SU861729A1 - Скважинный штанговый насос - Google Patents

Description

(54) СКВАЖИННЫЙ ШТАНГОВЫЙ НАСОС

1

Изобретение касаетс  техники добычи нефти, в частности скважинных штанговых насосов, и может быть использовано в нефт ной и газовой промышленности .

Известен скважинный штанговый насос, содержащий цилиндр, полый плунжер, в стен которого выполнены сквозные радиальные каналы, всасывающий и нагнетательный клапаны{1.

Недостаток известного скважинного штангового насоса состоит в том, что он не обеспечивает достаточную смазку зазора пары плунжер-цилиндр, а также снижение утечки жидкости через упом нутый зазор, вследствие чего сроки его службы остаютс  невысокими .

Целью изобретени   вл етс  повышение надежности и долговечности насоса путем уменьшени  утечек жидкости через зазор пары плунжер-цилиндр и улучшение смазки зазора.

Это достигаетс  тем, что сквозные радиальные каналы выполнены в виде шахматио расположенных щелей , расширжоишхс  к наружной поверхности плунжера, причем отношение суммарной длины щелей по внутренней по-1 верхности плунжера к наружному диаметру последнего равно не менее 0,25, а суммарна  площадь щели выбираетс  из соотношени  Sf5-0,25 а, где а численное значение наружного диаметра плунжера; f - площадь щели.

На фиг. 1 схематически изображен скважинный штанговый насос, общий вид; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - сечение Б-Б

10 на фиг. 1; на фиг. 4 - сечение В-В на фиг, 1.

Описываемый скваженный штанговый насос состоит из цилиндра 1 с установленным в нем полым плунжером 2,

15 в средней части которого выполнена кольцева  проточка 3. В стенке кольцевой проточки 3 плунжера 2 выполнены сквозные радиальные каналы 4. Цилиндр 1 насоса снабжен всасывающим

20 клапаном 5, а в плунжере установлен нагнетательный клапан 6. Сквозные радиальные каналы 4 выполнены в виде шахматно расположенных щелей 7, расшир ющихс  к наружной поверхности плунжера (фиг. 2-4), причем отношение суммарной длины щелей по внутренней поверхности плунжера к наружному диаметру последнего равно не менее 0,25, а суммарна  площадь

30 щелей .выбираетс  из соотношени 

,25a, где a- численное значение наружного диаметра плунжера; f - площадь щели. Верхний конец плунжера 2 посредством, клетки 8 с окнами 9 св зан с колонной штанг 10.

Скважинный штанговый насос работает следующим образом.

При ходе плунжера вверх всасывакйций клапан 5 открываетс  и происходит всасывание жидкости из сква жины fi цилиндр 1 насоса. В то же врем  движущийс  вверх плунжер 2 с закрытым нагнетательным клапаном б поднимает наход щийс  над ним столб жидкости и часть этой жидкости вытесн етс  в выкидную линию (на чертежах не показана), расположенную на поверхности.

При ходе плунжера 2 вниз всасывахщий клапан 5 закрываетс , а нагнетательный клапан 6 открываетс  и жидкость, наход ща с  в цилиндре.1 ниже плунжера 2, перемещаетс  в надплунжерную полость цилиндра (на чертежах не показана).

Когда плунжер 2 с открытым нагнетательным клапаном 6 движетс  вниз давление жидкости выше и ниже плунжера выравниваетс  и утечки жидкости . через зазор пары плунжер 2-цилиндр 1 и щели 7 не происходит.

Во врем  движени  плунжера 2 ввер ( после того .как нагнетательный клапан 6 закроетс ) давление жидкости, наход щейс  ниже плунжера, резко уменьшаетс , в результате чего начинаетс  утечка жидкости из пространства над плунжером в часть цилиндра 1 Насоса, расположенную ниже плунжера 2, через зазор в паре плунжер 2цилиндр 1 насоса и через щели 7. При этом, если перепад давлени  водонефт ной смеси у входа и выхода из щели 7 превышает 3-4 атм, указанна  смесь превращаетс  в эмульсию, в зкость которой кратно выше исходной в зкости водо фт ной смеси и котора , заполн   зазор пары плунжер 2-цилиндр 1/ даже в случае превращени  части водонефт ной смеси в эмуль сию существенно уменьшает утечку жидкости в упом нутый зазор, осуществл   одновременно и смазку этого зазора и способству  уменьшению износа элементов пары плунжер-цилинд|3. Так как количество эмульсии, образующейс  при работе скважинного штангового насоса описанной конструкции составл ет практически не более 2-3% от объема откачиваемой из скважииы

жидкости, сама эмульси   вл етс  не стойкой и после непродолжительного отсто  распадаетс  на нефть и воду, поэтому применение в плунжере радиальных каналов в виде шахматно расположенных щелей 7, расшир ющихс 

к наружной поверхности плунжера, не отразитс  на качестве откачиваемой скважинным насосом нефти.

Если учесть, что дл  получени  Q оптимального эффекта от наличи  щелей в стенке плунжера необходимо, чтобы отношение суммарной длины щелей по внутренней поверхности плунжера к наружному его диаметру было равно не менее 0,25, а суммарна 

площадь щелей должна выбиратьс  из

соотношени  Sf:SO,25a, где а - числовое значение наружного диаметра плунжера, а f - площадь щели, то ширина щели составит 0,8-1,0 мм.

0 Применение изобретени  позволит уменьшить утечку жидкости через зазор пары плунжер-цилиндр скваженных штанговых насосов в обводненных скважинах, улучшив смазку упом нутого зазора, что будет способствовать повышению сроков службы насосов, т.е. повысит в целом надежность и долговечность скважинных штанговых насосов.

Claims (1)

1. Авторское свидетельство СССР 539160, кл. F 04 В 47/00, 1974.