RU2684517C1

RU2684517C1 - Oil well pump

Info

Publication number: RU2684517C1
Application number: RU2017137897A
Authority: RU
Inventors: Мухтар Зуфарович Валитов; Роберт Загитович Нургалиев; Голия Ильдусовна Бикбулатова
Priority date: 2017-10-30
Filing date: 2017-10-30
Publication date: 2019-04-09

Abstract

FIELD: engines and pumps.SUBSTANCE: invention relates to machine building, to oil well pumps, and can be used in the oil industry. Oil well pump comprises a cylinder with a suction valve, an inlet screen configured coaxially to the cylinder in the form of a perforated cylindrical shank. Shank is telescopically connected to the cylinder and made with the possibility of axial displacement limited by the cylinder stopper. Perforated shank is provided with a central stem, adapted to interact with the suction valve.EFFECT: simplified design.3 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к области машиностроения, к скважинным штанговым насосам, и может быть использовано в нефтедобывающей промышленности.The invention relates to mechanical engineering, to sucker rod pumps, and can be used in the oil industry.

Известен штанговый скважинный насос (Каталог "Скважинные штанговые насосы для добычи нефти" ЦИНТИХимнефтемаш. М., 1988, с. 22), содержащий рабочий цилиндр, внутри которого с минимальным зазором перемещается полый плунжер с нагнетательным клапаном, связанный с колонной насосных штанг, в нижней части цилиндра установлен всасывающий клапан, вход которого соединен с выходом фильтра.A well-known sucker-rod pump (Catalog "Well sucker-rod pumps for oil production" ZINTIKhimneftemash. M., 1988, p. 22), comprising a working cylinder, inside which a hollow plunger with a discharge valve is connected with a minimum clearance, connected to the column of sucker rods, in the lower part of the cylinder, a suction valve is installed, the inlet of which is connected to the outlet of the filter.

Недостатками известного штангового скважинного насоса являются снижение объемной подачи с засорением фильтра, а также значительная трудоемкость подъема и опускания насоса для очистки фильтраThe disadvantages of the known sucker rod pump are the reduction in volumetric flow with clogged filter, as well as the significant complexity of raising and lowering the pump to clean the filter

Известен скважинный штанговый насос, вход которого соединен с полостью приемного фильтра, выполненного в виде перфорированного хвостовика соосно насосу, а выход насоса через обратный клапан сообщен с колонной насосно-компрессорных труб (НКТ), а последняя, через нормально закрытый обратный клапан, с полостью фильтра (см. Патент РФ №2415253, 2011 г.), который принят за прототип.A well sucker-rod pump is known, the input of which is connected to the cavity of the intake filter, made in the form of a perforated liner coaxially to the pump, and the pump output through the check valve is connected to the tubing string (tubing), and the latter, through the normally closed check valve, with the filter cavity (see RF Patent No. 2415253, 2011), which is adopted as a prototype.

Недостатками указанного устройства значительная трудоемкость смыва фильтра путем подачи жидкости под давлением из НКТ в полость фильтра.The disadvantages of this device is the significant complexity of flushing the filter by supplying liquid under pressure from the tubing to the filter cavity.

Целью предлагаемого технического решения является упрощение конструкции насоса.The aim of the proposed technical solution is to simplify the design of the pump.

В скважинном штанговом насосе, содержащем цилиндр со всасывающим клапаном, приемный фильтр, выполненный соосно цилиндру в виде цилиндрического перфорированного хвостовика, внутренняя полость которого сообщена с входом всасывающего клапана, согласно техническому решению, перфорированный хвостовик телескопически соединен с цилиндром и выполнен с возможностью ограниченного упором осевого перемещения, снабжен центральным стержнем, имеющим способность взаимодействовать со всасывающим клапаном.In a well sucker-rod pump containing a cylinder with a suction valve, a receiving filter made coaxially to the cylinder in the form of a cylindrical perforated liner, the inner cavity of which is in communication with the inlet of the suction valve, according to the technical solution, the perforated shank is telescopically connected to the cylinder and is made with the possibility of limited axial movement equipped with a Central rod having the ability to interact with the suction valve.

Наименьшее расстояние от торца стержня до всасывающего клапана меньше наибольшего хода хвостовика.The smallest distance from the end of the shaft to the suction valve is less than the maximum stroke of the shank.

В верхней части подвижного хвостовика выполнены, как минимум, два закрытых продольных паза возможностью взаимодействия верхней и нижней стенок пазов с упором.In the upper part of the movable shank, at least two closed longitudinal grooves are made with the possibility of interaction between the upper and lower walls of the grooves with a stop.

Конструкция предлагаемого устройства поясняется чертежом.The design of the proposed device is illustrated in the drawing.

На фиг. 1 представлена схема скважинного штангового насоса с приемным фильтром;In FIG. 1 is a diagram of a well pump with a suction filter;

На фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1;In FIG. 2 is a section AA in FIG. one;

