installation with a plunger pump containing a gearbox, a hydraulic motor with a drive shaft connected to a screw of a ball screw located in the gearbox housing and connected to a pump drive rod connected to the ball screw nut by a hollow rod covering the screw, dampers installed in the lower part of the gear housing and ground control station, according to the invention, in the upper part of the gear housing is placed cam A silencing measure that avoids pressure pulsations when the plunger moves, in front of which dampers are installed.
Для обеспечения безударного реверса гайки станция управления снабжена блоком управления ходом гайки.To ensure shock-free reverse of the nut, the control station is equipped with a nut stroke control unit.
Погружная нефтедобывающая установка с плунжерным насосом схематично изображена на чертеже. Submersible oil production plant with a plunger pump is shown schematically in the drawing.
Установка содержит последовательно установленные плунжерный насос 1, имеющий впускные отверстия 2, редуктор 3, гидрозащиту 4 и электродвигатель 5. Электродвигатель 5 соединен кабелем со станцией управления 6, размещенной на поверхности.The installation comprises sequentially installed
Редуктор 3 представляет собой узел, состоящий из маслозаполненного корпуса, в верхней части которого установлена камера глушения 7, и шаровинтовой пары 8, включающей подвижную гайку 9 и рабочий винт 10. Вал 11 электродвигателя 5 через вал 12 гидрозащиты 4 соединен с рабочим винтом 10. Подвижная гайка 9, перемещаясь по направляющей 14, вмонтированной в корпус редуктора 3, обеспечивает продольное перемещение полого штока 13, с которым она соединена и который перемещается снаружи рабочего винта. Полый шток 13 соединен полированной штангой 15 с плунжерным насосом 1. В камере глушения 7 штанга 15, совершающая возвратно-поступательные движения, загерметизирована с помощью кольцевых уплотнений 16, которые размещены с наружных сторон оснований камеры 7. Для диссипации энергии удара при реверсе гайки 9 в нижней части корпуса редуктора 3 и перед камерой глушения 7 установлены демпферы 17, которые могут содержать упругие элементы. Станция управления 6 снабжена блоком управления ходом гайки, он может быть выполнен в виде программного обеспечения.The
Гидрозащита 4 по конструкции аналогична применяемой в установках с центробежными насосами и снабжена осевым подшипником двухстороннего действия 18, в котором подпятник состоит из сегментов. В верхней части гидрозащиты 4 сформирована камера 19, которая предназначена для предотвращения перепада давлений и защиты от попадания мех. примесей в электродвигатель.The
Установка работает следующим образом.Installation works as follows.
Вращение вала 11 электродвигателя 5 передается промежуточным валом 12 гидрозащиты 4 на рабочий винт 10 шаровинтовой пары 8. При вращении винта 10 происходит продольное перемещение по направляющей 14 подвижной гайки 9 и соединенного с ней полого штока 13 до верхнего или нижнего положения. Шток 13 перемещает штангой 15 плунжер насоса 1. При движении плунжера вверх происходит закачка жидкости через впускные отверстия 2. Камера глушения 7 за счет сопротивления уплотнения 16 и за счет сжимаемости в ней жидкости гасит пульсации давления, образующиеся при движении плунжера, что позволяет избежать утечек масла. При первом включении электродвигателя 5 гайка 8 проходит путь вверх и вниз с касанием верхних и нижних демпферов 17. В момент касания происходит изменение значения тока электродвигателя 5, которое фиксируется в блоке управления хода гайки, входящем в состав станции управления 6. По изменению тока двигателя в моменты касаний определяется время прохождения гайкой пути от верхних до нижних демпферов. Оно запоминается и дальнейший ход гайки определяется этим временем за вычетом малой величины Е, благодаря чему далее работа идет без касаний. Время хода гайки корректируется, если в блок управления снова приходит сигнал о касании.The rotation of the
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2017113648A RU2641762C1 (en) | 2017-04-19 | 2017-04-19 | Submersible oil extraction unit with plunger pump |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2017113648A RU2641762C1 (en) | 2017-04-19 | 2017-04-19 | Submersible oil extraction unit with plunger pump |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2641762C1 true RU2641762C1 (en) | 2018-01-22 |
