t10 Изобретение относигс к технике добычи нефти, в частности к беэбапансирным приводам скважинных штанговых насосов , и может быть использовано в нефтедобывающей промышпенности дл передачи возвратно-поступательного движени скважинному штанговрму насосу посредством колонны штанг. Известен дпинноходовой безбапансирный привод скважинного штангового насоса , содержащий механизм возвратно-поступатепьного движени с переключателем приводимый в действие электродвигателем через редуктор, направл ющие ропики , установленные на устье скважины и охваченные гибким звеном, которое одним концом соединено с точкой подвеса копонны щтанг, а также уравновешивающие контргрузы 1 . Недостаток известной конструкции привода состоит в том, что он сложен конструктивно , металлоемок, требует строитепьства специального фундамента и за счет непрерывной работы электродвигател обладает большим расходом электроэнергии . Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и дбстигаемому результату вл етс привод скважинного штангового насоса, содержащий направл ющие ролики, установленные на устье скважины и охваченные гибким звеном, механизм возвратно-поступательного движени , выполненный в виде горизонтально расположенного неподвижного гидродилиндра одностороннего действи , в рабочей попости которого установлен плунжер со штоком, и снабженный топкате лем по меньшей мере с одним свобод но вращающимс роликом,охваченным гибКИМ звеном, которое одним концом соедини но с точкой подвеса колонны штанг, а другим - с толкателем, взаимодействующим с переключателем, св занным с приводным двигателем, причем рабоча полость гидроцилиндра, сообщенна с газогидравлическим аккумул тором, при пр мом ходе его плунжера св зана с источником высокого давлени , а при обра т ном с предохранительным клапаном и дросселем автоматического регулировани 2. При работе такого привода необходимо об зательное наличие специального источника высокого давлени и системы гидрораспредепителей, что сужает обпасть применени и функциональные возможностt10 The invention relates to the technique of oil production, in particular to the beebapansirny drives of borehole sucker-rod pumps, and can be used in the oil-producing industry for transmitting the reciprocating movement of the well shtankovrmu pump through a rod column. There is a known dpnokhodovaya gearless drive of a downhole sucker-rod pump, which contains a reciprocating movement mechanism with a switch driven by an electric motor through a gearbox, guiding ropes installed at the wellhead and covered by a flexible link, which is connected at one end to the point of suspension, as well as elements, as well as elements. one . The disadvantage of the known drive design is that it is structurally complex, metal consuming, requires the construction of a special foundation and due to the continuous operation of the electric motor has a high power consumption. The closest to the proposed technical essence and achievable result is the drive of a well pumping pump containing guide rollers mounted on the wellhead and covered by a flexible link, the mechanism of reciprocating motion, made in the form of a horizontal stationary one-way stationary hydro-cylinder, in working pop which has a plunger with a rod, and fitted with a trap with at least one freely rotating roller covered by a flexible link, the cat One end is connected to the suspension point of the rod string, and the other to the pusher interacting with a switch connected to the drive engine, the working cavity of the hydraulic cylinder connected to the gas-hydraulic accumulator when the plunger is directly connected to the high pressure source , and with an automatic relief valve and throttle 2, when operating such a drive, it is necessary to have a special high pressure source and hydraulic distributor system, which narrows the application and functionality
привода.drive.
Цель У1зобретени - расширение функциональных возможностей.The purpose of this invention is to expand the functionality.
