RU2786972C1

RU2786972C1 - Device for preventing the fall of the cable suspension of the ground drive of the rod depth pump

Info

Publication number: RU2786972C1
Application number: RU2022121746A
Authority: RU
Inventors: Артем Владимирович Миронов; Ришат Рифкатович Адиятуллин
Original assignee: Публичное акционерное общество "Татнефть" им. В.Д. Шашина
Filing date: 2022-08-10
Publication date: 2022-12-26

Abstract

FIELD: pumps.

SUBSTANCE: invention discloses a device to prevent the fall of the cable suspension of the ground drive of the rod depth pump. The device contains a housing consisting of an upper one with holes for the shaft and bolt and a lower one with two threaded holes of parts equipped with lugs and connected to each other by means of a spring adjustment mechanism. The regulating mechanism consists of a threaded guide shaft at the ends, fixed in a threaded hole in the lower part of the housing, a tension spring put on the guide shaft and fixed to the lower and upper parts of the housing using lugs. Also, the regulating mechanism consists of a coupling with an internal thread screwed onto the upper end of the guide shaft. A shaft with a thread at one end and a pin hole at the other end with a compression spring mounted on it is installed in the threaded hole of the lower part of the housing. A limiting plate with holes for the shaft and the lower part of the housing is mounted on the lower part of the housing and the free end of the shaft, fixed to limit its exit from the lower part of the housing using a cover and two bolts and from the shaft using a cotter pin installed in the shaft hole.

EFFECT: invention enables to create a device to prevent the falling of the cable suspension of the ground drive of the rod depth pump, which prevents spontaneous overturning of the cable suspension, rope breakage and leads to a reduction in emergency failures.

1 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности и может быть использовано при эксплуатации штанговых скважинных насосных установок, в частности станка-качалки.The invention relates to the oil industry and can be used in the operation of sucker rod pumping units, in particular pumping unit.

При работе станка-качалки канатная подвеска может выйти из своего посадочного места, часто это происходит при зависании колонны штанг. При работе привода на малых оборотах и зависании колонны штанг канатная подвеска выходит из своего посадочного места и таким образом происходит опрокидывание каната. Самопроизвольное опрокидывание каната имеет свои плюсы только тогда, когда привод работает на больших числах оборота, это предотвращает отказ узлов при резком движении вверх головки балансира, но если привод работает на низких оборотах с малым числом качания без сильных ударов при движении головки балансира вверх, то частое опрокидывание приводит к дополнительным затратам на повторный монтаж каната, т.е. к простоям скважин. Также при сильном крене фундаментного основания станка-качалки канатная подвеска может выйти из посадочного места или зафиксироваться криво на пятаке, в таком случае происходит износ каната и в результате его обрыв, что приводит к резкому удару по устьевой арматуре. During the operation of the pumping unit, the rope suspension may come out of its seat, often this happens when the column of rods hangs. When the drive is running at low speeds and the column of rods hangs, the rope suspension leaves its seat and thus the rope capsizes. Spontaneous tipping of the rope has its advantages only when the drive is running at high speeds, this prevents the failure of nodes during a sharp upward movement of the balancer head, but if the drive operates at low speeds with a small swing number without strong shocks when the balancer head moves up, then frequent overturning leads to additional costs for the re-assembly of the rope, i.e. to downtime wells. Also, with a strong heel of the foundation base of the pumping unit, the rope suspension can leave the seat or fix crookedly on the penny, in which case the rope wears out and, as a result, it breaks, which leads to a sharp blow to the wellhead fittings.

Технической задачей является создание устройства для предотвращения падения канатной подвески наземного привода штангового глубинного насоса, которое предотвращает самопроизвольное опрокидывание канатной подвески, обрыв каната и приводит к сокращению аварийных отказов. The technical task is to create a device for preventing the fall of the cable suspension of the ground drive of the sucker rod pump, which prevents spontaneous tipping of the cable suspension, rope breakage and leads to a reduction in emergency failures.