Family
ID=61023597
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2017113648A RU2641762C1 (en) | 2017-04-19 | 2017-04-19 | Submersible oil extraction unit with plunger pump |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2641762C1 (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN108302021A (en) * | 2018-04-12 | 2018-07-20 | 宁波合力机泵股份有限公司 | A kind of latent well formula single-cylinder vertical plunger oil-well pump |
RU185254U1 (en) * | 2018-07-16 | 2018-11-28 | Общество с ограниченной ответственностью "Пермская компания нефтяного машиностроения" | Well pump |
RU219805U1 (en) * | 2023-05-22 | 2023-08-08 | Андрей Иванович Васильев | BALL SCREW ROD PUMP DRIVE |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU870756A1 (en) * | 1980-01-25 | 1981-10-07 | Новочеркасский ордена Трудового Красного Знамени политехнический институт им. Серго Орджоникидзе | Apparatus for driving well sucker rod pumps |
US5404767A (en) * | 1993-09-03 | 1995-04-11 | Sutherland; James M. | Oil well pump power unit |
RU2133875C1 (en) * | 1998-01-05 | 1999-07-27 | Акционерная нефтяная компания Башнефть | Well sucker-rod pump drive |
RU2347947C1 (en) * | 2007-09-04 | 2009-02-27 | Открытое акционерное общество "Российская инновационная топливно-энергетическая компания (ОАО "РИТЭК") | Deep-well pump unit |
-
2017
- 2017-04-19 RU RU2017113648A patent/RU2641762C1/en active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU870756A1 (en) * | 1980-01-25 | 1981-10-07 | Новочеркасский ордена Трудового Красного Знамени политехнический институт им. Серго Орджоникидзе | Apparatus for driving well sucker rod pumps |
US5404767A (en) * | 1993-09-03 | 1995-04-11 | Sutherland; James M. | Oil well pump power unit |
RU2133875C1 (en) * | 1998-01-05 | 1999-07-27 | Акционерная нефтяная компания Башнефть | Well sucker-rod pump drive |
RU2347947C1 (en) * | 2007-09-04 | 2009-02-27 | Открытое акционерное общество "Российская инновационная топливно-энергетическая компания (ОАО "РИТЭК") | Deep-well pump unit |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN108302021A (en) * | 2018-04-12 | 2018-07-20 | 宁波合力机泵股份有限公司 | A kind of latent well formula single-cylinder vertical plunger oil-well pump |
RU185254U1 (en) * | 2018-07-16 | 2018-11-28 | Общество с ограниченной ответственностью "Пермская компания нефтяного машиностроения" | Well pump |
RU220954U1 (en) * | 2023-04-12 | 2023-10-11 | Общество с ограниченной ответственностью "Сибирь-мехатроника" | Installation of an electric plunger pump |
RU219805U1 (en) * | 2023-05-22 | 2023-08-08 | Андрей Иванович Васильев | BALL SCREW ROD PUMP DRIVE |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2347947C1 (en) | Deep-well pump unit | |
RU2641762C1 (en) | Submersible oil extraction unit with plunger pump | |
RU2669019C1 (en) | Stage of submersible screw oil well pump with submersible drive | |
CN106523334B (en) | Oil field well mechanical oil recovery device | |
RU2535900C1 (en) | Submersible plant with linear electric motor and double-acting pump | |
RU2017106691A (en) | SUBMERSIBLE PUMP UNIT WITH LINEAR ELECTRIC MOTOR, DOUBLE ACTION PUMP AND METHOD FOR LIFTING LIQUID FROM A WELL | |
US2699154A (en) | Oil well pumping apparatus | |
RU184849U1 (en) | Hydromechanical plunger pump drive | |
RU2532475C1 (en) | Well pump set | |
RU2532641C1 (en) | Submersible pump set | |
RU147159U1 (en) | INSTALLATION OF SUBMERSIBLE PLUNGER PUMP WITH TRANSMISSION ROTATION SCREW-NUT FOR LIFTING A GAS-FLUID MIXTURE FROM OIL WELLS | |
RU2532469C1 (en) | Submersible pump set | |
RU2680478C2 (en) | Downhole pump drive (options) | |
RU2479752C1 (en) | Borehole plunger pump assembly | |
RU2568022C1 (en) | Borehole pump unit | |
WO2019013675A1 (en) | Downhole pump | |
RU2449171C2 (en) | Pumping unit | |
RU147329U1 (en) | HYDRAULIC RETURNING AND INJURY MOVEMENT | |
RU2750179C1 (en) | Submersible oil production unit | |
RU182645U1 (en) | Modular submersible pump installation | |
RU185254U1 (en) | Well pump | |
RU2550858C1 (en) | Downhole electrically driven plunger pump | |
RU2504692C2 (en) | Electrically driven downhole unit | |
RU220954U1 (en) | Installation of an electric plunger pump | |
RU194568U1 (en) | Submersible plunger pump drive |