SU1120089A1 - Глубинно-насосна установка - Google Patents

Abstract

1. ГЛУБИННОНАСОСНАЯ УСТАНОВКА , включающа  станок-качалку и соединенную с узлом подвески и с плунжерным насосом колонну насосных штанг с резьбовыми соединени ми и с гибкими элементами , конць которых закреплены в полумуфтах , отличающа с  тем, что, с целью повышени  надежности работы за счет снижени  поперечных и продольных вибраций колонны насосных штанг, узел подвески снабжен узлом поворота и фиксации полированного штока колонны насосных штанг, плунжерный насос имеет средство фиксации от поворота плунжера, гибкие элементы штанг выполнены из упругого материала и подкручены в направлении свинчивани  резьбовых соединений колонны насосных штанг. 2.Установка по п. 1, отличающа с  тем, что полумуфты, образуют полость дл  расположени  гибкого элемента и между их близлежащими торцами установлен упругий элемент. 3.Установка по пп. 1 и 2, отличающа с  i тем, что в качестве упругого материала дл  гибкого элемента используют ленту из хро (Л мо-марганцево-ванадиевой стали. N3 СХ) со

Description

Изобретение относитс  к добыче нефти из скважин, в частности к штанговым глубиннонасосным установкам. Известна глубиннонасосна  установка, включающа  в себ  станок-качалку, колонну насосных штанг, котора  заканчиваетс  на поверхности полированным штоком. Последний посредством узла подвески присоединен к головке балансира станка-качалки. Внизу колонна насосных штанг соединена с плунжером глубинного насоса 1. Недостатком этой установки  вл етс  то, что в процессе откачки жидкости в колонне штанг возникают поперечные и продольные колебани  колонны, что приводит к вибрации колонны, к изгибу и обрыву штанг и самопроизвольному их раскручиванию. Все это снижает надежность работы глубиннонасосной установки. Наиболее близкой к изобретению  вл етс  глубиннонасосна  установка, включающа  станок-качалку и соединенную с узлом подвески и плунжерным насосом колонну насосных штанг с резьбовыми соединени ми и с гибкими элементами, концы которых закреплены в полумуфтах 2. В известной установке возникающие при работе колонны штанг поперечные вибрации колонны снижаютс  за счет выполнени  соединительных звеньев между штангами в виде гибких элементов, однако известна  конструкци  не устран ет продольные вибрации колонны, вызванные циклическими усили ми. Кроме того, известна  конструкци  не исключает отворачивание штанг, возникающее в колонне под действием крут щих моментов за счет контактных знакопеременных сил трени  щтанг о стенки насосно-компрессорных труб. Вместе с этим при эксплуатации колонны штанг с гибкими элементами требуетс  установка в нижней части колонны штанги с ут желенным гизом дл  исключени  обрыва и изгиба гибких св зей. Все это снижает надежность работы глубиннонасосной установки в делом. Целью изобретени   вл етс  повышение надежности работы за счет снижени  поперечных и продольных вибраций колонны штанг. Указанна  цель достигаетс  тем, что в глубиннонасосной установке, включающей станок-качалку и соединенную с узлом подвески и с плунжерным насосом колонну насосных штанг с резьбовыми соединени ми и с гибкими элементами, концы которых закреплены в полумуфтах, узел подвески снабжен узлом поворота и фиксации полированного штока колонны насосных штанг, плунжерный насос имеет средство фиксации от поворота плунжера, гибкие элементы штанг выполнены из упругого материала и подкручены в направлении свинчивани  резьбовых соединений колонны насосных штанг. Причем полумуфты могут образовывать полость дл  расположени  гибкого элемента и между их близлежащими торцами установлен упругий элемент, В качестве упругого материала дл  гибкого элемента используют ленту из хромомарганцево-ванадиевой стали. На фиг. 1 схематично изображена предлагаема  глубиннонасосна  установка; на фиг. 2 - узел I на фиг. 1; на фиг. 3 - вид А на фиг. 2; на фиг. 4 - узел II на фиг. 1; на фиг. 5 - узел III на фиг. 1. Глубиннонасосна  установка включает станок-качалку 1 и колонну насосных штанг 2, котора  Вверху соединена с узлом подвески 3, а внизу - с плунжерным насосом 4 (фиг. 1). Узел подвески 3 (фиг. 1-3), св зывающий головку балансира станка-качалки 1 с колонной штанг 2, содержит канаты 5, прикрепленные к нижней траверсе 6, котора  посредством упоров 7 соединена с верхней траверсой 8. Узел подвески 3 снабжен узлом 9 поворота и фиксации полированного штока 10 колонны насосных штанг 2. Узел 9 поворота и фиксации выполнен из поворотного диска II, например, с пазами 12. Диск II имеет возможность вращатьс  относительно верхней траверсы 8. Поворотный диск 11 по конусной поверхности сопр жен с цангой 13, котора  зат нута гайкой 14. Полированный шток 10, а следовательно , и колонна щтанг 2 фиксируютс  относительно верхней траверсы 8 при помощи фиксатора 15, установленного на оси 16, котора  жестко св зана с верхней траверсой 8, например, при помощи сварки. Узел 9 поворота и фиксации может быть выполнен также в виде черв чной пары. Тогда поворотний диск 11 представл ет собой зубчатое колесо, а в качестве фиксатора 15 служит черв к. При этом черв к может быть соединен с валом электродвигател . В этом случае может быть обеспечена люба  величина закрутки колонны штанг, угол которой может мен тьс  по величине как при ходе колонны щтанг вниз, так и при ходе колонны щтанг вверх. Гибкие элементы 17 в колонне насосных щтанг. 2 (фиг. 4) выполнены из упругого материала, например, в виде стальной ленты из хромо-марганцево-ванадиевой стали. Гибкие элементы 17 расположены в полости, образованной охватывающими их полумуфтами 18 и 19, между близлежащими торцовыми поверхност ми которых установлен упругий элемент 20. Насосные штанги 2 соединены между собой и с полумуфтами 18 и 19 резьбовыми соединени ми. Плунжерный насос 4 (фиг. 5) имеет средства 21 фиксации от поворота плунжера 22. В плунжере 22 глубинного насоса 4 выполнен аксиальный паз 23, а в цилиндре насоса 4 установлено устройство 21 фиксации от поворота. Зто устройство 21 фиксации введено в паз 23.