а другим концом 14 - с толкателем 11, взаимодействующим с переключателем 15, св занным с приводным двигателем 36 Указанна цель достигаетс тем, что в приводе скважинного-штангового насоса, содержащем направл ющие ролики, установленные на устье скважины и охваченные гибким звеном, механизм возвратно-поступательного движени , выполненный в виде горизонтально расположенного неподвижного гидроиилиндра одностороннего действи , в рабочей полости которого установлен плунжер -со штоком, и снабженный толкателем по меньшей мере с одним свободно вращающимс роликом, охваченным гибким звеном, которое одним концом соединено с точкой подвеса колонны штанг, а другим - с толкателем, взаимодействующим с переключателем, св занным с приводным двигателем,причем рабоча полость гидроцилиндра, сообщенна с газогидравлическим аккумул тором , при пр мом ходе его плунжера св зана с источником высокого давлени , а при обратном - с предохранительным клапаном и дросселем автоматического регулировани , MexaHH3ivf возвратно-поступательного движени снабжен редуктором и механическим преобразователем, выполненным в виде передачи винт - гайка с шариками и выключающейс односторонней обгонной муфты, при этом шток плунжера гидроцилиндра одностороннего действи выполнен в виде винта передачи винт - гайка с шариками, а гайка последней св зана с ведомым колесом редуктора через обгонную муфту. Источником высокого давлени служит нагнетательна лини штангового насоса с дополнительно установленным в ней обратным клапаном. На чертеже схематично представлен привод скважинного штангового насоса, общий вид. Привод скважинного штангового насоса содержит направл ющие ролики 1-3, уотавовленные на устье скважины 4 и охваченные гибким .звеном 5, механизм 6 возвратно-поступательного движени , выполненный в виде горизонтально расположенного неподвижного гидроцилиндра 7 одностороннего действи , в рабочей полости 8 которого установлен плунжер 9 со штоком 10, и снабженный толкателем 11 по меньшей мере, с одним свободно вращающимс роликом 1, охваченным гибким звеном 5, которое одним концом 12 соединено с точкой 13 подвеса колонны штанг (на чертеже не показана). 16. Рабоча попость 8 гидроципиндра 7, сообщенна с газогидравличееким аккумул тором 17, при пр мом ходе его плунжера 9 св зана с источником 18 высокого давлени , а при обратном - с предохранительным клапаном 19 и дросселем 2О автоматического регулировани . Механизм 6 возвратно-поступательного движени снабжен редуктором 21 и механическим преобразбвателем, выполне ным в виде передачи винт - гайка с шариками 22 и выключающейс односторонней обгонной муфты 23, при этом шток 1О плунжера 9 гидроципиндра 7 одностороннего действи выполнен в виде винта 24 передачи винт - гайка с шариками 22. Гайка 25 последней св зана с ведомым колесом 26 редуктора 21 через обгонную муфту 23. Источником 18 высокого давлени служит нагнетательна пини 27 штангового насрса (на чертеже не показан) с дополнительно установленным в ней обратным клапаном 28. Иаправл кзщие ролики 1 и 2 уста новлены соответственно на головке толкател 11 и у основани привода, а направл ющий ролик 3 установлен на откидном кронштейне 29, соб эанном на опоре 30 около усть скважины 4. Толкатель 11 закреплен на одном из концов винта 24 и дополнительно снабже направл ющим роликом 31, кат щимс по продольному желобу 32, выполненному в гидроцилиндре 7 и предусмотренному дл воспри ти реактивного момента, возникающего в передаче винт - гайка с шари ками 22, причем на этом же конце винта 24 имеетс упор 33 дл переключени конечных выключателей 34 и 35 переключател 15, вмонтированных в цепи питани двигател 16, св занного с ведущим валом 36 редуктора 21, на котором установлено ведущее колесо 37 последнего . Нагнетательна лини 27 штан гового насоса снабжена фильтром 38 грубой очистки. Привод скважинного штангового насос работает бледующим образом. При рабочем ходе толкатель 11 под действием осевой силы, развиваемой передачей винт - гайка с шариками 22, поступательно двига сь, нат гивает перекинутое через упорно-направл ющие ролики 1-3 гибкое звено 5, т говый конец 12 которого соединен в точке 13 подвеса , и поднимает колонну штанг вверх. При этом поднимаема из скважины добываема смесь (нефть) по нагнетательой линии 27 штангового насоса через ильтр 38 грубой очистки и обратный лапан 28 всасываетс в рабочую поость 8 гидроцининдра 