SU1675576A1 - Pulsating pump unit - Google Patents

Pulsating pump unit Download PDF

Info

Publication number
SU1675576A1
SU1675576A1 SU894757559A SU4757559A SU1675576A1 SU 1675576 A1 SU1675576 A1 SU 1675576A1 SU 894757559 A SU894757559 A SU 894757559A SU 4757559 A SU4757559 A SU 4757559A SU 1675576 A1 SU1675576 A1 SU 1675576A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
cylinder
piston
valve
housing
spring
Prior art date
Application number
SU894757559A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Николай Тивериевич Филимоненко
Владислав Адольфович Русанов
Артур Аркадьевич Каракозов
Александр Андреевич Чаленко
Любовь Владимировна Тарарыева
Original Assignee
Донецкий политехнический институт
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Донецкий политехнический институт filed Critical Донецкий политехнический институт
Priority to SU894757559A priority Critical patent/SU1675576A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1675576A1 publication Critical patent/SU1675576A1/en

Links

Abstract

изобретение может быть использовано в геологоразведочных работах дл  промывки буровых скважин с использованием подземных вод в услови х поглощени  промывочной жидкости. Цель изобретени  - повышение надежности путем упрощени  конструкции эффективности в эксплуатации за счет улучшени  работы золотникового распределител . Верхний 2 и нижний 3 переводники корпуса 1 св заны между собой т гой 4, Седла 9 и 10 верхнего и нижнего поршней (П) 5 и 6 с осевыми каналами 7 и 8 установлены с возможностью взаимодействи  с поплавковым клапаном 11, расположенным с возможностью осевого перемещени  относительно т ги 4. В корпусе 1 установлен цилиндр (Ц) 15 с верхнейThe invention can be used in geological exploration for flushing boreholes using groundwater under conditions of absorption of drilling fluid. The purpose of the invention is to increase reliability by simplifying the design of operational efficiency by improving the operation of the spool valve. Upper 2 and lower 3 subs of housing 1 are interconnected by a pull 4, Saddles 9 and 10 of the upper and lower pistons (P) 5 and 6 with axial channels 7 and 8 are installed with the ability to interact with the float valve 11, which is located with the possibility of axial movement with respect to ti 4. In the housing 1 a cylinder (C) 15 is installed with the upper

Description

Изобретение относитс  к насосострое- нию, касаетс  пульсационных насосных агрегатов и может быть использовано в геологоразведочных работах дл  промывки буровых скважин с использованием подземных вод в услови х поглощени  промывочной жидкости.The invention relates to pumping engineering, relates to pulsating pumping units and can be used in geological exploration for flushing boreholes using groundwater under conditions of absorption of washing liquid.

Цель изобретени  - повышение надежности путем упрощени  конструкции и эффективности в эксплуатации.The purpose of the invention is to increase reliability by simplifying construction and operating efficiency.

Нафиг.1 схематично представлен пуль- сационный насосный агрегат после спуска в скважину и заполнени  его цилиндра жидкостью; на фиг.2 - то же, в положении нижнего поршн  и цилиндра перед закрытием впускного клапана; на фиг.З - то же, в положении нижнего поршн  и цилиндра после остановки поршней; на фиг.4 - устройство перед открытием впускного клапана, общий вид.Figure 1 is a schematic representation of a pulsating pump unit after descending into the well and filling its cylinder with liquid; figure 2 - the same, in the position of the lower piston and cylinder before closing the intake valve; in FIG. 3 - the same, in the position of the lower piston and the cylinder after the pistons have stopped; figure 4 - the device before opening the intake valve, General view.

