SU1174594A1 - Групповой привод скважинных штанговых насосов - Google Patents

Abstract

1. ГРУППОВОЙ ПРИВОД СКВАЖИННЫХ ШТАНГОВЫХ НАСОСОВ, содержащий, приводные цилиндры, штоковые и бесштоковые полости которых разделены плунжером, св занным при помощи штока с колонной штанг, и сообщены между собой, а штокова  полость сообщена с гидравлической системой. имеющей силовой насос, управл емый гидрораспределитель, управл емые вентили и устройство компенсации утечек , и сообщенной с доуравновешиваю- щим устройством, отличающийс  тем, что, с целью повышени  надежности и эффективности в эксплуатации путем газового доуравновешивани , доуравновешивакхцее устройство выполнено в виде пневмогидроаккумул тор а, гидравлическа  и газова  полости которого через управл емые вентили сообщены соответственно со штоковыми и бесштоковыми полост ми приводных цилиндров, при9 чем бесштоковые полости последних имеют св зь с атмосферой, 2. Привод-ло п. 1, о г л и ч а ю щ и и с   тем, что плунжер снабжен направл ющей вставкой с уплотнением, св занной с устройством компенсации утечек. 3 СП

Description

Изобретение относитс  к нефтепро мысловому оборудованию, в частности к групповым приводам скважинных штан говых насосов, и может быть использовано в нефтедобывающей промышленности при эксплуатации куста скважин . Цель изобретени  - повышение надежности и эффективности в эксплуатации путем газового доуравновешивани . На чертеже схематично представлен групповой привод скважинных штанговых насосов, общий вид. Групповой привод скважинных щтанговых насосов содержит приводные цилиндры 1 и 2, штоковые 3 и бесштоковые А полости которых разделены плун жером 5, св занным посредством штока 6 с колонной штанг (не показана и сообщены между собой, а щтокова  полость 3 сообщена с гидравлической системой Гне показана), имеющей силовой насос 7, управл емый гидрораспределитель 8, управл емые венти-. ли 9-18 и устройство 19 компенсации утечек, и сообщенной с доуравновешивающим устройством 20. Доуравновещивающее устройство 20 выполнено в виде пневмогидроаккумул тора 21, гидравлическа  22 и газова  23 полости которого через управл емые вентили 9-12, 15 и 16 сообщены соответственно со штоковыми 3 и бесштоковыми 4 полост ми приводных цилиндров 1 и 2. Бесштоковые полости 4 приводных цилиндров 1 и 2 имеют св зь с атмосферой через управл емые вентили 13 и 14. Плунжер 5 снабжен направл ющей вставкой 24 с уплотнением 25, св зан ной с устройством 19 компенсации уте чек. Привод также снабжен системой 26 подпитки. Газова  полость 23 пневмогидроаккумул тора 21 имеет тру бопроводы 27 и 28, на которых установлены управл емые вентили 13-16, и св зана с регул тором 29, снабженным управл емыми вентил ми 17 и 18. Гидравлическа  полость 22 пневмогидроаккумул тора 21 имеет маслопроводы 30 и 31, на которых установлены управл емые вентили 9-12. Силовой насос 7 снабжен предохранительным клапаном 32, а плунжер 5 в верхней части выполнен с выступающим торцом 33 дл  взаимодействи  с концевыми выключател ми 34 и 35, установленными на приводных цилиндрах 1 и 2. Уплотнение 25 дифференциального типа образует полость дл  сбора утечек (не показана), сообщающуюс  с баком 36 устройства 19 компенсации утечек . Групповой привод скважинных штанговых насосов работает следующим образом . В случае, если вес штанговых колонн обеих скважин взаимно уравновешен и нагрузки на приводные цилиндры 1 и 2 при ходе штанговых колонн вверх равны, управл емые вентили I1, 12, 15-18 закрыты, а управл емые вентили 9, 10, 13 и 14 открыты. Газова  23 и гидравлическа  22 полости пневмогидроаккумул тора 2, таким образом, отключены. Золотник управл емого гидрораспределител  8 находитс  в крайнем правом положении, соедин   всасывающую линию силового насоса 7 через управл емый вентиль 9 и подающий маслопровод 30 со штоковой полостью 3 приводного цилиндра 1, а напорную линию через управл емьй вентиль 10 и подвод щий маслопровод 31 - со щтоковой полостью 3 приводного цилиндра 2. При включении привода рабоча  жидкость вытесн етс  из щтоковой полости 3 приводного цилиндра 2 опускак цимс  плунжером 5 с подпором от веса соединенной с ним через шток 6 колонны штанг по маслопро воду 30 через управл емый вентиль 9 и управл емый гидрораспределитель 8 во всасывающую линию силового насоса 7, которым подаетс  далее через управл емый гидрораспределитель 8 и управл емый вентиль 10 по маслопроводу 31 в штоковую полость 3 приводного цилиндра 2, плунжер 5 которого и соединенна  с ним колонна штанг поднимаютс  вверх. Подъем колонны штанг и продукции скважины производитс  приводным цилиндром 2 от давлени  рабочей жидкости, равного сумме давлений подпора от приводного цилиндра 1 и развиваемого силовым насосом 7. Одновременно при опускании плунжера 5 в бесштоковую полость 4 приводного цилиндра 1 по трубопроводу 27 через управл емый вентиль 13 засасываетс  атмосферный воздух, а воздух, наход щийс  в бесштоковой полости 4 приводного цилиндра 2,

