SU1062419A1 - Гидроприводна штангова глубиннонасосна установка - Google Patents

Abstract

1. ГИДРОПРИВОДНАЯ ШТАНГОВАЯ ГЛУБИННОНАСОСНАЯ УСТАНОВКА , содержаш.а  колонну штанг, соединенную со штанговым гидроцилиндром, насосные трубы, установленные в обсадной колонне с возможностью возвратно-поступательного движени  и св занные с трубным гидроцилиндром посредством трубной подвески с т гами, силовой блок, гидравлически св занный со штанговым и трубным гидроцилиндрами, и распределительное устройство, отличающа с  тем, что, с целью повышени  эксплуатационной надежности путем снижени  усилий на трение между обсадной и насосной колоннами труб, колонной штанг и жидкостью, она снабжена гидровибратором, выполненным в виде закрепленного в трубной подвеске пульсатора с жестко соединенным с насосными трубами поршнем, имеюшего управл ющий золотник с входным и сливным трубопроводами , а также демпфируюшим устройством, установленным на т гах трубной подвески. 2. Установка по п. 1, отличающа с  тем. что, с целью упрош,ени  регулировки уравновешивани  путем изменени  частоты и амплитуды колебаний гидровибратора, в.ходной трубопровод управл ющего золотника сообш,ен с распределительным устройством через дополнительно установленный регулируемый дроссель.

Description

Изобретение относитс  к технике д.,1  добычи нефт , Li частиости к шдроприводным штанговы.м гдуоиннопасосиым гтлм- кам, и может быть использовано в нефтедобывающей промышленности. Известна гидроприводна  гптапгова  глубиннонасосна  установка, монтируема  на устье скважины, содержаща  приводной цилиндр , поршепь которого через шток соединен с колонной штанг, и уравновешиваюший цилиндр, соединенный через подвеску с колонной навесных труб, котора  используетс  в качестве уравновешивающего груза 1.i Известна также гидронриводна  штангова  глубиннонасосна  установка, содержаща  КОЛОННУ штанг, соединенную со шланговым гидроцилиндром, насосные .трубы, установленнь ,е в обсадной колонне с возможностью возвратно-поступательного движени  и св занные с трубным гидроцилиндром посредством трубной подвески с т гами, силовой блок, гидрав; ически св занный со шланговым и трубным гидроцилиндрами, и распределительное устройство 2. Недостатками известных гидроприводных штанговых глубиннонасосных установок  вл ютс  значительные усили  на трение насосных труб об обсадную колонну, особенно в наклонных скважинах, привод щие к разгерметизации и заклиниванию насосных труб в обсадной колонне скважины, высока  трудоемкость регулировани  уравновешивани  с помощью фальштоков и специального набора колонн штанг и насосных труб, а также высокие динамические нагрузки при реверсировании. Это, в свою очередь, приводит к снижению надежности установки в эксплуатации. Цель изобретени  - повышение экснлуатационной надежности путем снижени  усилий На трение между обсадной и насосной колоннами труб, колонной штанг и жидкостью , а также упрощение регулировки уравновещивани  путем изменени  частоты и амплитуды колебаний гидровибратора. Указанна  цель достигаетс  тем, что гидроприводна  штангова  глубиннонасоспа  установка, содержаща  колонну щтанг, соединенную со цтанговым гидроцилиндром , насосные трубы, установленные в обсадной колонне с воз.можностью возврагно-пост пательного движени  и Св занные с трубным гидроцилиндро.м посредство .м трубной подвески с т гами силовой блок, гидравлически св занный со штанговым и трубным гидроцилиндрами, и распределительное устройство, снабжена гидровибратором , выполненным в виде закрепленного в трубной подвеске пульсатора с жестко соединенным с насосными трубками норщнем, имеющего управл ющий золотник с входным и сливным трубопроводами, а также демпфирующим устройством, установленным на т гах трубной подвески. При этом входной трубопровод управл ющего золотника сообщен с распределительны .м устройством через дополнительно установленный регулируемый дроссель. На фиг. 1 изображена принципиальна  схема глубиннонасосной установки, прив зка трубного гидроцилиндра показана условно , так как конструктивное расположение его относительно штангового гидроцилиндра принципиального значени  не имеет; на фи1 2 трубна  подвеска со встроенным гидровибратором и де.мпферами, общий вид. Гидроприводна  штангова  глубиннона оена  установка содержит колонну штанг соединенную со штанговым гидроцилинд 2, насосные трубы 3, установлнные в обсадной колонне (не показана) с возможностью возвратно-поступательного движени  и св занные с трубным гидроцилиндром 4 посредством трубной подвески 5 с т гами 6, силовой блок 7, гидравлически посредство .м трубопроводов 8 и 9 св занный соответственно со штанговым 2 и трубны.м 4 гидроцилиндрами , и распределительное устройство 10. Установка снабжена гидровибратором 11, выполненным в виде закреп.аенного в трубной подвеске 5 пульсатора 12 с жестко соединенным с насосными трубами 3 поршнем 13, имеющего управл ющий золотник 14 с входным 15 и сливным 16 трубопро , демпфирующим устроиством 17, установленным на т гах 6 трубной подвески 5. Входной трубопровод 15 управл ющего золотника 14 сообщен с распределительным устройством 10 через дополнительно установленный регулируемый дроссель 18. Колонна штанг 1 соединена со штанговым гидроцилиндром 2 посредством его поршн  19 и штока 20, а колонна труб 3 св зана с трубным гидроцилиндро.м 4 посредством его поршн  21 и штока 22, а также жесткой св зи 23, соединенной с трубной подвеской 5 через т ги 6, причем шток 20 штангового гидроцилиндра 2 св зан с колонной щтанг 1 через переводник 24. Штоковые полости штангового 2 и трубного 4 гидроцилиндров гидравлически сообщены между собой трубопроводом 25. Слив рабочей жидкости из распределительного устройства 10 осуществл етс  по трубопроводу 26 в гидробак 27. Пульса гор 12 снабжен сливным трубопроводом 28, а его поршень 13 подпружинен пружиной 29, причем пульсатор установлен во втулке 30, установленной в трубной подвеске 5 и имеющей осевое и радиальное отверстие {не показаны) соответственно дл  щтангового сальника и отбора откачиваемой жидкости (не показаны), Управл ющий золотник 14 содержит поршень 31, подпружиненный пружиной 32, и

устройство 33 дл  регулировки зат жки пружины .

