SU1588907A1

SU1588907A1 - Drive for deep-well pumping unit

Info

Publication number: SU1588907A1
Application number: SU884622023A
Authority: SU
Inventors: Александр Георгиевич Молчанов; Сергей Арутюнович Будагян; Георгий Васильевич Молчанов; Игорь Васильевич Семенченко
Original assignee: Московский Институт Нефти И Газа Им.И.М.Губкина
Priority date: 1988-12-21
Filing date: 1988-12-21
Publication date: 1990-08-30

Abstract

Изобретение относитс к нефтедобывающей промышленности и может быть использовано дл подъема пластовой жидкости из скважин. Цель изобретени - увеличение технологических возможностей привода. Привод, содержащий гидроцилиндр 1, источник 15 питани , распределительное устройство, электродвигатель 18, маховик 19, линии 23-25 нагнетани , слива и всасывани снабжен обратимой гидромашиной 16, на валу 28 которой установлен маховик 19, и обратным клапаном 20. Распределительное устройство выполнено в виде четырех направл ющих гидроаппаратов 11-14. Рабоча полость 21 гидромашины 16 сообщена через обратный клапан 20 и первый гидроаппарат 11 с штоковой полостью 26 и баком 17, рабоча полость 22 через второй гидроаппарат 14 - с баком 17 и через третий гидроаппарат 12 с линией 23 нагнетани , лини 25 всасывани которого сообщена через четвертый гидроаппарат 13 с баком 17 и полостью 26, соединенной через третий гидроаппарат 12 - с линией 23 нагнетани , что позвол ет увеличить технологические возможности привода скважинной насосной установки. 1 ил.The invention relates to the oil industry and can be used to lift formation fluids from wells. The purpose of the invention is to increase the technological capabilities of the drive. An actuator containing a hydraulic cylinder 1, a power source 15, a switchgear, an electric motor 18, a flywheel 19, a discharge line 23-25, a drain and a suction is equipped with a reversible hydraulic machine 16, on the shaft 28 of which a flywheel 19 is mounted, and a check valve 20. The switchgear is made in in the form of four guiding hydraulic apparatus 11-14. The working cavity 21 of the hydraulic machine 16 communicates through the check valve 20 and the first hydraulic device 11 with the rod cavity 26 and the tank 17, the working cavity 22 through the second hydraulic device 14 with the tank 17 and through the third hydraulic device 12 with the injection line 23, the suction line 25 of which is communicated through the fourth a hydraulic device 13 with a tank 17 and a cavity 26 connected via a third hydraulic device 12 to an injection line 23, which allows increasing the technological capabilities of the drive of a well pumping unit. 1 il.

Description

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности и может быть использовано для подъема пластовой жидкости из скважин.The invention relates to the oil industry and can be used to lift formation fluid from wells.

Цель изобретения — увеличение технологических возможностей привода.The purpose of the invention is to increase the technological capabilities of the drive.

На чертеже представлена принципиальная схема привода скважинной насосной установки.The drawing shows a schematic diagram of a drive downhole pumping unit.

Привод содержит гидроцилиндр 1 с поршнем 2, к штоку 3 которого через соединительную муфту с упором 4 присоединена колонна штанг 5 с плунжером скважинного насоса 6. Цилиндр 7 скважинного насоса 6 прикреплен к колонне насосно-компрессорных труб 8, закрепленных у устья скважины. Упор 4 при движении штанг 5 взаимодействует в крайних положениях с планкой 9, перемещающей пилотный распределитель 10. Пилотный золотник 10 управляет четырьмя направляющими гидроаппаратами-распределителями 11 —14, соединяющими источник 15 питания и обратимую гидромашину 16 с баком 17. Источник 15 питания приводится в действие электродвигателем 18 с маховиком 19. На выходе гидромашины 16 установлен обратный клапан 20. На схеме, во избежание ее усложнения, не показаны предохранительные клапаны, установка которых производится по общеизвестным схемам например, станочного гидропривода.The drive includes a hydraulic cylinder 1 with a piston 2, to the rod 3 of which, through a connecting sleeve with an emphasis 4, a rod string 5 is connected with a plunger of a borehole pump 6. A cylinder 7 of a borehole pump 6 is attached to a string of tubing 8 fixed at the wellhead. The stop 4 during the movement of the rods 5 interacts in extreme positions with the strap 9, which moves the pilot valve 10. The pilot valve 10 controls the four guiding hydraulic distributors 11-14, connecting the power source 15 and the reversible hydraulic machine 16 with the tank 17. The power source 15 is powered an electric motor 18 with a flywheel 19. At the output of the hydraulic machine 16, a non-return valve 20. is installed. In the diagram, in order to avoid its complication, safety valves are not shown, the installation of which is carried out according to well-known schemes for For example, a machine hydraulic drive.

Распределительное устройство, выполненное в виде направляющих гидроаппаратов-распределителей 11 —14, предназначено для соединения источника 15 питания и рабочих полостей 2! и 22 обратимой гидромашины 16 через первый, второй, третий и четвертый направляющие гйдроаппаратов 11, 14. 12, 13 соответственно к линиям 23, 24-, 25 нагнетания, слива и всасывания и штоковой полости 26 гидроцилиндра 1. Вал 27 источника 15 питания связан с электродвигателем 18, а вал 28 гидромашины 16 — с маховиком 19.The switchgear, made in the form of guiding hydraulic distributors 11-14, is designed to connect the power source 15 and the working cavities 2! and 22 of the reversible hydraulic machine 16 through the first, second, third and fourth guides of the hydraulic units 11, 14. 12, 13, respectively, to the lines 23, 24-, 25 of the discharge, drain and suction and rod cavity 26 of the hydraulic cylinder 1. The shaft 27 of the power source 15 is connected with electric motor 18, and the shaft 28 of the hydraulic machine 16 - with a flywheel 19.

Привод работает следующим образом.The drive operates as follows.

При ходе штанг 5 вниз связанный с ними плунжер насоса 6 перемещается вниз. Вместе с колонной штанг 5 вниз перемещается и поршень 2, при этом масло из полости 26 гидроцилиндра 1 вытесняется. Планка 9 находится в верхнем положении, а пилотный распределитель 10 в правом положении. Распределители 11—14 соединяют источник 15 питания и гидромашину 16 последовательно. Жидкость из гидроцилиндра 1 под давлением, обусловленным весом колонны штанг 5, приложенным ее точке их подвеса, поступает к источнику 15 питания и далее под еще большим давлением, обусловленным мощностью, передаваемой от двигателя к насосу, поступает к гидромашине 16, работающей в моторном режиме. Он раскручивает маховик 19, увеличивая его кинетиче скую энергию за счет потенциальной энергии поднятой колонны штанг 5, а также энергии, переданной от электродвигателя 18. Из гидромашины 16 жидкость сливается в бак 17. Таким образом, при ходе штанг 5 вниз маховик 19 запасает энергию штанг 5 и энергию, выработанную приводным электродвигателем 18 за время хода штанг 5 вниз.When the rods 5 down, the associated plunger of the pump 6 moves down. Together with the column of rods 5, the piston 2 also moves downward, while the oil is displaced from the cavity 26 of the hydraulic cylinder 1. The bar 9 is in the upper position, and the pilot valve 10 in the right position. Distributors 11-14 connect the power source 15 and the hydraulic machine 16 in series. The liquid from the hydraulic cylinder 1 under pressure, due to the weight of the rod string 5, applied to its suspension point, enters the power source 15 and then under even greater pressure, due to the power transmitted from the engine to the pump, enters the hydraulic machine 16 operating in the motor mode. He spins the flywheel 19, increasing its kinetic energy due to the potential energy of the raised column of rods 5, as well as the energy transferred from the electric motor 18. From the hydraulic machine 16, the liquid is drained into the tank 17. Thus, when the rods 5 downward, the flywheel 19 stores the energy of the rods 5 and the energy generated by the drive motor 18 during the stroke of the rods 5 down.

По достижении поршнем 2 нижнего положения упор 4 смещает планку 9 и пилотный распределитель 10 занимает левое положение. При этом источник 15 питания и гидромашина 16 включаются параллельно и подают масло из бака 17 в полость 26 гидроцилиндра I. В результате поршень 2, а вместе с ним шток 3, муфта с упором 4, колонна штанг 5, плунжер глубинного насоса 6 перемещается вверх. Происходит подъем пластовой жидкости.When the piston 2 reaches the lower position, the stop 4 shifts the bar 9 and the pilot valve 10 occupies the left position. In this case, the power source 15 and the hydraulic machine 16 are turned on in parallel and feed oil from the tank 17 into the cavity 26 of the hydraulic cylinder I. As a result, the piston 2, and with it the rod 3, the coupling with the stop 4, the rod string 5, the plunger of the submersible pump 6 moves up. The formation fluid rises.

Подача масла в гидроцилиндр 1 осуществляется источником 15 питания за счет энергии приводного электродвигателя 18 и кинетической энергии маховика 19, накопленной при ходе штанг 5 вниз. Гидрома шина 16 при этом работает в насосном режиме. Отдаваемая рабочей жидкости - энергия расходуется гидроцилиндром 1 на совершение полезной работы — подъем пластовой жидкости и на увеличение потенциальной энергии колонны штанг 5, которая при ходе вниз будет опята передана маховику 19.The oil is supplied to the hydraulic cylinder 1 by a power source 15 due to the energy of the drive motor 18 and the kinetic energy of the flywheel 19, accumulated during the course of the rods 5 down. Hydroma bus 16 while working in the pump mode. Given to the working fluid - the energy is consumed by the hydraulic cylinder 1 to perform useful work - raising the reservoir fluid and increasing the potential energy of the rod string 5, which will be transferred to the flywheel 19 during the downward stroke.

Гидравлическая -схема снабжена обратным клапаном 20, включенным на выходе гидромашины 16 и служащим для предотвращения обратного вращения маховика 19.The hydraulic circuit is equipped with a check valve 20, included at the output of the hydraulic machine 16 and serving to prevent reverse rotation of the flywheel 19.

Claims

Claim

A downhole pump installation drive comprising a hydraulic cylinder, the rod cavity of which is communicated through a hydraulically controlled switchgear with a supply line and a drain line, a tank connected to a drain line and a suction line of a power source, the shaft of which is connected to an electric motor, and a flywheel, characterized in that, in order to increase the technological capabilities of the drive, it is equipped with a reversible hydraulic machine, on the shaft of which a flywheel is installed, and a check valve, the switchgear is made but in the form of four guiding hydraulic devices, one of the working cavities of the reversible hydraulic machine is communicated through the check valve and the first hydraulic device with the rod cavity of the hydraulic cylinder and the tank, the other working cavity through the second hydraulic device - with the tank and through the second and third hydraulic devices - with the discharge line of the power source, line the suction of which is communicated through the fourth hydraulic unit with the tank and the rod cavity of the hydraulic cylinder connected through the third hydraulic unit to the discharge line.