SU987178A1 - Погружна гидроприводна насосна установка - Google Patents

Description

(54) ПОГРУЖНАЯ ГИДРОПРИВОДНАЯ НАСОСНАЯ

1

Изобретение относитс  к нефт ной промышленности , в частности к погружной гидроприводной насосной установке, предназначенной дл  подъема жидкости из скважины и св занной гидравлически по колонне труб с силовым приводо.м, расположенным на поверхности.

Известна погружна  гидроприводна  насосна  установка, содержаща  плунжерный гидродвигатель с каналом подвода и отвода рабочей среды и распределительное устройство , имеющее размещенный в корпусе золотник с распределительными каналами, св занный подпружиненной т гой с плунжером гидродвигател , и струйный аппарат , сопло которого св зано с каналом подвода рабочей среды, выход диффузора - с каналом отвода рабочей среды, а камера смещени  через распределительный канал золотника - с рабочей полостью гидродвигател  1 .

Недостатком известной насосной установки  вл етс  невысока  эффективность и надежность работы.

Целью изобретени   вл етс  повышение надежности работы. УСТАНОВКА

Поставленна  цель достигаетс  за счет того, что струйный аппарат размещен в теле золотника, сопло сообщено с каналом подвода рабочей среды через осевой канал , выполненный в золотнике, а выход 5 диффузора св зан с каналом отвода рабочей среды через распределительный канал золотника.

На фиг. 1 схематично изображена погружна  гидроприводна  насосна  установка при движении поршневой группы сверху вниз; на фиг. 2 - верхн   часть агрегата при движении порщневой группы снизу вверх.

Погружна  гидроприводна  насосна  установка содержит плунжерный гидродвигатель 1 с каналом подвода 2 и отвода 3 15 рабочей среды, распределительное устройство , имеющее размещенный в корпусе 4 золотник 5 с распределительными канала .ми 6. Золотник 5 св зан подпружиненной т гой 7 с плунжером 1 гпдродвигател . Имеетс  струйный аппарат, размещенный в теле золотника 5, сопло 8 которого сообщено осевым каналом 9 с каналом подвода 2 рабочей среды, а выход 10 диффузора 11 - с каналом 3 отвода рабочей среды . Камера смещени  12 сообщена через

распределительный канал 13 золотника с рабочей полостью 14 гидродвпгател . При этом выход 10 диффузора 11 св зан с каналом 3 отвода рабочей среды через распредс;1птельный канал 13 золотника 5. Плунжер 1 жестко св зан с поршнем 15 и плунжером 16 насоса, при этом диаметр поршн  15 больше диаметра плунжера 16 насоса . Плунжер 16 насоса установлен в колонне 17 и имеет канал 18 дл  отвода добываемой жидкости с забо  скважины через приемный 19 и нагнетательный 20 клапаны. Пространство между колонной 17 труб и обсадной колонной 21 герметизируетс  пакером 22, образу  затрубное пространство 23 дл  подьема отработанной и добываемой жидкости. Полость 24 сообщена каиалом 25 с затрубным пространством 23, а полость 26 каналом 27 - с выходом 10 диффузора 11.

Погружна  гидроприводна  насосна  установка работает следующим образом.

При нахождении плунжера 16 в верхней мертвой точке золотник 5 также находитс  в верхней мертвой точке. Рабоча  жидкость подаетс  силовым приводом (не показан) по колонне 17 через каналы 2, 9 и 13 и поступает в полость 14 гидродвигател , наполн ет ее, не име  выхода, повышает давление в полости до рабочего. Одиовременпо давление жидкости от центрального канала 9 передаетс  через сопло 8, диффузор 1 1 и иродольный канал 27 в торцову о полость 26, и за счет разницы плош,адей открытого нижнего и частично перекрытого верхнего торцов золотника 5, на которые действует рабочее давление, он надежно фиксируетс  в верхнем положении. Давление рабочей жидкости, приложенное к илошади поперечного сечени  плунжерного гидродвигател  1 и поршн  15, создает осевое усилие, направленное вдоль плунжерной группы, и начинаетс  ее движение сверху вниз. При этом на эффективную площадь (разница площадей поршн  15 и плунжера 16 насоса) поршн  15 посто нно действует давление гидростатического столба жидкости в надпакерной части затрубного пространства, а на нижний торец плунжера 16 насоса - давление на приеме насоса . При движении плунжера 16 вниз добываема  жидкость из-под плунжера 16 нагнетаетс  через клапан 20, отводитс  через канал 18 и затрубное пространство на поверхность , так же отводитс  жидкость из полости 24.