Пульсацио.нный насосный агрегат содержит корпус 1 с верхним 2 и нижним 3 переводниками, св занные между собой т гой 4 верхний 5 и нижний 6 поршни с осевыми 7 и 8 каналами и седлами 9 и 10, установленными с возможностью взаимодействи  с поплавковым клапаном 11, расположенным с возможностью осевого перемещени  относительно т ги 4, золотниковый распределитель (не обозначен), а так- же впускной 12, всасывающий 13 и нагнетательный 14 клапаны.The pulsation pumping unit comprises a housing 1 with upper 2 and lower 3 subs, interconnected by a pull 4 upper 5 and lower 6 pistons with axial 7 and 8 channels and saddles 9 and 10 installed with the possibility of interaction with the float valve 11, located with the possibility of axial movement relative to the rod 4, the spool valve (not indicated), as well as the inlet 12, the suction 13 and the discharge 14 valves.

В корпусе 1 с возможностью осевого перемещени  дополнительно установлен цилиндр 15 с верхней крышкой 16, который в нижней части дополнительно снабжен поршнем 17. Верхний 5 и нижний 6 поршни расположены в цилиндре 15 и св заны т гой 4 жестко. В полости верхнего 5 поршн  размещена подпружиненна  втулка 18, установленна  с возможностью взаимодействи  с впускным 12 клапаном, который расположен в верхней крышке 16 цилиндра 15. На внутренней поверхности цилиндра 15 выше и ниже верхнего поршн  5 выполнены уступы 19 и 20. Корпус 1 снабжен боковыми отверсти ми 21. размещеннымиA cylinder 15 with an upper cover 16 is additionally mounted in the housing 1 with axial displacement, which in the lower part is additionally equipped with a piston 17. The upper 5 and lower 6 pistons are located in the cylinder 15 and are tightly rigidly connected 4. In the cavity of the upper piston 5 is placed a spring-loaded sleeve 18, which is operable to interact with the inlet valve 12, which is located in the upper cap 16 of the cylinder 15. On the inner surface of the cylinder 15 above and below the upper piston 5, steps 19 and 20 are made. The housing 1 is provided with side openings mi 21. hosted

выше дополнительного поршн  17 цилиндра 15, Цилиндр 15 снабжен отверсти ми 22 и 23, установлен концентрично в корпусе 1 с возможностью осевого перемещени , ограниченного буртом 24, расположенным на верхнем переводнике 2. Подпружиненна  втулка 18 имеет отверсти  25, а верхний поршень 5 - радиальные отверсти  26. Нижний поршень 6 имеет радиальные отверсти above the additional piston 17 of the cylinder 15, the cylinder 15 is provided with openings 22 and 23, mounted concentrically in the housing 1 with the possibility of axial movement limited by a shoulder 24 located on the upper sub 2. Spring-loaded sleeve 18 has openings 25, and the upper piston 5 has radial holes 26. The lower piston 6 has radial holes

27, Цилиндр 15, дл  удержани  его в крайнем верхнем положении; со стороны дополнительного поршн  17 подпружинен относительно нижнего переводника 3.27, cylinder 15, to hold it in its highest position; from the side of the additional piston 17 is spring-loaded relative to the lower sub 3.

Золотниковый распределитель выполнен в виде расположенных с возможностью взаимодействи  верхней и нижней частей цилиндра 15 соответственно с верхним переводником 2,снабженным каналами 28, и нижним 6 поршнем.The spool valve is made in the form of arranged with the possibility of interaction of the upper and lower parts of the cylinder 15, respectively, with the upper sub 2, provided with channels 28, and the lower 6 piston.

Пульсационный насосный агрегат работает следующим образом.Pulsation pump unit operates as follows.

Пульсационный насосный агрегат спускают с скважину (не показаны) с таким расчетом , чтоб цилиндр 15 был заглублен подThe pulsating pump unit is lowered from the well (not shown) so that the cylinder 15 is buried under

уровень жидкости в скважине, а каналы 28 сообщены с атмосферой (дл  этого может быть использована дополнительна  колонна труб, установленна  концентрично колонне бурильных труб, не показаны).the fluid level in the borehole, and the channels 28 are in communication with the atmosphere (for this, an additional string of pipes, mounted concentrically to the string of drill pipes, is not shown).

Цилиндр 15 силой упругости пружины (не показана) удерживаетс  в крайнем верхнем положении, упира сь верхней крышкой 16 в бурт 24 верхнего переводника 2. Жидкость через всасывающий клапан 13 заполн етThe cylinder 15 by the force of elasticity of the spring (not shown) is held in its extreme upper position, resting the top cover 16 against the shoulder 24 of the upper sub 2. The fluid through the suction valve 13 fills

внутреннюю полость цилиндра 15, при этом поплавковый клапан 11 всплывает и, упира сь в торец 9 верхнего 5 поршн , перекрывает осевые каналы 7 верхнего поршн . За счет разности гидростатического давлени the internal cavity of the cylinder 15, while the float valve 11 floats up and, resting against the end 9 of the upper 5 piston, closes the axial channels 7 of the upper piston. Due to the difference in hydrostatic pressure

жидкости на верхний поршень 6 снизу и атмосферного давлени  на него сверху создаетс  сила, направленна  вертикально вверх и удерживающа  верхний поршень 6 в крайнем верхнем положении, т.е. упирающимс  в уступ 19. При этом, за счет контактов с подпружиненной втулкой 18 впускной 12 клапан открыт, отверстие 22 золотникового распределител  в верхней части цилиндра 15 перекрыто верхним переводником 2, а отверстие 23 в нижней части цилиндра 15 перекрыто нижним поршнем 6 (фиг.1).liquids on the upper piston 6 from below and atmospheric pressure on it from above creates a force directed vertically upwards and holding the upper piston 6 in the extreme upper position, i.e. resting against the ledge 19. At the same time, due to the contacts with the spring-loaded sleeve 18, the inlet 12 valve is open, the valve spool bore 22 in the upper part of the cylinder 15 is blocked by the upper sub 2, and the hole 23 in the lower part of the cylinder 15 is blocked by the lower piston 6 (Fig. ).

Сжатый воздух от компрессора (не по- казан) подаетс  по бурильным трубам в пульсационный насосный агрегат и через отверстие (не обозначено) в верхней крышке 16 цилиндра 15, радиальные отверсти  16 верхнего поршн  5, отверсти  25 в подпружиненной втулке 18 и осевые 7 каналы верхнего поршн , отжима  вниз поплавковый клапан 11, попадает в полость цилиндра 15. Промывочна  жидкость начинает вытес- н тьс  на забой скважины через нагнета- тельный клапан 14, Поплавковый клапан 11 опускаетс  вниз и перекрывает осевые каналы 8 нижнего поршн , Под давлением воздуха поршни 5 и б, жестко св занные т гой 4, вместе с впускным клапаном 12, опирающимс  на подпружиненную втулку 18, начинают перемещение вниз. Наход ща с  под нижним поршнем 6 жидкость продолжает вытесн тьс  на забой скважи- ны через нагнетательный клапан 14. Причем скорость движени  поршней 5 и 6 и впускного клапана 12 определ етс  давлением сжатого воздуха в цилиндре 15 и гид- равлическими сопротивлени ми в нагнетательной линии (не обозначена).Compressed air from the compressor (not shown) is supplied through the drill pipe to the pulsating pump unit and through the opening (not indicated) in the top cover 16 of the cylinder 15, the radial holes 16 of the upper piston 5, the holes 25 in the spring-loaded sleeve 18 and the axial 7 channels of the upper the piston, pressing down the float valve 11, enters the cavity of the cylinder 15. The flushing fluid begins to displace to the bottom of the well through the injection valve 14, the float valve 11 goes down and closes the axial channels 8 of the lower piston. The pistons 5 and b, which are rigidly connected by the thrust 4, together with the inlet valve 12 supported on the spring-loaded sleeve 18, begin to move downward. The fluid under the lower piston 6 continues to be displaced to the bottom of the well through the pressure valve 14. Moreover, the speed of movement of the pistons 5 and 6 and the inlet valve 12 is determined by the pressure of compressed air in the cylinder 15 and the hydraulic resistances in the discharge line ( not indicated).

