RU2763235C1 - Differential sucker rod pumping unit - Google Patents
Differential sucker rod pumping unit Download PDFInfo
- Publication number
- RU2763235C1 RU2763235C1 RU2021121784A RU2021121784A RU2763235C1 RU 2763235 C1 RU2763235 C1 RU 2763235C1 RU 2021121784 A RU2021121784 A RU 2021121784A RU 2021121784 A RU2021121784 A RU 2021121784A RU 2763235 C1 RU2763235 C1 RU 2763235C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- plunger
- diameter
- cavity
- windows
- valve
- 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
Abstract
Description
Изобретение относится к нефтедобывающей отрасли и может быть использовано при механизированной добыче высоковязкой нефти.The invention relates to the oil industry and can be used in the mechanized production of high-viscosity oil.
Известна штанговая насосная установка (патент RU №2175402, МПК F04B 47/00, опубл. 27.10.2001 г., бюл. № 30,), содержащая колонны насосных труб и штанг, цилиндр с установленными одна над другой ступенями разного диаметра, два полых плунжера с всасывающим и нагнетательным клапанами, связанных между собой и с грузом, размещённым вне полости насосно-компрессорных труб, подвижно расположенных в цилиндре с образованием рабочих камер меньшего и большего диаметров. При этом всасывающий и нагнетательный клапаны установлены в плунжере большого диаметра и выполнены одноразмерными, а полость в плунжере большего диаметра между клапанами сообщается с полостью, образованной цилиндрами двух ступеней с помощью расположенных между клапанами отверстий, площадь поперечного сечения, которая больше площади поперечного сечения клапанов. При этом расстояние от верхнего конца плунжера большего диаметра до места сочленения равна длине хода плунжеров. Груз выполнен одноразмерным по диаметру и связан с нижней частью плунжера большего диаметра, а ступень цилиндра большего диаметра снабжена фильтром, расположенным коаксиально грузу с боковыми отверстиями, площадь поперечного сечения которых больше площади поперечного сечения отверстий нагнетательного клапана.A rod pumping unit is known (patent RU No. 2175402, IPC F04B 47/00, publ. 27.10.2001, bull. No. 30), containing columns of pumping pipes and rods, a cylinder with stages of different diameters installed one above the other, two hollow a plunger with suction and discharge valves connected to each other and with a load placed outside the cavity of the tubing, movably located in the cylinder with the formation of working chambers of smaller and larger diameters. In this case, the suction and discharge valves are installed in the plunger of large diameter and are made one-dimensional, and the cavity in the plunger of large diameter between the valves communicates with the cavity formed by the cylinders of two stages with the help of holes located between the valves, the cross-sectional area, which is larger than the cross-sectional area of the valves. In this case, the distance from the upper end of the plunger of larger diameter to the point of articulation is equal to the stroke length of the plungers. The load is made uniform in diameter and connected to the lower part of the plunger of a larger diameter, and the cylinder stage of a larger diameter is equipped with a filter located coaxially to the load with side holes, the cross-sectional area of which is larger than the cross-sectional area of the discharge valve holes.
К недостаткам данной установки можно отнести то, что во всасывающем клапане использована пара "седло- шарик", что существенно ограничивает проходные сечения клапанного узла, а это значит дополнительные гидравлические сопротивления в клапанном узле. Кроме того, комплект грузов увеличивает габариты насоса, в какой-то мере осложняя работы по монтажу и демонтажу насоса.The disadvantages of this installation include the fact that a "saddle-ball" pair is used in the suction valve, which significantly limits the flow sections of the valve assembly, which means additional hydraulic resistance in the valve assembly. In addition, a set of weights increases the dimensions of the pump, to some extent complicating the installation and dismantling of the pump.
Известен также скважинный штанговый насос для добычи высоковязкой нефти (патент RU №2716998, МПК F04B 47/00, опубл. 17.03.2020 г., бюл. № 8), содержащий колонны насосных труб и штанг, цилиндры с установленными одна над другой ступенями разного диаметра и два полых плунжера, связанных между собой, подвижно размещённых в цилиндрах и имеющих всасывающий и нагнетательный клапаны. Полость цилиндра большого диаметра сообщена с полостью верхнего полого плунжера через окна переводника. Всасывающий клапан выполнен в виде диска, жёстко связанного с оправкой, центрирующей диск относительно внутреннего отверстия седла. Нагнетательный шариковый клапан установлен в верхней части полого плунжера меньшего диаметра и имеет наружный диаметр корпуса больше наружного диаметра плунжера.Also known is a downhole rod pump for the production of high-viscosity oil (patent RU No. 2716998, IPC F04B 47/00, publ. diameter and two hollow plungers interconnected, movably placed in the cylinders and having suction and discharge valves. The cavity of the large-diameter cylinder communicates with the cavity of the upper hollow plunger through the windows of the sub. The suction valve is made in the form of a disc rigidly connected to a mandrel that centers the disc relative to the inner hole of the seat. The discharge ball valve is installed in the upper part of the hollow plunger of smaller diameter and has an outer diameter of the body greater than the outer diameter of the plunger.
