RU58626U1

RU58626U1 - SECTIONAL WELL LONG-BAR PUMP PUMP

Info

Publication number: RU58626U1
Application number: RU2006118124/22U
Authority: RU
Inventors: Юрий Иванович Доля; Яков Фомич Коршун; Анатолий Юрьевич Доля; Анна Юрьевна Санжаровская; Борис Юрьевич Лунёв
Original assignee: Юрий Иванович Доля; Анатолий Юрьевич Доля; Анна Юрьевна Санжаровская; Борис Юрьевич Лунёв
Priority date: 2006-04-04
Filing date: 2006-05-26
Publication date: 2006-11-27
Also published as: RU58626U8

Abstract

Предлагаемая полезная модель относится к нефтегазодобывающей промышленности, в частности, к секционным скважинным длинноходовым штанговым насосам, и предназначена для использования в нефтегазодобывающей промышленности. С. содержит цилиндр, выполненный в виде последовательно соединенных секций, и имеет установленный в цилиндре полый плунжер с нагнетающим клапаном, а также всасывающий клапан, а, в соответствии с предложением, смежные секции соединены между собой с помощью болтового фланцевого соединения, содержащего, по меньшей мере, два штифта-центратора, расположенных в сквозных соосных отверстиях, выполненных по окружности смежных фланцев, а каждый штифт-центратор изготовлен в виде стержня, имеющего центральный конический и крайние резьбовые участки. Особенностью С. является и то, что оси сквозных соосных отверстий в смежных фланцах, в которых установлены штифты-центраторы, являются асимметричными относительно оси соединения смежных секций. В основу предлагаемой полезной модели поставлена задача создания такого С., который был бы более надежным за счет упрощения конструкции и уменьшения износа плунжера и участков соединения смежных секций.The proposed utility model relates to the oil and gas industry, in particular, to sectional borehole long stroke sucker pumps, and is intended for use in the oil and gas industry. C. contains a cylinder made in the form of series-connected sections, and has a hollow plunger installed in the cylinder with a discharge valve, as well as a suction valve, and, in accordance with the proposal, adjacent sections are interconnected using a bolted flange connection containing at least at least two centralizer pins located in through coaxial holes made around the circumference of adjacent flanges, and each centralizer pin is made in the form of a rod having a central conical and extreme threaded sections. S.'s peculiarity is that the axis of the through coaxial holes in adjacent flanges in which the centralizer pins are installed are asymmetric with respect to the axis of connection of adjacent sections. The proposed utility model is based on the task of creating a C. that would be more reliable by simplifying the design and reducing wear of the plunger and the connecting sections of adjacent sections.

Description

Предлагаемая полезная модель относится к нефтегазодобывающей промышленности, в частности, к секционным скважинным длинноходовым штанговым насосам, и предназначена для использования в нефтегазодобывающей промышленности.The proposed utility model relates to the oil and gas industry, in particular, to sectional borehole long stroke sucker pumps, and is intended for use in the oil and gas industry.

В настоящее время большая часть фонда скважин с механизированной добычей, как в Украине, так и в других странах, эксплуатируется с помощью скважинных штанговых глубинных насосных установок (ШГНУ). На протяжении последних лет наблюдается непрерывное увеличение глубин как самих скважин, так и глубины погружения насосов ШГНУ. Но эффективность и надежность эксплуатации традиционных ШГНУ является недостаточной для повышения эффективности добычи нефти и уменьшения ее себестоимости, а потому были созданы длинноходовые скважинные насосные установки (ДСНУ). Одним из важнейших узлов ДСНУ является глубинный штанговый насос с длиной движения 15 и более метров, изготовление которого связано с необходимостью секционирования, то есть соединения отдельных секций непосредственно на скважине.Currently, a large part of the stock of mechanized production wells, both in Ukraine and in other countries, is operated using borehole sucker-rod pumping units (SHGNU). Over the past years, there has been a continuous increase in the depths of both the wells themselves and the immersion depth of the ShGNU pumps. But the efficiency and reliability of the operation of traditional SHGNU is insufficient to increase the efficiency of oil production and reduce its cost, and therefore long-stroke well pumping units (DSNU) were created. One of the most important components of the pumping system is a deep-well sucker-rod pump with a movement length of 15 meters or more, the manufacture of which is associated with the need for sectioning, that is, the connection of individual sections directly at the well.

