SU1721298A1

SU1721298A1 - Pump installation

Info

Publication number: SU1721298A1
Application number: SU894689403A
Authority: SU
Inventors: Олег Сумгатович Рафиков; Эмель Борисович Ахметов
Original assignee: Уфимское моторостроительное производственное объединение
Priority date: 1989-05-11
Filing date: 1989-05-11
Publication date: 1992-03-23

Abstract

Изобретение относитс к машиностроению , в частности к насосостроению и может быть использовано в устройствах дл подъема жидкости из скважин. Целью изобретени вл етс повышение надежности и эффективности установки. Насосна установка содержит размещенную в скважине колонку насосных труб 1 с расположенным в ней набором полых эластичных элементов 2, полости которых соединены распределителем с источником сжатого воздуха и атмосферой , и приводной двигатель 22. Полые эластичные элементы 2 выполнены в виде торов, расположенных в колонке подъемных труб по всей её высоте. В центральном отверстии торов установлена труба 4, разделенна на три параллельных канала, с которыми .юследовательно соединены внутренние полости эластичных элементов. В верхней части трубы 4 установлен трехлинейный храповый распределитель 11, привод которого кинематически св зан с приводным двигателем внутреннего сгорани 22. Линии распределител соединены с атмосферой, источником давлени и всасывающим воздушным коллектором двигател . 5 ил. ЁThe invention relates to mechanical engineering, in particular to pump engineering, and can be used in devices for lifting fluid from wells. The aim of the invention is to increase the reliability and efficiency of the installation. The pump installation contains a column of pump tubes 1 placed in a well with a set of hollow elastic elements 2 located there, the cavities of which are connected by a distributor with a source of compressed air and the atmosphere, and a drive motor 22. Hollow elastic elements 2 are made in the form of tori located in a column of lifting pipes across its height. A pipe 4 is installed in the central opening of the tori; it is divided into three parallel channels with which the internal cavities of elastic elements are consistently connected. At the top of pipe 4, a three-line ratchet valve 11 is installed, the drive of which is kinematically connected to the internal combustion drive motor 22. The distributor lines are connected to the atmosphere, a pressure source and an engine intake manifold. 5 il. Yo

Description

Изобретение относитс к машиностроению в частности к насосостроению, и может быть использовано в устройствах дл подъема жидкости из скважин.The invention relates to mechanical engineering, in particular, to pump engineering, and can be used in devices for lifting fluid from wells.

Известна скважинна штангова насосна установка дл подачи пластовых жидкостей , содержаща двигатель, .штанговый насос и колонку насосных труб 1.A well-known well pumping unit for supplying formation fluids, comprising an engine, a boom pump and a column of pump tubes 1.

Известна также насосна установка, содержаща размещенную в скважине колонку подъемных труб с расположенным в ней набором полых эластичных элементов, полости которых соединены распределителем с источником сжатого воздуха и атмосферой , и приводной двигатель. Перемещение жидкости производитс путем изменени .A pumping installation is also known, comprising a column of risers placed in a well with a set of hollow elastic elements located therein, the cavities of which are connected by a distributor with a source of compressed air and the atmosphere, and a drive motor. Fluid movement is carried out by change.

объемов упругих элементов за счет подачи в них сжатого воздуха 2.volumes of elastic elements due to the supply of compressed air into them 2.

Недостатком известной установки вл етс то, что распределитель совершает возвратно-поступательное перемещение (в предлагаемой конструкции он вращаетс ) и, следовательно, из-аа переменного ускорени по величине и направлению имеет значительные инерционные силы, которые снижают быстродействие распределител . Сами упругие элементы имеют вид плоской ленты, накладываемой при ее деформации на сферическую поверхность. Все это снижает надежность и эффективность установки .A disadvantage of the known installation is that the distributor performs reciprocating movement (in the proposed construction it rotates) and, therefore, due to variable acceleration in magnitude and direction, it has significant inertial forces that reduce the performance of the distributor. The elastic elements themselves have the form of a flat tape, applied when it is deformed on a spherical surface. All this reduces the reliability and efficiency of the installation.

VJVj

N3N3

Ю О 00S O 00

Целью изобретени вл етс повышение надежности и эффективности установки .The aim of the invention is to increase the reliability and efficiency of the installation.

Дл этого в насосной установке, содержащей размещенную в скважине колонку подъемных труб с расположенным в ней набором полых эластичных элементов, полости которых соединены распределителем с источником сжатого воздуха и атмосферой, и приводной двигатель, полые эластичные элементы выполнены в виде торов, расположенных в колонке подъемных труб по всей ее высоте, в центральном отверстии торов установлена труба, разделенна на три параллельных канала, с которыми последовательно соединены внутренние полости эластичных элементов, а в верхней части трубы установлен трехлинейный крановый распределитель, привод которого кинема- Чичёски св зан с приводным двигателем .внутреннего сгорани , причем линии распределител соединены с атмосферой, источником давлени и всасывающим воздушным коллектором двигател .To do this, in a pump installation containing a column of riser tubes placed in a well with a set of hollow elastic elements located therein, the cavities of which are connected by a distributor with a source of compressed air and the atmosphere, and a drive motor, the hollow elastic elements are in the form of tori located in a column of risers along its entire height, a pipe is installed in the central opening of the tori, divided into three parallel channels with which the internal cavities of the elastic elements are sequentially connected, and in hney of the pipe crane is installed three-way valve, which drive kinematics Chichoski coupled to a drive motor The inner combustion engine, wherein the distributor lines connected with the atmosphere, a pressure source and the suction air manifold of the engine.