При дальнейшем движении нижнего поршн  5 вниз его радиальные отверсти  27 совмест тс  с отверсти ми 23 цилиндра 15 (фиг.2). В этот момент впускной клапан 12 все еще остаетс  открытым. Наход ща с  под нижним поршнем 6 жидкость начинает вытесн тьс  в скважину через радиальные отверсти  27, отверсти  23 и отверсти  21 в корпусе 1, поскольку гидравлические сопро- тивлени  в этой линии значительно меньше, чем при течении жидкости через забой скважины . Поскольку сила давлени  воздуха на нижний поршень осталась посто нной, а жидкость получила возможность вытесн тьс  по линии со значительно меньшими гидравлическими сопротивлени ми, то скорость движени  системы нижний поршень 6 - т га 4-верхний поршень5-впускной клапан 12 резко возрастает, впускной клапан 12 быст- ро закроетс  и прекратит доступ воздуха в полость подвижного цилиндра 15.Upon further downward movement of the lower piston 5, its radial bores 27 will align with the bores 23 of the cylinder 15 (Fig. 2). At this point, the intake valve 12 is still open. The fluid under the lower piston 6 begins to be forced into the well through the radial holes 27, the holes 23 and the holes 21 in the housing 1, because the hydraulic resistances in this line are much smaller than when the fluid flows through the bottom hole. Since the force of air pressure on the lower piston remained constant, and the fluid was able to be displaced along a line with much lower hydraulic resistances, the system speed of the lower piston 6 - t ha 4-upper piston 5-inlet valve 12 increases sharply, intake valve 12 will quickly close and stop the entry of air into the cavity of the movable cylinder 15.

.Дальнейшее движение системы нижний поршень 6 - т га 4 - верхний поршень 5 будет продолжатьс  за счет расширени  сжатого воздуха в цилиндре 15. При этом жидкость из-под нижнего 6 поршн  вытесн етс  в колонковый набор (не показан) через нагнетательный клапан 14. После того,The next movement of the system is the lower piston 6 - tons ha 4 - the upper piston 5 will continue due to the expansion of compressed air in the cylinder 15. At the same time, the liquid from under the lower 6 piston is displaced into the column set (not shown) through the discharge valve 14. After Togo,

как верхний поршень 5 дойдет до уступа 20,, нижний 6 поршень перекроет отверсти  23 в цилиндре 15 (фиг.З). Тогда, за счет давлени  сжатого воздуха на верхнюю крышку 16 цилиндра, последний начинает перемещатьс  вниз, сжима  пружину, и дополнительным поршнем 17 вытесн ет жидкость из нижней полости корпуса 1 в колонковый набор через нагнетательный клапан 14. При этом поплавковый клапан 11 удерживаетс  на седле 10, перекрыва  осевые каналы 8 нижнего поршн  6 за счет давлени  воздуха в цилиндре 15as the upper piston 5 reaches the ledge 20 ,, the lower 6 piston will block the openings 23 in the cylinder 15 (FIG. 3). Then, due to the pressure of the compressed air on the top cover 16 of the cylinder, the latter begins to move downward, compressing the spring, and the additional piston 17 displaces the liquid from the lower cavity of the housing 1 into the column set through the pressure valve 14. At the same time, the float valve 11 is held on the saddle 10 , closing off the axial channels 8 of the lower piston 6 due to the air pressure in the cylinder 15

Таким образом, цикл вытеснени  жидкости в колонковый набор имеет большую продолжительность, что снижает неравномерность подачи жидкости в скважину, Кроме того, использование расширени  сжатого воздуха в цилиндре 15 дл  вытеснени  жидкости в колонковый набор повышает КПД агрегата.Thus, the cycle of fluid displacement into the core kit has a longer duration, which reduces the non-uniformity of fluid supply to the well. In addition, the use of expansion of compressed air in the cylinder 15 to displace fluid in the core array increases the efficiency of the unit.