Недостатком такого насоса является то, что дисковый всасывающий клапан работает за счёт перепада давления между подклапанной и надклапанной полостями.The disadvantage of such a pump is that the disc suction valve operates due to the pressure difference between the sub-valve and supra-valve cavities.
Техническими задачами предлагаемого изобретения являются повышение эффективности работы насоса за счёт обеспечения принудительного срабатывания дискового всасывающего клапана, увеличения проходных сечений верхнего шарикового клапана, уменьшения объёма вредного пространства, а также повышение надёжности работы узла крепления насоса за счёт использования комбинированной замковой опоры.The technical objectives of the invention are to increase the efficiency of the pump by providing forced operation of the disk suction valve, increasing the flow sections of the upper ball valve, reducing the volume of harmful space, as well as increasing the reliability of the pump mount due to the use of a combined locking support.
Технические задачи решаются дифференциальной штанговой насосной установкой, содержащей колонны насосных труб и штанг, два цилиндра разного диаметра, два полых плунжера, связанных между собой муфтой-переводником и размещенных в соответствующих цилиндрах, всасывающий клапан в виде диска, жестко связанный с оправкой, центрирующей диск относительно внутреннего отверстия седла клапана, полость цилиндра большого диаметра сообщена с полостью верхнего полого плунжера через окна переводника, размещенного ниже всасывающего клапана, опору замковую.Technical problems are solved by a differential rod pumping unit containing columns of pumping pipes and rods, two cylinders of different diameters, two hollow plungers interconnected by a coupling-sub and placed in the corresponding cylinders, a suction valve in the form of a disk rigidly connected to a mandrel centering the disk relative to internal opening of the valve seat, the cavity of the large-diameter cylinder communicates with the cavity of the upper hollow plunger through the windows of the sub located below the suction valve, the lock support.
Новым является то, что полый плунжер малого диаметра в верхней части оснащён шариковым клапаном увеличенного типоразмера и имеет длину, равную сумме длин хода насоса и цилиндра малого диаметра, а такжеWhat is new is that the small-diameter hollow plunger in the upper part is equipped with an oversized ball valve and has a length equal to the sum of the stroke lengths of the pump and the small-diameter cylinder, as well as
верхняя часть всасывающего клапана оснащена элементом золотниковым с окнами в верхней части, при этом элемент золотниковый при ходе полого плунжера вниз герметично взаимодействует с внутренней полостью полого плунжера, а при ходе вверх скважинная жидкость через окна перетекает через полый плунжер малого диаметра и шариковый клапан увеличенного типоразмера в полость колонны насосно-компрессорных труб (НКТ), а также оправка центрирующая соединена штоком с элементом плунжерным, имеющим наружный диаметр такой же, как и полый плунжер большого диаметра, и расположенным вне полости полого плунжера большого диаметра, при этом нижняя часть цилиндра большого диаметра оснащена замковой опорой, содержащей дорн анкерный, кольцо уплотнительное, втулку, манжету и ниппель, при этом корпус шарикового клапана увеличенного типоразмера жёстко связан с колонной насосных штанг.the upper part of the suction valve is equipped with a spool element with windows in the upper part, while the spool element during the downward stroke of the hollow plunger hermetically interacts with the internal cavity of the hollow plunger, and during the upward stroke, the well fluid flows through the windows through the small-diameter hollow plunger and the oversized ball valve into the cavity of the tubing string (tubing), as well as the centering mandrel, is connected by a rod to a plunger element having the same outer diameter as the large-diameter hollow plunger and located outside the cavity of the large-diameter hollow plunger, while the lower part of the large-diameter cylinder is equipped with a lock support containing an anchor mandrel, a sealing ring, a bushing, a cuff and a nipple, while the ball valve body of an increased size is rigidly connected to the pump rod string.
На фиг. 1 представлена схема продольного разреза насоса (ход вниз-заполнение цилиндра).In FIG. 1 shows a diagram of a longitudinal section of the pump (stroke down-filling the cylinder).