Гидроприводна  штангова  глубиннонасосна  установка работает следующим образом .

При работе силового блока 7 поток рабочей жидкости из гидробака 27 направл етс  распределительным устройством 10 по трубопроводам 8 и 9 поочередно в надпоршневые полости то штангового 2 гидроцилиндра , то трубного - 4. Ввиду наличи  соединительного трубопровода 25 подштоковых полостей, колонны штанг 1 .и труб 3 совершают возвратно-поступательное оппозитное движение, и глубинный насос (не показан ) откачивает пластовую жидкость.

Колонне насосных труб 3 дл  снижени  усилий на трение сообшаетс  колебательное движение по оси с частотой в пределах 10-500 Гц и амплитудой 0,2-30 мм. Источником колебательных движений  вл етс  гидровибратор 11, выполненный в виде пульсатора 12. Колебани  частотой более низкой, чем ультразвуковой диапазон, имеют более высокую способность распространени  на большие рассто ни .

Пульсатор 12 работает следуюшим образом . От распределительного устройства 10 рабоча  жидкость подаетс  по входному трубопроводу 15 в надпоршневую полость управл ющего золотника 14. При этом поршень 31 перемещаетс  вниз, сжима  пружину 32. При перемещении поршн  31 вниз в момент открыти  окна у сливного канала 16 в корпусе пульсатора 12 создаетс  гидравлический удар, который через поршень 13 передаетс  колонне труб 3, избыток жидкости при этом выбрасываетс  в открывающеес  окно по трубопроводу 26. После падени  давлени  под действием пружины 32 порщень 31 перемещаетс  вверх и перекрывает выпускное окно сливного канала 16. Затем цикл повтор етс . Гидравлические удары сопровождаютс  резкими увеличени ми давлени , что создает непрерывную вибрацию подпружиненной колонне труб 3. Пластова  жидкость через втулку 30 поступает в выкидную магистраль.

Продольные колебани  насосных труб снижают потери на трение насосных труб

об обсадную колонну, штанг о стенки и; сосных труб, жидкости о стенки Hacoc. труб, поршн  глубинного насоса во BTV.I ке.

В зачисимости от конкретных условии скважины необходима регулировка нагрузок на штанговую колонну и колонну насосных труб. Регулировка производитс  iipii помощи изменени  частоты и амплитуды колебательных движений, что в свою очоредь достигаетс  регулировкой подачи рабочей жидкости по трубопроводу 15 дросселем 18 и величиной зат жки пружины 32 нат жным устройством 33.

Дл  исключени  передачи вибрации на корпус установки, на т гах 6 подвески 5 установлено демпфирующее устройство 17, которое, кроме того, снижает динамическую нагрузку при реверсировании хода установки .

Таким образом, установкой пульсато :,1 в трубной подвеске установки создаютс  и вые колебательные движени  насосных труб с частотой 10-500 Гц и амплитудой 0,2--30 мм, что позволит (согласно теории вибрации в технике) снизить трение между обсадной колонной, насосными трубами, штангами и жидкостью, что в свою очередь позволит снизить нагрузки на штоки приводного и уравновешивающего гидроцилиндров.

При изменении параметров вибрации измен ютс  силы трени , а, следовательно, и усили  дл  приведени  в движение элементов подземной части скважины. Таким образом, становитс  возможной тщательна  регулировка уравновешивани , т.е. достижение минимальной величины колебаний давлени  в штоковых полост х при изменении направлени  хода.

Дл  минимальной передачи вибрации на корпус установки поршень пульсатора жестко соединен с насосными трубами, а относительно корпуса пульсатора поршень подпружинен .

В цел х повышени  долговечности узлов и. механизмов установки, корпус ее соединен с подвеской посредством демпфирующего устройства, которое поглощает динамические нагрузки при реверсировании, а также дополнительно защищают корпус от колебательных движений.

Claims (2)

1. ГИДРОПРИВОДНАЯ ШТАНГОВАЯ ГЛУБИННОНАСОСНАЯ УСТАНОВКА, содержащая колонну штанг, соединенную со штанговым гидроцилиндром, насосные трубы, установленные в обсадной колонне с возможностью возвратно-поступательного движения и связанные с трубным гидроцилиндром посредством трубной подвески с тягами, силовой блок, гидравлически связанный со штанговым и трубным гидроцилиндрами, и распределительное устройство, отличающаяся тем, что, с целью повышения эксплуатационной надежности путем снижения усилий на трение между обсадной и насосной колоннами труб, колонной штанг и жидкостью, она снабжена гидровибратором, выполненным в виде закрепленного в трубной подвеске пульсатора с жестко соединенным с насосными трубами поршнем, имеющего управляющий золотник с входным и сливным трубопроводами, а также демпфирующим устройством, установленным на тягах трубной подвески.

2. Установка по π. 1, отличающаяся тем. что, с целью упрощения регулировки уравновешивания путем изменения частоты и амплитуды колебаний гидровибратора, входной трубопровод управляющего золотника сообщен с распределительным устройством через дополнительно установленный регулируемый дроссель.

т п

1062419: