SU840458A1

SU840458A1 - Well sucker rod pump cup-type plunger

Info

Publication number: SU840458A1
Application number: SU792853081A
Authority: SU
Inventors: Борис Михайлович Рылов; Богдан Иванович Щербий; Николай Андреевич Николаенко; Иосиф Николаевич Костур; Василий Степанович Сухан; Иван Андреевич Пилипец
Original assignee: Центральная Научно-Исследовательскаялаборатория Производственного Объединения"Укрнефть"
Priority date: 1979-09-21
Filing date: 1979-09-21
Publication date: 1981-06-23

Description

Изобретение относитс к гидромашиностроению , в частности к скважин ным штанговым насосам, а именно к и манжетнь1м плунжерам, и может быть использовано при откачке нефти из скважин. Известен манжетный плунжер скважинного штангового насоса, содержащий трубчатый стержень, установленн в нижней части плунжера нагнетатель ный клапан, в корпусе которого разм щен запорный элеумент, распорные и уплотнитель.ные кольца с взаимодейстзвующими коническими поверхност МИ , а также установленный на трубчатом стержне с возможностью осевого перемещени подпружиненный раз щитель с уплотнителем ГП. Недостаток известного манжетного плунжера состоит в том, что деформаци уплотннтельных колец осуществл етс только под воздействием силы пружины, приводимой в рабочее (сжатое) положение непосредственно при сборке плунжера на поверхности. В процессе работы уплотнительные кольца изнашиваютс , что приводит к уменьшению их высоты и силы сжати их пружиной, а , следовательно, к увеличению зазора между контактирующими поверхност ми пары цилиндрплунжер насоса. Это, в свою очередь, приводит к увеличению утечки откачиваемой сидкрсти через з еличивающийс зазор пары цилиндр-плунжер и к снижению производительности скважинного штангового насоса в целом. Кроме того, конструкци известного манжетного плунжера слож- на и не позвол ет обеспечить необходимую герметичность мест стыка взаимодействующих разобщител и распорных и уплотнительных колец, что снижает надежность и долговечность конструкции плунжера. Цель изобретени - повьппение надежности и долговечности манжетного плунжера скважинного штанговогоThe invention relates to hydraulic engineering, in particular to well sucker-rod pumps, namely to cuff plungers, and can be used when pumping oil from wells. The wellhead plunger of the borehole sucker-rod pump is known, which contains a tubular rod, a pressure valve installed in the lower part of the plunger, the casing of which has a locking element, spacers and sealing rings with interacting conical surfaces MI, and also mounted on the tubular rod spring-loaded splitter with GP seal. A disadvantage of the known lip plunger is that the deformation of the sealing rings is carried out only under the influence of the spring force, which is brought into the working (compressed) position directly during the assembly of the plunger on the surface. During operation, the sealing rings wear out, which leads to a decrease in their height and force compressing them with a spring, and, consequently, to an increase in the gap between the contacting surfaces of the pair of cylinder and pump plunger. This, in turn, leads to an increase in leakage of pumped seed oil through the increasing clearance of the pair of cylinder-plunger and to a decrease in the performance of the borehole sucker-rod pump as a whole. In addition, the design of a known lip plunger is complicated and does not allow for the necessary tightness of the junction points of the interacting disconnector and the spacer and sealing rings, which reduces the reliability and durability of the plunger design. The purpose of the invention is to improve the reliability and durability of the sleeve plunger of the borehole sucker rod.

насоса путем снижени утечек откачиваемой жидкости через зазор пары плунжер-Цилиндр насоса и упрощение конструкции самого плунжера.pump by reducing the leakage of pumped liquid through the gap of a pair of plunger-pump cylinder and simplifying the design of the plunger itself.

Указанна цель достигаетс тем, что между внутренними поверхност ми подпружиненного разобщител распорных и уплотнительных колец и поверхностью трубчатого стержн образована камера, гидравлически св занна с подпружиненной полостью цилиндра насоса посредством радиальных и осевых каналов, выпол-, ненных, соответственно, к прилега- ,ющем к корпусу клапана распорном .кольце и корпусе клапана.This goal is achieved by the fact that a chamber is formed between the inner surfaces of the spring-loaded disconnecting spacer and sealing rings and the surface of the tubular rod, which is hydraulically connected to the spring-loaded cavity of the pump cylinder by means of radial and axial channels, respectively, adjacent to the adjacent valve body spacer. valve and valve body.

На чертеже изображен манжетный плунжер скважинного штангового насоса , продольный разрез.The drawing shows the cuff plunger downhole sucker rod pump, a longitudinal section.