Техническая задача решается устройством для предотвращения падения канатной подвески наземного привода штангового глубинного насоса, содержащим корпус, состоящий из верхней с отверстиями под вал и болт и нижней с двумя резьбовыми отверстиями частей, снабженных ушками и соединенных между собой при помощи пружинного регулировочного механизма, состоящего из направляющего вала с резьбой на концах, закрепленного в отверстии с резьбой в нижней части корпуса, пружины растяжения, надетой на направляющий вал и закрепленной к нижней и верхней частям корпуса при помощи ушек, а также из муфты с внутренней резьбой, навернутой на верхний конец направляющего вала, также в резьбовое отверстие нижней части корпуса установлен вал с резьбой на одном конце и отверстием под шплинт на другом конце с установленной на нем пружиной сжатия, при этом на нижнюю часть корпуса и свободный конец вала установлена ограничительная пластина с отверстиями под вал и нижнюю часть корпуса, закрепленная для ограничения ее выхода с нижней части корпуса при помощи крышки и двух болтов и с вала при помощи шплинта, установленного в отверстие вала.The technical problem is solved by a device for preventing the fall of the cable suspension of a ground drive of a sucker rod pump , containing a housing consisting of an upper part with holes for a shaft and a bolt and a lower part with two threaded holes, equipped with ears and interconnected by means of a spring adjustment mechanism, consisting of a guide a shaft with threaded ends fixed in a threaded hole in the lower part of the housing, a tension spring put on the guide shaft and fixed to the lower and upper parts of the housing with the help of lugs, as well as from a coupling with an internal thread screwed onto the upper end of the guide shaft, also, a shaft with a thread at one end and a hole for a cotter pin at the other end with a compression spring installed on it is installed in the threaded hole of the lower part of the housing, while a restrictive plate with holes for the shaft and the lower part of the housing is installed on the lower part of the housing and the free end of the shaft, fixed to limit it in exit from the lower part of the housing using a cover and two bolts and from the shaft using a cotter pin installed in the shaft hole.

На фиг. 1 представлен общий вид устройства для предотвращения падения канатной подвески наземного привода штангового глубинного насоса.In FIG. 1 shows a general view of the device for preventing the fall of the rope suspension of the ground drive of a sucker rod pump.

На фиг. 2 представлено устройство, установленное на наземном приводе штангового глубинного насоса.In FIG. 2 shows a device installed on the ground drive of a sucker rod pump.

Устройство для предотвращения падения канатной подвески наземного привода штангового глубинного насоса (фиг. 1, 2) содержит корпус. Корпус состоит из верхней 1 с отверстиями под вал и болт и нижней 2 с двумя резьбовыми отверстиями частей, снабженных ушками (на фиг. 1, 2 не показаны) и соединенных между собой при помощи пружинного регулировочного механизма. The device for preventing the fall of the rope suspension of the ground drive of the sucker rod pump (Fig. 1, 2) contains a housing. The housing consists of an upper 1 with holes for the shaft and a bolt and a lower 2 with two threaded holes of parts equipped with ears (not shown in Fig. 1, 2) and interconnected by means of a spring adjustment mechanism.

Пружинный регулировочный механизм состоит из направляющего вала 3 с резьбой на концах, закрепленного в отверстии с резьбой нижней 2 части корпуса, пружины растяжения 4, надетой на направляющий вал 3 и прикрепленной к нижней 2 и верхней 1 частям корпуса при помощи ушек (на фиг. 1, 2 не показаны), а также из муфты 5 с внутренней резьбой, навернутой на верхний конец направляющего вала 3.The spring adjustment mechanism consists of a guide shaft 3 with threaded ends, fixed in a threaded hole in the lower 2 part of the housing, a tension spring 4 put on the guide shaft 3 and attached to the lower 2 and upper 1 parts of the housing with the help of lugs (in Fig. 1 , 2 not shown), as well as from a coupling 5 with an internal thread screwed onto the upper end of the guide shaft 3.