Наиболее близким к предлагаемому по количеству существенных признаков является секционный скважинный длинноходовой штанговый насос, содержащий цилиндр, выполненный в виде последовательно соединенных секций, и имеющий установленный в цилиндре полый плунжер с нагнетающим клапаном, а также всасывающий клапан /А.с. СССР №1193292, МПК 4 F 04 B 47/00, опубл. 23.11.1985 г. Бюл. №43/. Секции описанного цилиндра расположены в кожухе.Closest to the proposed one by the number of essential features is a sectional long-stroke sucker-rod suction pump containing a cylinder made in the form of series-connected sections and having a hollow plunger installed in the cylinder with a discharge valve, as well as a suction valve / A.c. USSR No. 1193292, IPC 4 F 04 B 47/00, publ. 11/23/1985 Bull. No. 43 /. Sections of the described cylinder are located in the casing.

Секции цилиндра монтируют непосредственно на скважине, при этом возможны определенные нарушения центрирования секций, которые компенсируются коническими формами полого плунжера и концевых участков секций. При этом во время движения плунжера конические поверхности плунжера Cylinder sections are mounted directly on the well, while certain violations of the centering of the sections are possible, which are compensated by the conical shapes of the hollow plunger and the end sections of the sections. Moreover, during the movement of the plunger, the conical surface of the plunger

и взаимодействуют с коническими поверхностями концевых участков секций и, таким образом, центрируют смежные секции. Однако, процессе движения плунжера через места соединения секций, и плунжер и места соединения секций подвергаются повышенному износу. Кроме того, наличие кожуха и дополнительных элементов существенно усложняет конструкцию штангового насоса, что уменьшает его надежность и повышает его себестоимость.and interact with the conical surfaces of the end sections of the sections and, thus, center adjacent sections. However, during the movement of the plunger through the junction of the sections, both the plunger and the junction of the sections are subject to increased wear. In addition, the presence of a casing and additional elements significantly complicates the design of the sucker rod pump, which reduces its reliability and increases its cost.

В основу предлагаемой полезной модели поставлена задача создания такого секционного скважинного длинноходового штангового насоса, который был бы более надежным за счет упрощения конструкции и уменьшения износа плунжера и участков соединения смежных секций.The proposed utility model is based on the task of creating such a sectional borehole long-stroke sucker-rod pump, which would be more reliable by simplifying the design and reducing the wear of the plunger and the connecting sections of adjacent sections.

Предлагаемый, как и известный секционный скважинный длинноходовой штанговый насос, содержит цилиндр, выполненный в виде последовательно соединенных секций, и имеет установленный в цилиндре полый плунжер с нагнетающим клапаном, а также всасывающий клапан, а, в соответствии с предложением, смежные секции соединены между собой с помощью болтового фланцевого соединения, содержащего, по меньшей мере, два штифта-центратора, расположенных в сквозных соосных отверстиях, выполненных по окружности смежных фланцев, а каждый штифт-центратор изготовлен в виде стержня, имеющего центральный конический и крайние резьбовые участки.The proposed, as well as the well-known sectional long-stroke sucker-rod pump, contains a cylinder made in the form of series-connected sections, and has a hollow plunger installed in the cylinder with a discharge valve, as well as a suction valve, and, in accordance with the proposal, adjacent sections are interconnected with using a bolted flange connection containing at least two centralizer pins located in through coaxial holes made around the circumference of adjacent flanges, and each centralizer pin is made It claimed in the form of a rod having a tapered central and extreme threaded portions.