Установка работает следующим образом. Колонну штанг 2, зафиксированную от поворота в нижней части посредством устройства 21 фиксации, поворачивают при предварительно выведенном из паза 12 , фиксаторе 15 любыми известными средствами , например, ключом, и затем фиксируют путем введени  фиксатора 15 в один из пазов 12 поворотного диска И. За счет изменени  угла поворота диска 11, жестко соединенного с полированным штоком 10, . можно добитьс  любой подкрутки гибких элементов 17. В результате подкрутки гибких элементов 17 по вл етс  посто нно действующий крут щий момент одного знака по всей длине колонны насосных щтанг 2. Be- 5 личина подкрутки гибких элементов устанавливаетс  исход  из динамики работы колонны щтанг. Динамика работы колонны щтанг оцениваетс  по тензограмме работы глубиннонасосной установки. Поскольку величина посто нно действующего крут - 20 щего момента по длине насосных щтанг преосходит крут щие моменты, вызванные конактными знакопеременными силами трени  щтанг о стенки насосно-компрессорных руб, тем самым полностью исключаетс  25 амоотворачивание щтанг.

Прн ходе балансира вверх колонна наосных щтанг 2, перемеща сь, увлекает за

собой плунжер 22 насоса 4. Гибкие элементы 17, предварительно подкрученные, придают новые упругие свойства колонне щтанг 2. Поэтому в процессе движени  колонны щтанг 2 исключаютс  поперечные и продольные колебани . Одновременно упругие элементы 17 создают посто нно действующий крут щий момент одного знака по всей длине колонны щтанг 2 и тем самымисключаетс  самоотворачивание щтанг 2.

При ходе балансира в них происходит деформаци  упругих элементов 20, установленных между торцовыми поверхност ми полумуфт 18 и 19, которые охватывают гибкие элементы 17. В результате деформации упругих элементов 20 исключаютс  продольные вибрации колонны щтанг 2, а также не будет изгиба при ходе колонны щтанг 2 вниз гибких элементов 17.

Благодар  тому, что гибкие элементы из упругого кручени  материала охвачены стаканами, между упорными торцовыми поверхност ми которых установлен упругий элемент, исключаетс  деформаци  гибких элементов, например изгиб, тем самым нет необходимости ут жел ть колонну щтанг.

Технико-экономическа  эффективность заключаетс  в увеличении срока службы оборудовани , используемого дл  добычи нефти.

ш

22

Фаг.

Фиг.4

(Риг.5

Claims (3)

1. ГЛУБИННОНАСОСНАЯ УСТАНОВКА, включающая станок-качалку и соединенную с узлом подвески и с плунжерным насосом колонну насосных штанг с резьбовыми соединениями и с гибкими элементами, концы которых закреплены в полумуфтах, отличающаяся тем, что, с целью повышения надежности работы за счет снижения поперечных и продольных вибраций колонны насосных штанг, узел подвески снабжен узлом поворота и фиксации полированного штока колонны насосных штанг, плунжерный насос имеет средство фиксации от поворота плунжера, гибкие элементы штанг выполнены из упругого материала и подкручены в направлении свинчивания резьбовых соединений колонны насосных штанг.

2. Установка по π. 1, отличающаяся тем, что полумуфты, образуют полость для расположения гибкого элемента и между их близлежащими торцами установлен упругий элемент.

3. Установка по пп. 1 и 2, отличающаяся тем, что в качестве упругого материала для гибкого элемента используют ленту из хромо-марганцево-ванадиевой стали.

6800211 nS·'⁶

Фиг 7