3

поднимающимс  плунжером 5 вытесн етс  по трубопроводу 28 через управл емый вентиль 14 в атмосферу.

При достижении плунжером 5 приводных цилиндров 1 и 2 крайних (соответственно нижнего и верхнего) положений выступающий торец 33 плунжера 5 приводного цилиндра 2 контактирует с верхним концевым выключателем 34, который выдает сигнал на переключение управл емого гидрораспределител  8 функциональные электрические св зи не показаны). Происходит реверс привода.

В свою очередь плунжер 5 приводного цилиндра 2, опуска сь вниз под весом соединенной с ним колонны штанг, вытесн ет из штоковой полости 3 рабочую жидкость по маслопроводу 31 через управл емый вентиль 10 и управл емый гидрораспределитель 8 во всасывающую линию силового насоса 7, который подает ее через управл емый гидрораспределитель 8 и управл емый вентиль 9 по маслопроводу 30 в штоковую полость 3 приводного цилиндра 1, плунжер 5 которого и соединенна  с ним колонна штанг поднимаетс  вверх.

Одновременно при опускании плунжера 5 приводного цилиндра 2 в его бесштоковую полость 4 по трубопроводу 28 через управл емый вентиль 14 засасьюаетс  атмосферный воздух, а воздух, наход щийс  в бесштоковой полости 4 приводного цилиндра 1, поднимающимс  плунжером 5 вытесн етс  по трубопроводу 27 через управл емый вентиль 13 в атмосферу.

При достижении плунжерами 5 приводных цилиндров 1 и 2 крайних (соответственно верхнего и нижнего) положений выступающий торец 33 плунжера приводного цилиндра 1 контактирует с верхним концевым выключателем 34, который выдает сигнал на переключение управл емого гидрораспределител  8. После реверса привода рабочий цикл повтор етс .

В случае работы привода, когда вес колонн штанг различен и они не полностью уравновешивают друг друга нагрузки на приводные цилиндры 1 и 2 при ходе колонны штанг вверх также различны (например, на приводном цилиндре 2 меньше, чем на приводном цилиндре 1). В этом случае управл емые вентили 15, 11, 12 и 14 закрыты

745944

а управл емые вентили 16, 17, 18, 9, 10 и 13 открыты.

В газовой полости 23 пневмогидро- аккумул тора 21 и в соединенной с 5 нею трубопроводом 28 бесштоковой по- . лости 4 приводного цилиндра 2 посредством настройки регул тора 29 создаетс  давление газа, при воздействии которого на плунжер 5 сверху возникает дополнительное доуравновешивающее усилие, обеспечивающее необходимый подпор рабочей жидкости на силовой насос 7 от приводного цилиндра 2, равный подпору от приводного

5 цилиндра I (источник сжатого газа не показан. Доуравновешивание привода считаетс  законченным при достижении равенства нагрузок на приводные цилиндры 1 и 2 при ходе колонны

Q штанг вверх.