7. Достигнув пра4ого крайнего положени , толкатель 11 осредством упора 33 и конечного выпючатеги 35 отключает питание двигаел 16 и останавливает привод. Затем под действием силы нат жени гибкого звена 5, создаваемой силой т жести маосы колонны , толкатель 11 движетс в обратном направлении и благодар наличию выключающейс односторонней обгонной муфты 23 или муфты свободного хода между зубчатым колесом 26 и передачей винт - гайка с шариками 22 все вращающиес детали редуктора 21 и двигател 16 отключаютс от гайки 25 последней, что обеспечивает свободное перемещение винта 24 в обратном направлении , а св занный с ним плунжер 9 вытесн ет из рабочей полости 8 гидроцилиндра 7 добываемую смесь через прео охранительный клапан 19 и автоматичеоки регулируемый дроссель 20, нагнета ее в трубопровод. При этом скорость обратного перемещени толкател 11 и, следовательно , колонны щтанг регулируетс степенью откр лти отверсти в автоматически регулируемом дросселе 20, а уравновешивание сил, действующих на топка те ль 11 и плунжер 9, достигаетс переладом давлени в рабочей полости 8 гидроцилиндра 7, создаваемым предох раннтепьным клапаном 19, благодар наличию которого часть энергии смеси, вытесн емой из рабочей полости гидроцилиндра , задерживаетс в газогидравпическом аккумул торе 17 в виде гидростатического давлени , создаваемого как противодействие наход щемус в нем сжатому газу. Достигнув левого крайнего положени , толкатель 11 посредством упора 33 и конечного выключател 34 включает двигатель 16 привода, вращательное движение которого преобразуетс в поступательное передачей винт - гайка с шарика4 ми 22. При этом часть инерционных сип, возникающих в системе привода, преодолеваетс потенциальной энергией сжатого газа, имеющегос в газогидравпическом аккумул торе 17 - наход ща с в нем смесь под действием давпеш сжатого газа поступает в рабочую полость 8 гидроцилиндра 7 и двигает плунжер 9 по направлению хода толкател 11 и, тем самым, значительно облегчает пусковой режим в момент включени двигател 16.and the other end 14 with a pusher 11 interacting with a switch 15 associated with a driving motor 36. This goal is achieved by the fact that, in the drive of a well-sucker-rod pump containing guide rollers mounted on the wellhead and covered by a flexible link, the return mechanism translational movement, made in the form of a horizontal one-way stationary hydraulic cylinder of one-sided action, in the working cavity of which a plunger is installed, with a rod, and provided with a pusher with at least one a rotating roller covered by a flexible link, which is connected at one end to the suspension point of the rod string, and the other to the pusher interacting with the switch connected to the drive engine, the working chamber of the hydraulic cylinder communicating with the gas-hydraulic accumulator the plunger is connected to a high pressure source, and in the reverse, with a safety valve and an automatic control throttle, the MexaHH3ivf reciprocating movement is equipped with a gearbox and a mechanical transducer A screw made in the form of a screw transfer is a nut with balls and a one-way overrunning clutch that is turned off, while the plunger rod of a single-acting hydraulic cylinder is made in the form of a screw transfer screw - a nut with balls, and the nut of the latter is connected to the driven wheel of the gearbox via an overrunning clutch. The high pressure source is the injection line of the sucker-rod pump with an additionally installed check valve. The drawing shows schematically the drive of a downhole sucker-rod pump, a general view. The drive of the borehole sucker-rod pump contains guide rollers 1-3, which are attached to the wellhead 4 and covered by a flexible link 5, mechanism 6 for reciprocating movement made in the form of a horizontal stationary hydraulic cylinder 7 of one-sided action, in the working cavity 8 of which a plunger 9 is installed with a rod 10, and provided with a pusher 11 with at least one freely rotating roller 1, enclosed by a flexible link 5, which at one end 12 is connected to the suspension point 13 of the rod string (not shown zana). 