Также в резьбовое отверстие нижней 2 части корпуса установлен вал 6 с резьбой на одном конце и отверстием под шплинт на другом конце с установленной на нем пружиной сжатия 7.Also, a shaft 6 with a thread at one end and a hole for a cotter pin at the other end with a compression spring 7 installed on it is installed in the threaded hole of the lower 2 part of the housing.

При этом на нижнюю 2 часть корпуса и свободный конец вала 6 установлена ограничительная пластина 8 с отверстиями под вал 6 и нижнюю 2 часть корпуса. Выход пластины 8 с вала 6 и нижней 2 части корпуса ограничивает крышка 9, закрепленная к нижней 2 части корпуса двумя болтами 10, а также ограничивает шплинт 11, установленный в отверстие на валу 6.At the same time, a restrictive plate 8 with holes for the shaft 6 and the lower 2 part of the housing is installed on the lower 2 part of the housing and the free end of the shaft 6. The output of the plate 8 from the shaft 6 and the lower 2 part of the housing is limited by the cover 9, fixed to the lower 2 part of the housing by two bolts 10, and also limits the cotter pin 11 installed in the hole on the shaft 6.

Устройство собирают на месте перед установкой на наземный привод штангового глубинного насоса. Подбирают ограничительную пластину 8, исходя из ширины пятака 12. Пластину 8 устанавливают на нижнюю 2 часть корпуса и на вал 6. Отжав предварительно пружину 7, устанавливают на конце вала 6 шплинт 11 для предотвращения выхода пластины 8 из корпуса. Затем устанавливают крышку 9 на нижней 2 части корпуса, фиксируют ее двумя болтами 10. Крышка 9 также служит для предотвращения выхода пластины 8 из корпуса. The device is assembled on site before being installed on the ground drive of the sucker rod pump. The limiting plate 8 is selected based on the width of the penny 12. The plate 8 is installed on the lower 2nd part of the housing and on the shaft 6. After depressing the spring 7, a cotter pin 11 is installed at the end of the shaft 6 to prevent the plate 8 from leaving the housing. Then cover 9 is installed on the bottom 2 of the body, fixed with two bolts 10. Cover 9 also serves to prevent plate 8 from coming out of the body.

Перед установкой собранного устройства на пятак 12 привод переводят в нижнее положение. Before installing the assembled device on the penny 12, the drive is transferred to the lower position.

Перед установкой устройства пружину сжатия 7 сжимают. Верхнюю часть корпуса 1 зацепляют за пятак 12, что позволяет вытянуть вниз нижнюю 2 часть корпуса, растягивая при этом пружину 4 пружинного регулировочного механизма на ширину пятака. После фиксирования верхней 1 и нижней 2 частей устройства за пятак, затягивают болт 13 на верхней части устройства к пятаку, для исключения люфтов устройства, таким образом пружина 4 пружинного регулировочного механизма сама стягивает две части корпуса устройства и обеспечивает надежную фиксацию. После разжимают пружину сжатия 7 ограничительной пластины 8. Пластина 8 упирается об канат 14, устройство установлено, станок-качалку можно включать.Before installing the device, the compression spring 7 is compressed. The upper part of the body 1 is hooked on the nickel 12, which allows you to pull down the lower 2 part of the body, while stretching the spring 4 of the spring adjustment mechanism to the width of the nickel. After fixing the upper 1 and lower 2 parts of the device by the penny, tighten the bolt 13 on the upper part of the device to the penny, to eliminate the backlash of the device, so the spring 4 of the spring adjustment mechanism itself tightens the two parts of the device body and provides secure fixation. After the compression spring 7 of the restrictive plate 8 is unclenched. The plate 8 rests against the rope 14, the device is installed, the rocking machine can be turned on.