На фиг. 1 изображена предлагаема установка , продольный разрез; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - сечение Б-Б на фиг. 1; на фиг. 4-сечение В-В на фиг. 1; на фиг. 5 - сечение Г-Г на фиг. 1.FIG. 1 shows the proposed installation, a longitudinal section; in fig. 2 is a section A-A in FIG. one; in fig. 3 is a section BB in FIG. one; in fig. 4-section BB in FIG. one; in fig. 5 is a cross-section of the FIG. one.

Установка содержит колонку насосных труб 1 с сопр женными с ее стенками полыми вытеснительными эластичными элементами 2 в виде торов, расположенными по всей длине скважины 3. Соосно с колонкой насосных труб 1 установлен трехсекци- онный распределительный трубопровод 4, в стенке которого выполнены окна 5, сообщающие объемы внутри секций 6 - 8 с полост ми 9 вытеснительных эластичных элементов 2.The installation contains a column of pumping pipes 1 with hollow displacement elastic elements 2 connected to its walls in the form of tori located along the entire length of the well 3. Coaxially with the column of pumping pipes 1 a three-section distribution pipeline 4 is installed, in the wall of which windows 5 are made, informing Volumes inside sections 6 to 8 with cavities 9 pressure elastic members 2.

В верхней части скважины 3 расположена нагнетательна труба 10 дл отвода жидкости .In the upper part of the well 3 there is an injection pipe 10 for draining the liquid.

Трехлинейный крановый распределитель 11 содержит подвижную 12 и неподвижную 13 части с полост ми 14 внутри них и подсоединен через трубу 15 к атмосфере и к всасывающему 16 и нагнетательному 17 воздухопроводам ДВС. Нагнетательный воздухопровод 17 подключаетс либо к трубе 18 любого источника сжатого воздуха ДВС, либо к каналу 19 системы воздушного охлаждени 20 ДВС. Всасывающий возду- хопросод 16 подсоединен к каналу 21 системы впуска воздуха двигател внутреннего сгорани 22, Вал последнего при помощи передаточного механизма 23 кинематически св зан с подвижной частью 12 распределител 11.The three-line valve distributor 11 contains movable 12 and fixed 13 parts with cavities 14 inside them and is connected through pipe 15 to the atmosphere and to the intake air duct 16 and internal combustion engine 17. The discharge air line 17 is connected either to the pipe 18 of any compressed air source of the internal combustion engine or to the channel 19 of the air-cooled air cooling system 20. The intake air duct 16 is connected to the air intake duct 21 of the internal combustion engine 22, the shaft of the latter is connected kinematically to the moving part 12 of the distributor 11 by means of the transmission mechanism 23.

Установка работает следующим образом .The installation works as follows.

После запуска двигател внутреннего сгорани 22 его вал вращает через передаточный механизм 23 подвижную часть 12 распределител 11, сообща через полости 14 распределител 11 объемы внутри секций 6-8 трехсекционного распределительного трубопровода 4 с атмосферой черезAfter starting the internal combustion engine 22, its shaft rotates through the transmission mechanism 23 the movable part 12 of the distributor 11, together through the cavities 14 of the distributor 11, the volumes inside sections 6-8 of the three-section distribution pipe 4 with the atmosphere

трубу 15, с всасывающим воздухопроводом 16, где всегда существует разрежение со стороны канала 21 системы впуска ДВС, и с нагнетательным воздухопроводом 17, где всегда существует давление воздуха либо отpipe 15, with an intake air pipe 16, where there is always a vacuum from the channel 21 of the intake system of the internal combustion engine, and with discharge air pipe 17, where there is always air pressure either from

любого источника воздуха ДВС (например, компрессора), подсоединенного через трубу 18, либо от системы воздушного охлаждени 20 ДВС. При этом одна и та же секци , например секци 6, последовательно соедин етс с лини ми атмосферного давлени ,any air source of an internal combustion engine (for example, a compressor) connected through pipe 18 or from an air-cooled air-cooling system 20. At the same time, the same section, for example section 6, is sequentially connected to atmospheric pressure lines,

разрежени и избыточного давлени возду- ха.Через окна 5 указанное давление создаетс и внутри полостей 9 эластичных элементов 2. Последние уменьшаютс в объеме за счет деформации при разрежении вvacuum and overpressure of the air. Through the window 5, the indicated pressure is also created inside the cavities 9 of the elastic elements 2. The latter decrease in volume due to deformation during underpressure in

их полост х, либо восстанавливаютс в объеме за счет упругости стенок .эластичного элемента 2 либо за счет избыточного давлени в их полост х.their cavities or are restored in volume due to the elasticity of the walls of the elastic element 2 or due to the excessive pressure in their cavities.