Объем газовой полости 23 пневмогидроаккумул тора 21 обеспечивает заданный перепад давлени  газа при ходе плунжера 5 цилиндра 2 вверх и

5 вниз. В остальном работа привода аналогична описанной выше.

В случае выхода из стро  одной из скважин (например, с приводным цилиндром 2} во врем  проведени  ремонтных работ на этой скважине привод обеспечивает работу другой скважины (например, с приводным циливдром 1 в одиночном режиме с уравновешиванием при помощи пневмогидроаккумул тора 21. В этом случае управл емые вентили 10, 11, 15 и 16 закрыты , а управл емые вентили 9, 12, 13, 17 и 19 открыты. В газовой полости 23 пневмогидроаккумул тора 21 при помощи настройки регул тора 29 создаетс  давление газа, необходимое дл  уравновешивани  приводного цилиндра 1.

При включении привода рабоча  жидкость, вытесн ема  из штоковой полости 3 приводного цилиндра 2 опускающимс  плунжером 5 с подпором от веса соединенной с ним колонны штанг подаетс  по маслопроводу 30 через управл емый вентиль 9 и управл емый гидрораспределитель 8 во всасывающую линию силового насоса 7, которым подаетс  далее через управл емый гидрораспределитель 8 и управл емый вентиль 12 в гидравлическую полость 22 пневмогидроаккумул тора 21, сжима  наход щийс  в нем газ на расчетную величину.

Одновременно при опускании плунжера 5 в бесштоковую полость 4 приводного цилиндра 1 по трубопроводу 27 через управл емый вентиль 13 засасываетс  атмосферный воздух.

При достижении плунжером 5 крайнего нижнего положени  его выступающий торец 33 контактирует с нижним концевым выключателем 35, который выдаёт сигнал на переключение управл емого гидрораспределител  8. Происходит реверс привода, после которого рабоча  жидкость под давлением сжатого газа вытесн етс  из пневмогидроаккумул тора 2 через управл емый вентиль 12 и управл емый гидрораспределитель 8 во всасьшающую линию силового насоса 7 и далее подаетс  им через управл емый гидрораспределитель 8 на управл емый вентиль 9 по маслопроводу 30 в штоковую полость 3 приводного цилиндра 1, плунжер 5 которого и соединенна  с ним колоннаштанг поднимаютс  вверх.

Одновременно воздух, наход щийс  в бесштоковой полости 4 приводного цилиндра 1, вытесн етс  поднимающимс  плунжером 5 по трубопроводу 27 через управл емый вентиль 3 в атмосферу .

При достижении плунжером 5 крайнего верхнего положени  его выступающий торец 33 контактирует с верхним концевым выключателем 34, который выдает сигнал на переключение управл емого гидрораспределител  8. После реверса привода рабочий цикл повтор етс .

Привод работает аналогично и при выходе из стро  другой скважины. В этом случае дл  обеспечени  работы

скважины с приводным цилиндром 2 в одиночном режиме с уравновешиванием при помощи пневмогидроаккумул тора 2I необходимо закрыть управл емые вентили 9, 12, 15 и 16 и открыть управл емые вентили 10, 11, 14, 17 и 18.

п А ri Ли

ISH

e

25

Claims (2)

1. ГРУППОВОЙ ПРИВОД СКВАЖИННЫХ ШТАНГОВЫХ НАСОСОВ, содержащий, приводные цилиндры, штоковые и бесштоковые полости которых разделены плунжером, связанным при помощи штока с колонной штанг, и сообщены между собой, а штоковая полость сообщена с гидравлической системой, имеющей силовой насос, управляемый гидрораспределитель, управляемые вентили и устройство компенсации утечек, и сообщенной с доуравновешивающим устройством, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности и эффективности в эксплуатации путем газового доуравновешивания, доуравновешивакщее устройство выполнено в виде пневмогидроаккумулятор а, гидравлическая и газовая полости которого через управляемые вентили сообщены соответственно со штоковыми и бесштоковыми полостями приводных цилиндров, при- g чем бесштоковые полости последних имеют связь с атмосферой.

2. Привод..по π. 1, отличающийся тем, что плунжер снабжен направляющей вставкой с уплотнением, связанной с устройством компенсации утечек.

SU .,1174594