Особенностью предлагаемого секционного скважинного длинноходового штангового насоса является и то, что оси сквозных соосных отверстий в смежных фланцах, в которых установлены штифты-центраторы, являются асимметричными относительно оси соединения смежных секций.A feature of the proposed sectional borehole long-stroke sucker-rod pump is that the axes of the through coaxial holes in adjacent flanges in which the centralizer pins are installed are asymmetric with respect to the connection axis of adjacent sections.

Фланец - это соединительная часть цилиндрических секций (труб), имеющая форму плоского кольца или диска с равномерно расположенными по окружности отверстиями для болтов, предназначенных для соединения фланцев смежных секций (труб) между собой по внешним плоскостям соответствующих фланцев. При этом головку каждого болта располагают снаружи одного фланца, а свободный конец болта закручивают в соответствующее резьбовое отверстие во втором фланце.A flange is a connecting part of cylindrical sections (pipes), having the form of a flat ring or disk with holes for bolts evenly spaced around the circumference, designed to connect the flanges of adjacent sections (pipes) to each other along the outer planes of the respective flanges. In this case, the head of each bolt is placed outside one flange, and the free end of the bolt is screwed into the corresponding threaded hole in the second flange.

Сущность полезной модели поясняется схематическими чертежами.The essence of the utility model is illustrated by schematic drawings.

На фиг.1 показан общий вид по продольному сечению секционного Figure 1 shows a General view of a longitudinal section of a sectional

скважинного длинноходового штангового насоса.borehole long stroke rod pump.

На фиг.2 показано продольное сечение участка соединения смежных секций.Figure 2 shows a longitudinal section of the connection section of adjacent sections.

На фиг.3 показан вид сверху на участок соединения смежных секций.Figure 3 shows a top view of the connection section of adjacent sections.

На фиг.4 показан штифт-центратор.4 shows a centralizer pin.

Секционный скважинный длинноходовой штанговый насос содержит цилиндр, верхний конец которого прикреплен к насосно-компрессорным трубам. Цилиндр выполнен в виде последовательно соединенных секций 1 и имеет установленный в цилиндре полый плунжер, содержащий два последовательно соединенных плунжера 2 и 3 с соответствующими нагнетающими клапанами 4 и 5. Использование в конструкции насоса сдвоенного плунжера 2 и 3 дает возможность существенно увеличить глубину спуска и надежность работы скважинного штангового насоса. Каждая секция 1 расточена и прошлифована под диаметр сдвоенного плунжера 2 и 3. На концах каждой секции 1 жестко закреплены (накручены на горячую посадку) в заводских условиях фланцы 6 и 7. Смежные секции 1 соединены соответствующими фланцами 6 и 7 между собой. Во фланцах 6 и 7 выполнены сквозные отверстия для болтов с внутренним шестигранным глухим отверстием в головке /не показаны/ для уменьшения габаритов фланцев. При этом во фланце 6 выполнено отверстие под головку болта, а соответствующее отверстие во фланце 7 снабжено резьбой для резьбовой части болта. Кроме того, во фланцах 6 и 7 выполнено по два сквозных отверстия 8, в каждом из которых установлен штифт-центратор, который одновременно проходит через соосно расположенные конические отверстия 8 во фланцах 6 и 7. Каждый штифт-центратор изготовлен в виде стержня, имеющего центральный конический 9 и крайние 10 и 11 резьбовые участки. Участок 11 предназначен для выпрессовывания штифта-центратора во время демонтажа насоса, а участок 10 предназначен для фиксации положения фланцев во время сборки насоса на скважине. Значения конусностей отверстий 8 и центральных участков 9 штифта-центратора одинаковы. Вертикальные оси двух сквозных отверстий 8, в которых установлены штифты-центраторы, являются асимметричными относительно оси соединенных секций 1, что обеспечивает создание оптимального центрирования смежных секций 1 во время монтажа цилиндра на скважине за счет возможности смещения фланцев 6 и 7 и совмещения осей смежных секций 1. Между фланцами 6 и 7 расположены Sectional long-stroke sucker rod pump contains a cylinder, the upper end of which is attached to the tubing. The cylinder is made in the form of series-connected sections 1 and has a hollow plunger installed in the cylinder, containing two series-connected plungers 2 and 3 with the corresponding discharge valves 4 and 5. Using a double plunger 2 and 3 in the pump design makes it possible to significantly increase the descent depth and reliability of operation downhole sucker rod pump. Each section 1 is bored and ground to the diameter of a double plunger 2 and 3. At the ends of each section 1, flanges 6 and 7 are rigidly fixed (screwed onto a hot seat) in the factory. Adjacent sections 1 are connected by respective flanges 6 and 7. Through flanges 6 and 7 are provided with through holes for bolts with an internal hexagonal blind hole in the head / not shown / to reduce the dimensions of the flanges. In this case, a hole for the bolt head is made in the flange 6, and the corresponding hole in the flange 7 is threaded for the threaded part of the bolt. In addition, two through holes 8 are made in the flanges 6 and 7, in each of which a centralizer pin is installed, which simultaneously passes through the coaxially arranged conical holes 8 in the flanges 6 and 7. Each centralizer pin is made in the form of a rod having a central conical 9 and extreme 10 and 11 threaded sections. Section 11 is designed to extrude the centralizer pin during disassembly of the pump, and section 10 is designed to fix the position of the flanges during assembly of the pump in the well. The values of the tapers of the holes 8 and the Central sections 9 of the pin-centralizer are the same. The vertical axis of the two through holes 8, in which the centralizer pins are installed, are asymmetric with respect to the axis of the connected sections 1, which ensures the optimal centering of adjacent sections 1 during installation of the cylinder in the well due to the possibility of displacement of the flanges 6 and 7 and alignment of the axes of the adjacent sections 1 Between flanges 6 and 7 are located