На фиг. 2 - схема продольного разреза насоса (ход вверх-нагнетание).In FIG. 2 is a diagram of a longitudinal section of the pump (stroke up-discharge).
На фиг. 3 - поперечное сечение - А-А (см. фиг. 2).In FIG. 3 - cross section - A-A (see Fig. 2).
На фиг. 4 - продольное сечение опоры комбинированной.In FIG. 4 - longitudinal section of the combined support.
Дифференциальная штанговая насосная установка содержит цилиндр малого диаметра короткий 1 (см. фиг. 1), соединённый с цилиндром большого диаметра 2 муфтой-переводником 3. Полый плунжер малого диаметра 4 и нижний полый плунжер 5 большого диаметра, подвижно расположенные в соответствующих им цилиндрах 1 и 2, жёстко связаны между собой переводником 6 с окнами. При этом полый плунжер малого диаметра 4 в верхней части оснащён шариковым клапаном увеличенного типоразмера 7 и имеет длину, равную длине хода насоса плюс длина цилиндра малого диаметра 1. Ниже переводника 6 с окнами установлен клапан всасывающий дисковый 8. Клапан всасывающий дисковый 8 содержит диск 9, корпус 10, седло 11, оправку центрирующую 12, а верхняя часть оснащена элементом золотниковым 13, в верхней части которого выполнены окна 14. При этом элемент золотниковый 13 при ходе полого плунжера 4 вниз герметично взаимодействует с внутренней полостью полого плунжера 4, а при ходе вверх - скважинная жидкость через окна 14 перетекает через полый плунжер 4 и шариковый клапан увеличенного типоразмера 7 в полость колонны НКТ (на фиг. 1, 2 не показана). Оправка центрирующая 12 имеет продольные выборки 15, а получающиеся продольные рёбра (направляющие) 16 обеспечивают центрирование оправки относительно седла 11. В свою очередь, оправка центрирующая 12 соединена штоком 17 с элементом плунжерным 18, имеющим наружный диаметр такой же, как и полый плунжер 5, и расположенным вне полости полого плунжера 5. Нижняя часть цилиндра 2 оснащена замковой опорой 19. Опора замковая 19 содержит дорн анкерный 20, кольцо уплотнительное 21, втулку 22, манжету 23 и ниппель 24.The differential rod pumping unit contains a short small-diameter cylinder 1 (see Fig. 1) connected to a large-
Корпус шарикового клапана увеличенного типоразмера 7 жёстко связан с колонной насосных штанг 25, совершающей возвратно- поступательное движение.The body of the ball valve of increased
Работает штанговая насосная установка следующим образом.Works rod pumping unit as follows.
В скважину (на фиг. 1, 2 не показана) насос спускают на колонне штанг 25 в требуемый интервал до посадки замковой опоры комбинированного типа 19 в якорный башмак (на фиг. 1, 2 не показан).In the well (not shown in Fig. 1, 2) the pump is lowered on the
При ходе колонны штанг 20 с плунжерной сборкой (состоящей из шарикового клапана 7, полого плунжера малого диаметра 4, окон 14, переводника 6, клапана всасывающего дискового 8, полого плунжера 5, диска 9, корпуса 10, седла 11, штока 17 и элемента плунжерного 18) вверх дисковый всасывающий клапан 8 закрывается под действием избыточного давления в полости цилиндра большого диаметра 2 и подтормаживающего воздействия элемента плунжерного 18, а шариковый клапан 7 открывается, порция скважинной жидкости при этом выдавливается в полость насосных труб (на фиг. 1, 2 не показана), добываемая жидкость и колонна штанг 20 движутся синхронно к устью скважины.During the course of the
При ходе колонны штанг 25 и плунжерной сборки вниз столб жидкости в колонне насосных труб удерживается клапаном шариковым 7, клапан всасывающий дисковый 8 открывается под воздействием забойного давления, так как давление столба жидкости воспринимается клапаном удерживающим шариковым 7 и подтормаживающего воздействия элемента плунжерного 18. При этом давление столба жидкости при закрытом удерживающем шариковом клапане 7 суммируется с весом колонны штанг, что в итоге обеспечивает стабильную работу насоса в целом, исключая при этом эффект "зависания" штанговой колонны.During the course of the
