SU1463962A1 - Скважинный гидроприводной насосный агрегат - Google Patents

Abstract

Изобретение может быть использовано в нефтедобывающей промышленности дл  подъема пластовых жидкое-, тей из глубоких скважин с низким гидродинамическим уровнем жидкости. Цель изобретени  - повышение надежности насос}1ого агрегата путем упро

Description

Изобретение относитс  к технике добычи нефти, в частности к сква-. жинкым гидроприводным насосным агрегатам и может быть использовано, пре- имущественно, в нефтедобывающей промышленности дл  подъема пластовых жидкостей из глубоких сквайсин с низким гидродинамическим уровнем жидкости ,

Цель изобретени  - повьшение надежности путем упрощени  кокструкции .

На чертеже схенатич с представлен скважинный гидропривсдчс1Й насосный агрегат, общий вид.

Скважинный гидропргшодной насосный агрегат содержит ао1)шневой насос 1 и поршневой гидродвигатель 2, соответственно поршни 3 и 4 которых св заны общим полым штоком 5, распределительное устройство б с золотником 7, св занн:;к) с поршнем 4 гкдродвигател  2 и проход ш,-5Т-э через золотник 7 т гу 8 с упругими толкател - ми 9 и 10 установлениьп 1и с возможностью взаимодействи  в конце хода с золотником 7 а всасывающ е П и 12 к нагнетательные 3 и 14 клапаны, а также каналы 15 и 16 соответственно подвода рабочей и отвода отработанно и добытой жидкостей и переточные ра- диальиые 17 и осевые 18 каналы. Золотник 7 снабжен св занной с -ним фиксирующей рейкой 19 с опорным диском 20 со стороны верхнего своего торца, установленной с возможностью взаимодействи  с подпружиненным стопором 21, расположенным в корпусе 22 рас пределительного устройства 6. Золотник 7 выполнен со сквозным осевым каналом 23. Т га В выполнена трубчатой . Нагнетательные клапаны 13 и 14 расположены на противоположными торцах поршн  3 насоса с возможностью гидравлической св зи полого штока 5 и трубчатой т ги В посредством осевого канала. 24 в поршне 4 гидродви- гател  2. Распределительное устройство 6 снабжено ограничителем 25 хода золотника 7, установленным с воз- можнострмо взаимодействи  с его з пру- гими толкател ми 9 и 10 через опорный диск 20 фиксирующей рейки 19. Проход ща  через золотник 7 т га 8 установлена в его осевом канале 23 с возмолшостью свободного перемещени  относительно золотника, при это свободный конец т ги при ее перемещении в осевом канале золотника расположен с внешней стороны опорного диска 20.

Нагнетательные клапаны 13 и 14 поршневого насоса 1 гидравлически сообщены с подпоршневой полостью 26 и штоковой полостью 27 цилиндра 28 насоса с одной стороны и с каналом 29 поршн  3 насоса с другой стороны В верхней части цилиндра 28 насоса, выполнены впускные окна 30, посредством которых штокова  полость 27 цилиндра 28 гидравлически сообщена с впускной полостью 31, образованной кольцевым зазором между стенка- ми кожуха 32 и цилиндра 28 насоса, В теле спаренного седла 33 всасьшаю- щих клапанов 11 и 12 выполнены радиальные 34 и продольные 35 приемные каналы, а также осевой канал 36, в котором расположены верхний и нижний всасывающие клапаны. На нижнем торце спаренного седла 33 закреплена направл юща  пробка 37, образующа  с торцовой частью седла переточную полость 38. Вход в приемные радиальные каналы 34 перекрыт установленным на направл ющей пробке 37 фильтрующим элементом 39, предназ- .наченным дл  задержани  механических примесей от попадани  в каналы 34, которые гидравлически сообщены с

15 вой 27 полостей цилиндра 2S насоса 1 через соответствующие нагнетательные клапаны 13 и 14, а также каналы 29 и 24 поршней 3 и 4 полого гатока 5 и трубчатой т ги 8 направл т ь в отвоосевым каналом 36 и посредством верх-20 Д ший трубопровод 50,мину  золотник 7. него всасывающего клапана П с под- Насосный агрегат устанавливает- поршневой полостью 26 цилиндра 28 с  в колонне 53 обсадных или насос- насоса 1, а при помощи нижнего вса- ных труб, котора  оборудована посадоч сывающего клапана 12, переточной по- ным гнездом с сальниковым уплотне- лости 38, продольных каналов 35, 25 нием 54, которое служит дл  разобще- кольцевой полости 31 и впускных окон ни  полости колонны 53 труб на-две 30 - со штоковой полостью 27 цилинд- части (не обозначены), в верхней из ра 28 насоса 1, Кожух 40 поршневого которых циркулирует рабоча  жидкость, гидродвигател  2 нижней частью уста- а нижн   заполнена добьшаемой из новлен в муфте ,41, а верхней - в кор- зо скважины жидкостью.