Скважинный штанговый насос содержит цилиндр 1 (см. фиг. 1) с полым плунжером 2, в нижней части плунжера 2 установлен нагнетательный клапан 3, а в нижней части цилиндра - всасывающий клапан 4 с образованием рабочей полости 5 насоса. Насос в нижней части, соосно цилиндру, 1 снабжен составным цилиндрическим фильтром 6, выполненным в виде перфорированного хвостовика, телескопически соединенного с цилиндром 1 с возможностью ограниченного упором 7 цилиндра 1 осевого перемещения с образованием полости 8 фильтра 6. В верхней части хвостовика 6 выполнены, например, как минимум, два закрытых продольных сквозных паза 9 с возможностью взаимодействия нижней и верхней стенок (на фиг. не указаны) пазов 9 с упором 7. Упор 7 может быть выполнен, например, в виде разрезного пружинного кольца, установленного в кольцевой канавке 10 цилиндра 1.The downhole sucker rod pump contains a cylinder 1 (see Fig. 1) with a hollow plunger 2, a discharge valve 3 is installed in the lower part of the plunger 2, and a suction valve 4 is formed in the lower part of the cylinder with the formation of a working cavity 5 of the pump. The pump in the lower part, coaxial to the cylinder, 1 is equipped with a composite cylindrical filter 6, made in the form of a perforated shank, telescopically connected to the cylinder 1 with the possibility of axial movement limited by the stop 7 of the cylinder 1 with the formation of the cavity 8 of the filter 6. In the upper part of the shank 6 are made, for example at least two closed longitudinal through grooves 9 with the possibility of interaction between the lower and upper walls (not shown in Fig.) of the grooves 9 with a stop 7. The stop 7 can be made, for example, in the form of a split spring ring installed in the annular groove 10 of the cylinder 1.

Фильтр 6 снабжен центральным стержнем 11, выполненный с возможностью взаимодействия со всасывающим клапаном 4. Стержень 11 снабжен, например, направляющим 12 с упором 13, выполненным, например, в виде диска со сквозными отверстиями 14.The filter 6 is provided with a Central rod 11, configured to interact with the suction valve 4. The rod 11 is equipped, for example, with a guide 12 with a stop 13, made, for example, in the form of a disk with through holes 14.

Насос с фильтром 6 опущен в эксплуатационную колонну 15 скважины. Плунжер 2 соединен с приводом (на фиг. не показан) посредством колонны штанг 16, а цилиндр 1-е колонной НКТ 17.A pump with a filter 6 is lowered into the production casing 15 of the well. The plunger 2 is connected to the drive (not shown in Fig.) By means of a column of rods 16, and the cylinder is the 1st column of tubing 17.

Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.

Пусть плунжер 2 находится в нижнем положении (фиг. 1) и осуществляет цикл всасывания. Нагнетательный клапан 3 закрыт, а всасывающий клапан 4 открыт. Фильтр 6 (перфорированный хвостовик) под действием собственного веса находится в нижнем положении.Let the plunger 2 is in the lower position (Fig. 1) and carries out a suction cycle. Discharge valve 3 is closed and suction valve 4 is open. Filter 6 (perforated shank) is in the lower position under the action of its own weight.

При движении плунжера 2 вверх давление в рабочей полости 5 снижается. Жидкость, например, из пласта, (на фиг. не показан) через полость 8 хвостовика 6 перетекает в рабочую полость 5.When the plunger 2 moves upward, the pressure in the working cavity 5 decreases. The fluid, for example, from the reservoir (not shown in Fig.) Through the cavity 8 of the shank 6 flows into the working cavity 5.

Когда ячейки (на фиг. не указаны) перфорированного хвостовика 6 не засорены, их пропускная способность высокая. Поэтому перепад давления жидкости через ячейки фильтра 6 незначительный.When the cells (not shown in FIG.) Of the perforated shank 6 are not clogged, their throughput is high. Therefore, the pressure drop across the cells of the filter 6 is negligible.

Со временем ячейки хвостовика 6 засоряются механическими примесями и вязкой нефтью. При ходе плунжера 2 вверх, при цикле всасывания, перепад давления через ячейки хвостовика 6 возрастают. Давление в полости 8 хвостовика 6 снижается. Под действием создавшегося перепада давления между давлением пласта и полости 8, хвостовик 6 начинает перемещаться вверх. При значительном перепаде давления через фильтр стержень 11 взаимодействует с открытым всасывающим клапаном 4.Over time, the cells of the shank 6 become clogged with mechanical impurities and viscous oil. When the plunger 2 moves upwards, during the suction cycle, the pressure drop through the cells of the shank 6 increases. The pressure in the cavity 8 of the shank 6 is reduced. Under the action of the created pressure differential between the pressure of the reservoir and the cavity 8, the shank 6 begins to move up. With a significant pressure drop through the filter, the rod 11 interacts with the open suction valve 4.

При ходе нагнетания, когда плунжер 2 начинает перемещаться вниз, клапан 4 остается открытым. Жидкость из рабочей полости 5 цилиндра 1 через открытый всасывающий клапан 4 перетекает в полость 8 хвостовика 6. Перетекая через ячейки хвостовика 6, жидкость очищает ячейки от механических примесей и вязкой нефти.During the discharge, when the plunger 2 starts to move down, the valve 4 remains open. The liquid from the working cavity 5 of the cylinder 1 through the open suction valve 4 flows into the cavity 8 of the liner 6. Flowing through the cells of the liner 6, the liquid cleans the cells from mechanical impurities and viscous oil.

Таким образом, предлагаемое техническое решение позволяет осуществлять автоматическую очистку (регенерацию) приемного фильтра 6 при его засорении.Thus, the proposed technical solution allows for automatic cleaning (regeneration) of the intake filter 6 when it is clogged.

Claims

1. A well sucker rod pump comprising a working cylinder with a suction valve, a receiving filter made coaxially to the cylinder in the form of a cylindrical perforated shank, the inner cavity of which is in communication with the inlet of the suction valve, characterized in that the perforated shank is telescopically connected to the cylinder, with the possibility of a limited stop axial movement and is equipped with a central rod having the ability to interact with the suction valve.

2. The pump according to claim 1, characterized in that the smallest distance from the end of the rod to the suction valve is less than the maximum stroke of the shank.

3. The pump according to claim 1 or 2, characterized in that at least two closed longitudinal grooves are made in the upper part of the movable shank with the possibility of interaction between the upper and lower walls of the grooves with a stop.