Устройство работает следующим образом.The device works as follows.

При возникновении зависания глубинно-насосного оборудования, при нарушении центровки привода, при скручивании каната 14 происходит срабатывание устройства, т.е. предотвращается самопроизвольное скидывание или же смещение с места подвешивания канатной подвески в сторону от станка-качалки.In the event of a hangup of the downhole pumping equipment, if the alignment of the drive is disturbed, when the rope 14 is twisted, the device is triggered, i.e. spontaneous throwing off or displacement from the place of suspension of the rope suspension away from the pumping unit is prevented.

Устройство служит для недопущения падения канатной подвески с места ее установки. При движении балансира (на фиг. 1,2 не показан) вниз канат 14 натягивается, принимая вертикальное положение, а ограничительная пластина 8 под действием каната 14 сжимает пружину сжатия 7 и движется по нижней 2 части корпуса и по валу 6 от каната 14, далее при движении балансира вверх, ограничительная пластина 8 под воздействием пружины 7 отодвигает канат 14.The device serves to prevent the rope suspension from falling from the place of its installation. When the balancer moves (not shown in Fig. 1.2) down, the rope 14 is stretched, taking a vertical position, and the restrictive plate 8 under the action of the rope 14 compresses the compression spring 7 and moves along the lower 2 part of the body and along the shaft 6 from the rope 14, then when the balancer moves upwards, the restrictive plate 8 under the influence of the spring 7 moves the rope 14 away.

Зависание глубинно-насосного оборудования наступает при движении балансира вниз, канат 14 ослабляется, а полированный шток привода остается на том же расстоянии от сальника устьевого с самоустанавливающейся головкой, затем балансир устремляется вверх и в данный момент петля каната 14 может уже выйти из места установки. Устройство не позволяет производить скидывание канатной подвески, выход каната из реборды. Hanging of the downhole pumping equipment occurs when the balancer moves down, the rope 14 is weakened, and the polished drive rod remains at the same distance from the wellhead stuffing box with a self-aligning head, then the balancer rushes up and at the moment the loop of the rope 14 can already leave the installation site. The device does not allow the rope suspension to be thrown off, the rope to come out of the flange.

Данное устройство применяется на осложненным фонде скважин при малых числах качания станков-качалок до 2 об/мин, при крене фундаментного основания (как временное решение до перемонтажа привода), при скручивании каната, а также в постоянной эксплуатации.This device is used on a complicated well stock with small swings of pumping units up to 2 rpm, when the foundation is tilted (as a temporary solution until the drive is remounted), when the rope is twisted, and also in continuous operation.

Устройство для предотвращения падения канатной подвески наземного привода штангового глубинного насоса предотвращает самопроизвольное опрокидывание канатной подвески, обрыв каната и приводит к сокращению аварийных отказов.The device for preventing the fall of the rope suspension of the ground drive of the sucker rod pump prevents spontaneous tipping of the rope suspension, rope breakage and leads to a reduction in emergency failures.

Claims

A device for preventing the fall of a rope suspension of a ground drive of a sucker-rod pump, comprising a housing consisting of an upper part with holes for a shaft and a bolt and a lower part with two threaded holes, equipped with lugs and interconnected by means of a spring adjusting mechanism, consisting of a threaded guide shaft at the ends, fixed in a threaded hole in the lower part of the housing, of a tension spring put on the guide shaft and fixed to the lower and upper parts of the housing with the help of lugs, as well as from a female threaded coupling screwed onto the upper end of the guide shaft, also into the threaded hole in the lower part of the housing, a threaded shaft is installed at one end and a hole for a cotter pin at the other end with a compression spring installed on it, while a restrictive plate with holes for the shaft and the lower part of the housing is installed on the lower part of the housing and the free end of the shaft, fixed to limit its exit from the bottom of the body p with a cover and two bolts and from the shaft with a cotter pin installed in the shaft hole.