пусе 22 распределительного устрой- Агрегат работает следующим обра- ства 6. Между торцами муфты 41 и кор- зом.

пуса 22 установлен цилиндр 42 двигател . Полый шток 5 проходит через выполненный в муфте 41 сальник 43, раздел ющий штоковую полость -27 цилиндра 28 насоса 1 от аналогичной полости 44 гидродвигател  2. Цилиндр 42 гидродвигател  в нижней части снабжен переливными окнами 45 и по отношению к кожуху 40 установлен с кольцевым зазором, образующим переливную полость 46. В корпусе 22 распределительного устройства 6 выполнен цилиндрический канал 47, в котрром расположен золотник 7 с двум  по сками (не показаны), а также приемные радиальные каналы 48, служащие дл  перетока рабочей жидкости из заколон- ного пространства (не показано) в межпо сковую полость 49 золотника 7, Верхн   часть корпуса 22 распределительного устройства 6 св зана с отвод щим трубопроводом 50, а на нижнем торце корпуса 22 выполнен сальниковый узел 51, через который трубчата  т га 8 выведена из надпоршне- вой полости 52 гидродвигател  2 и пропущена в осевой канал 23 золотни35

40

Рабоча  жидкость с избыточным давлением по каналу 15 колонны 53 труб и приемным радиальным каналом 48 поступает в межпо сковую полость 49 золотника 7, При положении золотника 7 в крайнем нижнем положении (изображено на чертеже) рабоча  жидкость из полости 49 через переточные радиальные каналы 17 проходит в переливную полость 46 и, далее, через переливные окна 45 поступает в штоковую полость 44 гидродвигател  2. 45|По  воздействием давлени  рабочей жидкости поршень 4 гидродвигател  2 перемещаетс  из нижнего в верхнее положение и одновременно посредством штока 5 перемещает поршень 3 насоса 1, а также трубчатую т гу 8. Сква- жинна  (добываема ) жидкость в штоковой полости 27 насоса 1 при зтом сжимаетс . Клапаны 14 и 12 закрываютс , а клапаны 13 и 11 открьтаютс , что обеспечивает переток жидкости из штоковой полости через каналы 29 поршн , полого штока 5 и трубчатой т ги 8 в верхнюю часть агрегата и, далее, через канал 16 в отвод щий

50

55

ка 7 с кольцевым зазором таким образом , чтобы конец трубчатой т ги при ее полном перемещении не опускалс  :

ниже верхнего торца золотника, т.е. свободный конец т ги при ее перемещении на полный ход будет все врем  оставатьс  с внещней сторонь осевого канала золотника. При этом трубчата  т га 8 имеет возможнос ть свободно перемещатьс  относительно золотника 7, Такое конструктивное выполнение агрегата позвол ет добытую жидкость из подпоршневой 26 и штоковой 27 полостей цилиндра 2S насоса 1 через соответствующие нагнетательные клапаны 13 и 14, а также каналы 29 и 24 поршней 3 и 4 полого гатока 5 и трубчатой т ги 8 направл т ь в отвоД ший трубопровод 50,мину  золотник 7. Насосный агрегат устанавливает- с  в колонне 53 обсадных или насос- ных труб, котора  оборудована посадочным гнездом с сальниковым уплотне- нием 54, которое служит дл  разобще- ни  полости колонны 53 труб на-две части (не обозначены), в верхней из которых циркулирует рабоча  жидкость, а нижн   заполнена добьшаемой из скважины жидкостью.

5

0

Рабоча  жидкость с избыточным давлением по каналу 15 колонны 53 труб и приемным радиальным каналом 48 поступает в межпо сковую полость 49 золотника 7, При положении золотника 7 в крайнем нижнем положении (изображено на чертеже) рабоча  жидкость из полости 49 через переточные радиальные каналы 17 проходит в переливную полость 46 и, далее, через переливные окна 45 поступает в штоковую полость 44 гидродвигател  2. 5|По  воздействием давлени  рабочей жидкости поршень 4 гидродвигател  2 перемещаетс  из нижнего в верхнее положение и одновременно посредством штока 5 перемещает поршень 3 насоса 1, а также трубчатую т гу 8. Сква- жинна  (добываема ) жидкость в штоковой полости 27 насоса 1 при зтом сжимаетс . Клапаны 14 и 12 закрываютс , а клапаны 13 и 11 открьтаютс , что обеспечивает переток жидкости из штоковой полости через каналы 29 поршн , полого штока 5 и трубчатой т ги 8 в верхнюю часть агрегата и, далее, через канал 16 в отвод щий