Дифференциальная штанговая насосная установка повышает эффективность работы насоса за счёт обеспечения принудительного срабатывания дискового всасывающего клапана, увеличения проходных сечений верхнего шарикового клапана, уменьшения объёма вредного пространства, а также повышает надёжность работы узла крепления насоса за счёт использования комбинированной замковой опоры.The differential rod pumping unit increases the efficiency of the pump by ensuring the forced operation of the disk suction valve, increasing the flow sections of the upper ball valve, reducing the volume of harmful space, and also increases the reliability of the pump mount due to the use of a combined locking support.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2021121784A RU2763235C1 (en) | 2021-07-22 | 2021-07-22 | Differential sucker rod pumping unit |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2021121784A RU2763235C1 (en) | 2021-07-22 | 2021-07-22 | Differential sucker rod pumping unit |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2763235C1 true RU2763235C1 (en) | 2021-12-28 |
Family
ID=80039724
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2021121784A RU2763235C1 (en) | 2021-07-22 | 2021-07-22 | Differential sucker rod pumping unit |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2763235C1 (en) |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN2295858Y (en) * | 1996-11-04 | 1998-10-28 | 何军 | Ball valve and disc valve connecting pipe type oil sucking pump |
RU2175402C1 (en) * | 2000-09-04 | 2001-10-27 | Уразаков Камил Рахматуллович | Sucker-rod pumping plant |
RU2382902C1 (en) * | 2009-03-23 | 2010-02-27 | Открытое акционерное общество "Российская инновационная топливно-энергетическая компания" (ОАО "РИТЭК") | Downhole rod pump |
RU2667302C1 (en) * | 2018-01-22 | 2018-09-18 | Публичное акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина | Sucker rod pump valve (options) |
RU2716998C1 (en) * | 2019-07-15 | 2020-03-17 | Государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Альметьевский государственный нефтяной институт" | Downhole sucker-rod pump for production of high-viscosity oil |
-
2021
- 2021-07-22 RU RU2021121784A patent/RU2763235C1/en active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN2295858Y (en) * | 1996-11-04 | 1998-10-28 | 何军 | Ball valve and disc valve connecting pipe type oil sucking pump |
RU2175402C1 (en) * | 2000-09-04 | 2001-10-27 | Уразаков Камил Рахматуллович | Sucker-rod pumping plant |
RU2382902C1 (en) * | 2009-03-23 | 2010-02-27 | Открытое акционерное общество "Российская инновационная топливно-энергетическая компания" (ОАО "РИТЭК") | Downhole rod pump |
RU2667302C1 (en) * | 2018-01-22 | 2018-09-18 | Публичное акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина | Sucker rod pump valve (options) |
RU2716998C1 (en) * | 2019-07-15 | 2020-03-17 | Государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Альметьевский государственный нефтяной институт" | Downhole sucker-rod pump for production of high-viscosity oil |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2474727C1 (en) | Borehole pump unit | |
US4741679A (en) | Oil well pump traveling valve | |
RU2763235C1 (en) | Differential sucker rod pumping unit | |
RU2340792C1 (en) | Well rod pump | |
RU2567919C1 (en) | Sucker rod pumping unit | |
RU2716998C1 (en) | Downhole sucker-rod pump for production of high-viscosity oil | |
RU2709754C1 (en) | Bottom-hole sucker-rod pump | |
RU2321772C1 (en) | Oil-well sucker-rod pump | |
RU2233995C1 (en) | Deep-well sucker-rod pump | |
US1900588A (en) | Liquid counter-balanced pumping system | |
US4243361A (en) | Standing valve assembly for an oil well pump | |
RU53737U1 (en) | DEPTH BAR PIPE PUMP WITH REMOVABLE SUCTION VALVE | |
RU84057U1 (en) | DIFFERENTIATED Borehole PUMP PUMP WITH MOBILE CYLINDER FOR PRODUCTION OF HIGH VISCOUS OIL | |
RU2059883C1 (en) | Sucker-rod pump set | |
RU135018U1 (en) | Borehole PUMP PUMP FOR OIL AND GAS PRODUCTION | |
RU2317443C1 (en) | Sucker-rod pumping unit | |
RU2779508C1 (en) | Downhole rod pump unit | |
RU2730774C1 (en) | Downhole sucker-rod pump | |
RU2779860C1 (en) | Downhole rod pump | |
RU2247864C1 (en) | Sucker-rod pumping unit | |
RU2003105399A (en) | LINE BORE PUMP PLANT FOR LIQUID AND GAS PRODUCTION | |
RU2244162C1 (en) | Oil-well sucker rod pump | |
SU1432266A2 (en) | Deep-well sucker-rod pump | |
RU2020270C1 (en) | Deep well pumping plant | |
RU41810U1 (en) | Borehole PUMP PUMP FOR PRODUCING PLASTIC LIQUIDS |