При приближении плунжера 16 к нижней мертвой точке верхний порщень 15 на плунжере 1 гидродвигател  упираетс  в торец подпружиненной т ги 7 и перемещает золотник 5 в нижнюю мертвую точку корпуса 4 (фиг. 2). Канал 13 перекрываетс , а среднее окно открываетс  и начинает сообщать полость 14 с камерой смещени  12 и одновременно открываетс  нижний

канал 3 и сообщает канал отвода 3 и затрубное пространство 23 с диффузором 11. Поток рабочей жидкости направл етс  к соплу 8 и при этом происходит выравнивание давлени  в полости 14 гидродвигател  с давлением в затрубном пространстве 24, а плунжер 16, достигнув нижней мертвой точки, останавливаетс .

При второй половине цикла (фиг. 2) подвижный золотник 5 находитс  в нижней

0 мертвой точке. Рабоча  жидкость под давлением по колонне 17 через каналы 2, центральный канал 9 поступает в сопло 8 струйного аппарата и создает область пониженного давлени  на выходе ее из сопла. В эту область через канал 6 неподвижного

корпуса 4 устремл етс  рабоча  жидкость, заполн юща  полость 14 гидродвигател , смещиваетс  с потоком жидкости, выход щей из сопла, в камере 12 смещени  и через выход 10 диффузора 11, канал 3 и затрубное

0 пространство 23 поднимаетс  на поверхность Это вызывает уменьшение давлени  в полости 14 гидродвигател . В результате по вл етс  перепад давлений между затрубным пространством и полостью 14, копечивающую движение плунжерной группе вверх. Давление на приеме насоса в некоторой степени также способствует движению плунжерной группе вверх. При движении вверх нагнетательный клапан 20 закрыт, а всасывающий клапан

0 19 открыт и происходит наполнение цилиндра насоса добываемой жидкостью. Плунжерна  группа, приближа сь к верхней мертвой точке, дном поршн  15 гидродвигател  упираетс  в подпружиненную т гу 7, и усилие передаетс  на золотник 5, ко5 торый занимает верхнюю .мертвую точку. Боковые каналы 6 перекрываютс , а каналы 13 открываютс , и поток жидкости через них из центрального канала 9 устремл етс  в полость 14 гидродвигател , давление в камере повышаетс , что приводит к остановке поршневой группы.

С повышением давлени  в полости 14 до рабочего давлени  жидкости поршнева  группа начинает движение сверху вниз, т. е. цикл повтор етс .

Выполнение распределительного устройства в виде золотника, размешенного в корпусе , и выполнение в золотнике струйного аппарата позвол ют осуществить централь0 ное размещение этого устройства в камере гидродвигател . Такое выполнение упрощает изготовление устройства с каналами и окнами больших диаметральных сечений (диаметром более 15 мм) и с наиболее удобными профил ми, что резко снижает гидравлические потери в агрегате, а также увеличивает скорость наполнени  камеры гидродвигател  и, тем самым, скорость движени  плунжерной группы вниз. Обеспечиваетс  уменьшение энергетических затрат на работу агрегата и повышение его производительности и эксплуатационной надежности.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Погружна  гидроприводна  насосна  установка, содержаща  плунжерный гидродвигатель с каналами подвода и отвода рабочей среды и распределительное устройство , имеющее размещенный в корпусе золотник с распределительными каналами, св занными подпружиненной т гой с плунжером гидродвигател , и струйный аппарат, сопло которого св зано с каналом подвода рабочей среды, выход диффузора - с каналом отвода рабочей среды, а камера смещени  через распределительный канал золотника - с рабочей полостью гидродви ,гател , отличающа с  тем, что, с целью повыщени  надежности работы, струйный аппарат размещен в теле золотника, сопло сообщено с каналом подвода рабочей среды через осевой канал, выполненный в золотнике , а выход диффузора св зан с каналом отвода рабочей среды через распределительный канал золотника.

   Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № 666292, кл. F 04 В 47/04, 1977.

   f/

   /«

   1риг.2

   17