0

5

U63962

трубопровод 50. Одновременно с перемещением поршн  4 гидродвигател  2 вверх отработанна  в пред1адущем цикле рабоча  жидкость из кадпоршневой , полости 52 через осевые каналы 18 вытесн етс  в цилиндрический канал 47, который также гидравлически сообщен с отвод щим трубопроводом 50, а перемещение поршн  3 насоса 1 вверх приводит к образованию пониженного давлени  в подпоршневой полости 2ь, что обеспечит открытие всасывающего клапана 11 и поступление в полость 26 добываемой нз скважины (не показано) жидкости. При подходе порщней 3 и 4 в крайнее верхнее положение упругий толкатель 9 вступает во взаимодействие с опорным диском 20 фиксирующей рейки 19 золотника 7 и переклк1чает последний jв.новое верхнее положение. При этом I опорный диск 20 соприкасаетс  с ог- I раничителем 25 хода, упруго погасив

скорость золотника 7, а подпружи- i ненный стопор 21 в этом положении

при помощи фиксирующей рейки 19 за-, i фиксирует золотник 7. После переключени  золотника 7 в крайнее верхнее положение (не показано ) рабоча  жидкость из межпо с- ковой полости 49 через осевые каналы 18 поступает в надпоршненую полость 52 гидродвигател  2,, что приводит к перемещению поршней 3 и 4 совместно с трубчатой т гой 8 вниз. При этом отработанна  рабоча  жидкость из штоковой полости 44 гидродвигател  через переливные окна 45 и переливну fionocTb 46 по радиальным каналам 17 поступает в цилиндрический канал 47 нОке золотника 7, откуда по его осевому каналу 23 отводитс  в трубопровод 50. При движении поршней 3 и 4 вниз в подпоршневой полости 26 на-- соса 1 создает повьааенное давление, при котором клапаны 13 и. П закрьша- ютс , а клапаны 14 и 12 открываютс  и добываема  жидкость из пс1лости 26 цу каналу, образованному полым штоком 5 и трубчатой т гой 8, отводитс в трубопровод 50. Одновременно с этим в штоковую полость 27 насоса 1 где создаетс  пониженное давление, через фильтр 39, радиальные каналы 34, клапан 12, переточн то полость 3 продольные каналы 35, впускную по- лость 31 и впускные окна 30-поступает добываема  из скважины жидкост

0

5

При достижении поршн ми 3 и 4 крайнего нижнего положени  упругий толкатель 10 входит в соприкосновение с верхним торцом опорного диска 20 и снова переключает золотник 7 в первоначальное нижнее (изображено на чертеже) положение. При помощи фиксирующей рейки 19 и подпружиненного стопора 2 золотник фиксируетс  в этом положении.

В дальнейшем рабочие циклы сква- жинного гидроприводного насосного агрегата повтор ютс .

о р м у л

а изобретени

5

0

Claims (3)

1. Скважинный гидроприводной насосный агрегат, содержащий, поршневой насос и поршневой гидродвигатель, поршни которых св заны общим полым гатоком, распределительное устройство - с золотником, св занную с поршнем двигател  и проход щую через золотник т гу с упругими толкател ми , установленными с возможностью взаимодействи  в конце хода с золотником , всасывающие и нагнетательные клапаны, а также каналы подвода рабочей и отвода отработанной и добытой жидкостей и переточные каналы, отличающийс  тем, что, . с целью повышени  надежности путем упрощени  конструкции, золотник снабжен св занной с ним фиксирующей рейкой с опорным диском со стороны верхнего своего торца, установленной с возможностью взаимодействи  с под- д пружиненным стопором, расположенным в корпусе распределительного ус трой- ства, и вьшолнен со сквозным осевым каналом, т га выполнена трубчатой , а нагнетательные клапаны расположены на противоположных торцах поршн  насоса с возможностью гидравлической св зи полого штока и т ги, причем распределительн ое устройство снабжено ограничителем хода золотника , установленным с возможностью взаимодействи  с его упругими -толкател ми .

5

50

2. Агрегат поп.1,отлич.аю- Щ и и с   тем, что проход ща  че- . рез золотник т га установлена в его осевом канале с возможностью свобо д- ного перемещени  относительно золотника .

714639628

.

3. Агрегат по пп.1 и 2, о т л и- вом канале золотника расположен с чающийс  тем, что свободный внешней стороны опорного дис - конец т ги при ее перемещении в осе- ка.