16. The working populate 8 of the hydraulic cipher 7, connected to the gas hydraulically located accumulator 17, during the direct running of its plunger 9 is connected to the high pressure source 18, and at the reverse, to the safety valve 19 and the automatic control throttle 2O. The reciprocating mechanism 6 is equipped with a gearbox 21 and a mechanical converter made in the form of a screw-nut transmission with balls 22 and a one-way free-wheeling coupling 23 disengaged, while the 1O piston rod of the one-way hydraulic piston 7 7 is screw-nut transmission 24 with balls 22. The nut 25 of the latter is connected to the driven wheel 26 of the gearbox 21 via an overrunning clutch 23. The high-pressure source 18 is an injection pin 27 of the sucker rod (not shown) with an additionally installed It has a check valve 28. The guide rollers 1 and 2 are installed respectively on the head of the pusher 11 and at the base of the drive, and the guide roller 3 is mounted on the folding bracket 29 assembled on the support 30 near the wellhead 4. The pusher 11 is fixed on one of the ends of the screw 24 and additionally supplying with a guide roller 31 rolling along a longitudinal chute 32 made in the hydraulic cylinder 7 and provided for sensing the reactive moment arising in the screw-nut transmission with the balls 22 and at the same end of the screw 24 there is p 33 for switching the limit switches 34 and 35 of the switch 15 mounted in the power supply circuit of the engine 16 connected to the drive shaft 36 of the gearbox 21, on which the driving wheel 37 of the latter is mounted. The injection line 27 of the pumping pump is equipped with a coarse filter 38. The drive of a downhole sucker-rod pump works in the following way. During the working stroke, the pusher 11 under the action of the axial force developed by the transfer screw - nut with balls 22, progressively moves, pulls the flexible link 5 thrown through the stub rollers 1-3, the connecting end 12 of which is connected at the suspension point 13, and raises the column of rods up. At the same time, the extracted mixture (oil) is lifted from the well through the pumping line 27 of the sucker-rod pump through the primary purification filter 38 and the return valve 28 is sucked into the working chamber 8 of the hydraulic cylinder 7. After reaching the right extreme position, the pusher 11 stops the power supply 33 and the final bulge 35 and turns off the engine 16 and stops the drive. Then, under the action of the tension force of the flexible link 5, created by the force of gravity of the maosa of the column, the pusher 11 moves in the opposite direction and, due to the presence of a one-way free-running freewheel 23 or a freewheel between the gear wheel 26 and the transfer of the screw-nut with balls 22, all rotating parts the gearbox 21 and the engine 16 are disconnected from the nut 25 of the latter, which ensures the free movement of the screw 24 in the opposite direction, and the plunger 9 connected with it displaces the extracted mixture from the working cavity 8 of the hydraulic cylinder 7 a safety valve 19 and an automatic valve, an adjustable throttle 20, will force it into the pipeline. At the same time, the speed of the reverse movement of the pusher 11 and, consequently, the shtang columns is regulated by the degree of opening of the hole in the automatically adjustable throttle 20, and the balancing of the forces acting on the furnace 11 and plunger 9 is achieved by a pressure differential in the working cavity 8 of the hydraulic cylinder 7 created by the pressure sensor due to the presence of which a part of the energy of the mixture, displaced from the working cavity of the hydraulic cylinder, is retained in the gas-hydravic accumulator 17 in the form of hydrostatic pressure generated to How to counteract the compressed gas in it. Having reached the left extreme position, the pusher 11 by means of the stop 33 and the limit switch 34 turns on the drive engine 16, the rotational movement of which is converted into a translational transmission screw-nut with ball 4. In this case, part of the inertial sips arising in the drive system is overcome by the potential energy of compressed gas in the gas hydraulics accumulator 17 — the mixture contained in it under the action of the compressed gas enters the working cavity 8 of the hydraulic cylinder 7 and moves the plunger 9 in the direction of the stroke ate 11 and thereby facilitates start mode at the time of the motor 16.