После совпадени  отверстий 22 в верхней части цилиндра 15 с каналами 28 в верхнем переводнике 2 полость цилиндра 15 соедин етс  с атмосферой. Поскольку давление в цилиндре 15 резко падает, жидкость через всасывающий клапан 13 и осевые каналы 8 нижнего поршн  6 начнет поступать в полость цилиндра 15. При этом поплавковый клапан 11 всплывает и в крайнем верхнем положении перекрывает осевые каналы 7 верхнего поршн  5, опира сь на его седло 9. При этом на верхний торец верхнего поршн  5 действует атмосферное давление, а на нижний - гидростатическое давление столба жидкости в скважине. Разность давлений создает вертикальную силу, направленную вверх, под действием которой система нижний поршень 6 - т га 4 - верхний поршень 5 перемещаетс  вверх до упора хвостовика впускного клапана 12 в верхний подпружиненный торец втулки 18, предварительный нат г которой должен быть меньше усили , с которым впускной клапан 12 давлением сжатого воздуха прижат к верхней крышке цилиндра 15.After the holes 22 in the upper part of the cylinder 15 coincide with the channels 28 in the upper sub 2, the cavity of the cylinder 15 is connected to the atmosphere. Since the pressure in the cylinder 15 drops sharply, fluid through the suction valve 13 and the axial channels 8 of the lower piston 6 will begin to flow into the cavity of the cylinder 15. At the same time, the float valve 11 floats and in the extreme upper position closes the axial channels 7 of the upper piston 5, resting on it saddle 9. At the same time, atmospheric pressure acts on the upper end of the upper piston 5, and hydrostatic pressure of the liquid column in the well acts on the lower end. The pressure difference creates a vertical force directed upwards, under the action of which the system lower piston 6 - ton ha 4 - upper piston 5 moves up to the stop of the inlet valve stem 12 into the upper spring-loaded end of sleeve 18, the preliminary tension of which should be less effort with which the inlet valve 12 with compressed air pressure is pressed against the top cover of the cylinder 15.

При дальнейшем движении системы нижний поршень 6 - т га 4 - верхний поршень 5 пружина втулки 18 сжимаетс  (фиг.4). При этом происходит срыв впускного клапана и его быстрое открытие за счет энергии упругой деформации пружины втулки 18. Давление в системе резко упадет и цилиндр 15 под действием размещенной под его дополнительным поршнем 17 пружины переместитс  вверх, при этом отверсти  22 в верхней части цилиндра 15 перекроютс  верхним переходником 20.Upon further movement of the system, the lower piston 6 - tons ha 4 - the upper piston 5 the spring of the sleeve 18 is compressed (figure 4). When this happens, the intake valve is disrupted and it opens quickly due to the energy of the elastic deformation of the spring of the hub 18. The pressure in the system drops sharply and the cylinder 15 moves upwards under the action of the spring placed under its additional piston 17, and the holes 22 in the upper part of the cylinder 15 will overlap the upper adapter 20.

Цилиндр 15 будет продолжать свое движение вверх до упора в уступ 24.The cylinder 15 will continue its movement up to the stop in the ledge 24.

Claims (1)