Таким образом, происходит периодическое изменение объемов эластичных элементов 2, т.е. совершаетс работа. Расположение секций 6-8 внутри трубопровода 4 и полостей 14 внутри распредели- . тел 11 и направление вращени Thus, there is a periodic change in the volume of elastic elements 2, i.e. work is being done. The location of sections 6-8 inside the pipeline 4 and the cavities 14 inside the distribution -. bodies 11 and the direction of rotation

подвижной части 12 распределител подобраны таким образом, что изменение объема эластичных элементов 2 происходит в строго определенной последовательности, обеспечивающей постепенное перемещение жидкости вверх по скважине 2.the movable part 12 of the distributor is selected in such a way that the change in the volume of the elastic elements 2 occurs in a strictly defined sequence, ensuring the gradual movement of fluid up the well 2.

При уменьшении объема нижнего элемента 2 его стенки отход т от стенки колонки , насосных труб 1. Второй (по высоте) элемент 2 в это врем еще прижат к стенкеWhen the volume of the lower element 2 decreases, its walls move away from the wall of the column, pump tubes 1. The second (in height) element 2 is still pressed against the wall at this time.

колонки 1. В образовавшийс объем между нижним элементом 2 и стенкой колонки 1 за счет создавшегос разрежени поступает жидкость. После смены давлений воздуха в секци х 6 - 8 нижний элемент 2 начинаетColumn 1. In the resulting volume between the lower element 2 and the wall of column 1 due to the created dilution fluid enters. After changing the air pressure in sections 6 - 8, the lower element 2 begins

возвращатьс в исходное положение, а второй элемент 2 начинает отходить от стенки колонки насосных труб 1. Происходит вытеснение жидкости из нижнего объема в более верхний. После завершени изменени return to its original position, and the second element 2 begins to move away from the wall of the column of pumping pipes 1. The liquid is displaced from the lower volume into the upper one. After completing the change

объемов элементов 2 нижний элемент 2 плотно прилегает к стенке колонки 1, а второй по высоте элемент 2 максимально уменьшаетс в размере, обеспечива доступ жидкоеги в образовавшийс обьем между стенками элемента 2 и колонки 1,the volumes of the elements 2, the lower element 2 fits snugly to the wall of the column 1, and the second highest element 2 is maximally reduced in size, providing access for the fluid to the volume formed between the walls of the element 2 and column 1,

Описанна процедура повтор етс между вторым и третьим элементами, третьим и четвертым элементами и т.д. по самого верха скважины, вплоть до вытеснени жид- кости из трубы 10. При этом в одном цикле участвуют три близлежащих элемента, самый нижний из которых запирает выход жидкости вниз за счет избыточного давлени внутри его полости, второй (по высоте) элемент перемещает стенку элемента 2 в сторону уменьшени объема между стенками элемента 2 и колонки 1 за счет упругости стенки самого элемента при атмосферном давлении внутри полости элемента 2, а тре- тий (по высоте) элемент 2 имеет минимальный объем за счет разрежени внутри его полости.The procedure described is repeated between the second and third elements, the third and fourth elements, and so on. at the very top of the well, up to the displacement of fluid from the pipe 10. Three neighboring elements participate in one cycle, the lowest of which blocks the liquid from going down due to excessive pressure inside its cavity, the second (in height) element moves the element wall 2 in the direction of decreasing the volume between the walls of element 2 and column 1 due to the elasticity of the wall of the element itself at atmospheric pressure inside the cavity of element 2, and the third (in height) element 2 has a minimum volume due to vacuum inside its cavity.

Таким образом, происходит перемещение жидкости вверх по скважине 3 за счет работы эластичных элементов 2 указанным способом.Thus, there is a movement of fluid up the well 3 due to the operation of the elastic elements 2 in this way.

Использование предлагаемого устройства позвол ет устранить трущиес пары и использовать газовую св зь дл привода рабочих элементов насоса при отсутствии утечек жидкости (и, следовательно, при наивысшем КПД), Все это повышает надежность и эффективность предлагаемой насосной установки.Using the proposed device allows eliminating the fumes and using gas communication to drive the pump working elements in the absence of fluid leaks (and, therefore, with the highest efficiency), all this increases the reliability and efficiency of the proposed pumping unit.

Claims

Claims of the invention A pump installation comprising a column of risers placed in a well with a set of hollow elastic elements located therein, the cavities of which are connected by a distributor with a source of compressed air and the atmosphere, and a drive motor, which, in order to increase reliability and efficiency, elastic elements are made in the form of tori located in the column of lifting tubes along its entire height, a pipe is installed in the central opening of the tori, which is divided into three parallel channels from which and sequentially connected internal cavities of the elastic members, and in the upper part of the tube set kranovyy- three-way valve, the actuator which is kinematically coupled to a driving internal combustion engine, wherein the distributor lines connected with the atmosphere, a pressure source and the suction air manifold of the engine.

11 20.

//

1

6

eight