уплотнения, каждое из которых выполнено в виде бензо-маслостойкого кольца 12. Сдвоенный плунжер 2 и 3 насоса связан с приводом /не показан/ через штангу 13. В нижней секции 1 цилиндра расположен узел всасывающего клапана, выполненный в виде двух последовательно установленных клапанов 14 и 15.seals, each of which is made in the form of a benzo-oil-resistant ring 12. A double plunger 2 and 3 of the pump is connected to the actuator (not shown) via a rod 13. In the lower section 1 of the cylinder there is a suction valve assembly made in the form of two sequentially installed valves 14 and fifteen.

Предварительно в заводских условиях попарно монтируют секции 1 цилиндра, проходят и шлифуют их под размер плунжера 2 в обоих направлениях через участок соединения секций 1. Затем после монтажа цилиндра из секций 1 в зафиксированном положении в заводских условиях одновременно во фланцах 6 и 7 выполняют конические отверстия 8 для штифтов-центраторов и размещают в них штифты-центраторы (фиг.4). В зафиксированном положении секции 1, отверстия 8 и соответствующие штифты-центраторы маркируют. Затем соединенные и маркированные секции 1, образующие цилиндр, разбирают и транспортируют к скважине, где выполняют монтаж с учетом маркировки.Previously, under factory conditions, sections 1 of the cylinder are mounted in pairs, passed and ground to the size of the plunger 2 in both directions through the connection section of sections 1. Then, after mounting the cylinder from sections 1 in a fixed position in the factory, conical holes 8 are made simultaneously in flanges 6 and 7 for centralizer pins and place centralizer pins in them (FIG. 4). In the fixed position of section 1, the holes 8 and the corresponding centralizer pins are marked. Then, the connected and marked sections 1 forming a cylinder are disassembled and transported to the well, where installation is carried out taking into account the marking.

Предлагаемый секционный скважинный длинноходовой штанговый насос работает так.The proposed sectional borehole long stroke sucker pump works as follows.