Формула изобретени  Пульсационный насосный агрегат, содержащий корпус с верхним и нижним переводниками , св занные между собой т гой верхний и нижний поршни с осевыми каналами и седлами, установленными с возможностью взаимодействи  с поплавковым клапаном, расположенным с возможностью осевого перемещени  относительно т ги, золотниковый распределитель, а также впускной , всасывающий и нагнетательный клапаны , отличающийс  тем, что, с целью повышени  надежности путем упрощени  конструкции и эффективности в эксплуатации за счет улучшени  работы золотникового распределител , в корпусе с возможностью осевого перемещени  дополнительно установлен цилиндр с верхнейClaims of the invention A pulsating pumping unit comprising a housing with upper and lower subs, interconnected by a tight upper and lower pistons with axial channels and seats mounted with the ability to interact with a float valve positioned axially with respect to the pull, a spool valve, as well as inlet, suction and discharge valves, characterized in that, in order to increase reliability by simplifying the design and operating efficiency by improving and work distributor spool in the housing for axial movement of the cylinder is further installed with the top JC// / / / S./I////JJC // // // S./I////J крышкой, который в нижней части дополнительно снабжен поршнем, верхний и нижний поршни расположены в цилиндре и св заны т гой жестко, в полости верхнегоa lid, which in the lower part is additionally equipped with a piston, the upper and lower pistons are located in the cylinder and are rigidly connected, in the cavity of the upper поршн  размещена подпружиненна  втулка , установленна  с возможностью взаимодействи  с впускным клапаном, который расположен в верхней крышке цилиндра, на внутренней поверхности цилиндра выше иthe piston houses a spring-loaded bushing that is interoperable with the inlet valve, which is located in the upper cylinder head, on the inner surface of the cylinder above and ниже верхнего поршн  выполнены уступы, а корпус снабжен боковыми отверсти ми, размещенными выше дополнительного поршн  цилиндра, причем золотниковый распределитель выполнен в видеsteps are made below the upper piston, and the housing is provided with side holes located above the additional piston of the cylinder, the spool valve being designed as расположенных с возможностью взаимодействи  верхней и нижней частей цилиндра соответственно с верхним переводником и нижним поршнем.arranged with the possibility of interaction of the upper and lower parts of the cylinder, respectively, with the upper sub and the lower piston. JJ ЧH Фиг.22 Фиг.ЗFig.Z
SU894757559A 1989-10-03 1989-10-03 Pulsating pump unit SU1675576A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU894757559A SU1675576A1 (en) 1989-10-03 1989-10-03 Pulsating pump unit

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU894757559A SU1675576A1 (en) 1989-10-03 1989-10-03 Pulsating pump unit

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1675576A1 true SU1675576A1 (en) 1991-09-07

Family

ID=21478778

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU894757559A SU1675576A1 (en) 1989-10-03 1989-10-03 Pulsating pump unit

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1675576A1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Авторское свидетельство СССР № 987173, кл. F 04 В 47/00, 1981. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4490095A (en) Oilwell pump system and method
US4813485A (en) Gas and oil well pumping or swabbing device and method
SU1675576A1 (en) Pulsating pump unit
US4565496A (en) Oil well pump system and method
RU2320866C2 (en) Device for hydroimpulsive well bottom zone treatment
EP1163447A1 (en) A positive-displacement pump
SU1724934A1 (en) Pulsating pump plant
SU769086A1 (en) Pulsation-type pump unit
RU57812U1 (en) DEVICE FOR OIL PRODUCTION FROM WATERFUL PRODUCED LAYER
SU1583654A2 (en) Plunger-diaphragm well pump
CA1286150C (en) Gas and oil well pumping or swabbing device and method
SU1574907A1 (en) Borehole sucker-rod pump
SU819310A1 (en) Well cutting-off device
SU1174592A1 (en) Pumping plant
US3948058A (en) Device for soil sampling under water
SU1193293A1 (en) Well sucker-rod pumping plant
SU1211455A1 (en) Well sucker-rod pump
SU1629494A1 (en) Equipment for production and inter-well treatment of oil
SU471474A1 (en) Submersible pump
SU1406359A1 (en) Liquid pumping apparatus
SU1323694A1 (en) Apparatus for maintaining hole-bottom circulation of drilling mud
SU892022A1 (en) Pneumatically-driven well rodless pump
SU1411424A1 (en) Device for tightness-testing of drill string in well
SU1470936A1 (en) Deep well fluid-lifting pumping unit
RU2105198C1 (en) Deep-well sucker-rod pump plant for oil recovery