Манжетный плунжер содержит набор распорных и поочередно установленных между ними уплотнительньк 2 колец с взаимодействующими коническими поверхност ми, расположенных на трубчатом стержне 3, причем в нижней части плунжера установлен нагнетательный клапан 4, в корпусе 5которого размещен запорный элемент 6. Крайнее Hi-жнее распорное кольцо указанного набора прилегает к корпусу 5 нагне тательного клапана 4, а верхним элементом в этом наборе вл етс разобщитель 7 с уплотнителем 8, установленный на трубчатом стержне 3 с возможностью осевого перемещени и подпружиненный относительно трубчатого стержн . 3 с помощью пружины 9. Сверху плунжер снабжен колонной насосных штанг (на чертеже не показана).The sleeve plunger contains a set of spacer and alternately sealing between them 2 rings with interacting conical surfaces located on the tubular rod 3, with the discharge valve 4 installed in the lower part of the plunger, in which case the locking element 6 is located. kit is adjacent to the housing 5 of the injection valve 4, and the top element in this kit is an uncoupler 7 with a seal 8 mounted on the tubular rod 3 with the possibility of axially and movement of the spring-loaded relative to the tubular rod. 3 by means of a spring 9. On top of the plunger is equipped with a column of pump rods (not shown in the drawing).

В крайнем нижнем распорном кольце э прилегающем к корпусу 5 нагнетательного клапана 4, выполнены радиальные каналы 10, а в корпусе клапана - осевые каналы 11. Между внутренними поверхност ми подпружиненного разобщител 7, распорных 1 и уплотнительных 2 колец и наружной поверхностью трубчатого стержн 3 образована камера 12, гидравлически св занна с подплунжерной полостью цилиндра насоса (на чертеже не показана) посредством радиальных 10 и осевых 11 каналов.In the extreme lower spacer e adjacent to the housing 5 of the discharge valve 4, radial channels 10 are provided, and axial channels 11 are in the valve body. A chamber is formed between the inner surfaces of the spring-loaded disconnector 7, the spacers 1 and the sealing 2 rings and the outer surface of the tubular rod 3 12 hydraulically coupled to the sub-plunger cavity of the pump cylinder (not shown) by means of radial 10 and axial 11 channels.

Устройство работает следующим образом .The device works as follows.

При ходе колонны насосных штанг и вместе с ней плунжера вверх, т.е. при всасьгоании жидкости в цилиндр насоса и подачи откачиваемой жидко840458During the course of the column of pump rods and with it the plunger up, i.e. when sucking fluid into the pump cylinder and feeding pumped liquid 840458

сти из надплунжерной полости в колонну насосных труб (на чертеже не показаны ) и далее на поверхность, на разобщитель 7 сверху действует давление гидростатического столба откачиваемой жидкости в насосных трубах, а снизу из-за гидравлической св зи камеры 12 с подплунжерной полостью цилиндра насоса давление, равное давлению под плунжером насоса, т,е. давление на приеме насоса, которое ниже давлени гидростатического столба жидкости в насосных трубах. Вследствие возникающей разности давлений на подпружиненный разобщитель 7, образуетс сила, сжимающа набор распорных 1 и уплотнительных 2 колец, обеспечива надежное уплотнение манжетного .плунжера вцилиндре насоса , даже в случае происход щего в процессе работы насоса износа уплотнительных колец 2. При этом нагнетательньй клапан 4 закрыт.from the above-plunger cavity into the column of pumping pipes (not shown) and then to the surface, the disconnector 7 is under pressure from the hydrostatic column of the pumped liquid in the pumping pipes, and from the bottom due to the hydraulic connection of the chamber 12 to the pumping podlunger cavity equal to the pressure under the pump plunger, t, e. pressure at the pump intake, which is lower than the pressure of the hydrostatic liquid column in the pump tubes. Due to the resulting pressure difference on the spring-loaded disconnector 7, a force is formed that compresses the set of spacer 1 and sealing 2 rings, ensuring reliable sealing of the sleeve plunger in the pump cylinder, even in the case of wear of the sealing rings during the operation of the pump 2. The discharge valve 4 is closed .

При ходе колонны насосных штанг, а вместе с ней и плунжера вниз, происгDuring the course of the column of pump rods, and with it the plunger down,

ходит переток жидкости из подплунжерной полости насоса в его надплунжерную полость через открывшийс запорный: элемент 6 нагнетательного клапана 4,/т.е. процесс аналогичный процессу, происход щему в стандартных скважинных штанговых насосах со стандартными конструкци ми манжетных и обычных плунжеров.fluid flows from the sub-plunger cavity of the pump into its pre-plunger cavity through the opened shut-off valve: element 6 of the discharge valve 4, / i.e. The process is similar to the one that takes place in standard borehole sucker-rod pumps with standard designs of cuffed and conventional plungers.

Использование изобретени позволит упростить конструкции манжетного плунжера и снизить утечку жидкости в паре цилиндр - плунжер скважинного штангового насоса, что, в свою очередь, будет способствовать повьш ению надежности, долговечности работы плунжера и насоса в целом. Все это повысит и эффективность работы насоса.The use of the invention will simplify the design of the sleeve plunger and reduce the leakage of liquid in the steam cylinder - plunger borehole sucker-rod pump, which, in turn, will contribute to the reliability, durability of the plunger and the pump as a whole. All this will increase the efficiency of the pump.

Claims

1. Patent of the USSR No. 10150, class F 04 B .21 / 04, 1928.

eight