При движении сдвоенного плунжера 2 и 3 вверх из крайнего нижнего положения в направления крайнего верхнего положения нагнетательные клапаны 4 и 5 закрыты, что обеспечивает нагнетание жидкости из надплунжерного участка /не показан/ цилиндра в полость секций 1, а открытые всасывающие клапаны 14, 15 обеспечивают заполнение подплунжерного участка пластовой продукцией. Во время следующего движения сдвоенного плунжера 2 и 3 вниз из крайнего верхнего к крайнему нижнему положению всасывающие клапаны 14, 15 закрыты, а нагнетающие клапаны 4 и 5 открыты, что обеспечивает вытеснение жидкости с подплунжерного участка цилиндра к надплунжерному. Благодаря жесткости соединения смежных секций 1 цилиндра, их фиксации и центрированию штифтами-центраторами, обеспечивается плавное без заедания движение сдвоенного плунжера 2 и 3 по всей длине цилиндра.When the double plunger 2 and 3 moves upward from the lowermost position toward the highest upper position, the discharge valves 4 and 5 are closed, which ensures liquid is pumped from the above-plunger section (not shown) / cylinder into the cavity of sections 1, and the open suction valves 14, 15 provide filling sub-plunger section of reservoir products. During the next movement of the double plunger 2 and 3 down from the upper to the lowermost position, the suction valves 14, 15 are closed, and the pressure valves 4 and 5 are open, which ensures the displacement of fluid from the subplunger section of the cylinder to the plunger. Due to the rigidity of the connection of adjacent sections of the cylinder 1, their fixation and centering with centralizer pins, the twin plunger 2 and 3 move smoothly without jamming along the entire length of the cylinder.

Таким образом, предлагаемая конструкция позволяет повысить точность соединения секций 1, существенно уменьшить износ сдвоенного плунжера 2 и 3 и участков соединения смежных секций 1 и, как следствие, повысить надежность скважинного штангового насоса. Кроме того, использование предварительно центрированных секций 1 и сдвоенного плунжера 2 и 3 позволяет увеличить Thus, the proposed design allows to increase the accuracy of the connection of sections 1, significantly reduce the wear of the double plunger 2 and 3 and the connecting sections of adjacent sections 1 and, as a result, increase the reliability of the downhole sucker rod pump. In addition, the use of pre-centered sections 1 and double plunger 2 and 3 allows you to increase

высоту подъема жидкости в скважине, а в случае использования пустотелых штанг, изготовленных в соответствии с декларационным патентом Украины на полезную модель №9471 /дата публикации 15.09.2005 г. Бюл.9/, и привода скважинного штангового насоса по заявке № u 2005 12122 от 16.12.2005 г. на выдачу декларационного патента Украины на полезную модель, есть возможность выполнить монтаж ДСНУ с ходом плунжера 15-25 метров и высотой подъема жидкости около 4000 метров при грузоподъемности ДСНУ 5-7 тонн и производительности до 40-60 м³ в сутки.the height of liquid rise in the well, and in the case of using hollow rods made in accordance with the declarative patent of Ukraine for utility model No. 9471 / publication date of September 15, 2005 Bull.9 /, and the drive of a sucker rod pump according to application No. u 2005 12122 from December 16, 2005, for the issuance of a declarative patent of Ukraine for a utility model, it is possible to install a diesel engine with a plunger stroke of 15-25 meters and a liquid lifting height of about 4000 meters with a load capacity of 5.7 tons of diesel engine and a capacity of 40-60 m ³ per day .

Claims

1. Sectional long-stroke sucker rod pump containing a cylinder made in the form of series-connected sections, and having a hollow plunger installed in the cylinder with a discharge valve, as well as a suction valve, characterized in that the adjacent sections are interconnected using a bolted flange connection containing at least two centralizer pins located in through coaxial holes made around the circumference of adjacent flanges, and each centralizer pin is made in the form of a rod having a center conical and extreme threaded sections.

2. Sectional long-stroke sucker-rod pump according to claim 1, characterized in that the axis of the through coaxial holes in the flanges in which the centralizer pins are installed are asymmetric with respect to the axis of connection of adjacent sections.