×
25.08.2017
217.015.ca5f

Результат интеллектуальной деятельности: ШТАНГОВАЯ НАСОСНАЯ УСТАНОВКА

Вид РИД

Изобретение

Аннотация: Изобретение относится к области механизированной добычи нефти, для осуществления добычи нефти с высокой вязкостью и механическими примесями. Содержит колонны насосных труб и штанг, замковую опору, цилиндр с установленными одна над другой ступенями разного диаметра. На колонне насосных штанг подвешены два соединенных соосно между собой и подвижно расположенных внутри цилиндра полые плунжеры меньшего и большего диаметра. Всасывающий клапан установлен в плунжере большего диаметра, полость которого сообщается с полостью цилиндра с помощью отверстий. Груз соединен с нижним концом плунжера большего диаметра и имеет возможность движения через сквозной проход. Герметизирующие резиновые кольца установлены на нижнем конце цилиндра, верхняя часть которого снабжена тороидальными грузами, которые снабжены резиновыми уплотнительными кольцами. Над тороидальными грузами на наружной поверхности цилиндра размещены подпружиненные фиксаторы в форме равнобедренного треугольника, вершина которого направлена вверх. Обращенная в сторону цилиндра большего диаметра в осевом сечении секция грузов выполнена в форме усеченного конуса, с отверстием по центру. Под плунжером большего диаметра размещена тарельчатая пружина. Обеспечивается полноценная работоспособность насоса, путем повышения прижимающей силы тороидальных грузов. 2 ил.

Изобретение относится к области механизированной добычи нефти, позволяет осуществлять добычу из фонда скважин, осложненных вязкостью и механическими примесями.

Известна установка, содержащая механизм возвратно-поступательного движения насосов, систему измерения и регистрации параметров насосов, снабженная конической передачей для вращения ротора винтового насоса, а механизм возвратно-поступательного движения штангового насоса - цепным приводом с шарнирным соединением, приводимым в движение электродвигателем с коническим редуктором, причем насосы закреплены на раме с замком-фиксатором, выполненной с возможностью установки под необходимым углом наклона осей насосов (Патент РФ №2159867 F04B 51/00, 27.11.2000 г.).

Однако предложенные в составе установки замки-фиксаторы предназначены для ограничения угла поворота механизмов рамы и не имеют возможности препятствовать продольному перемещению механизмов. В отдельных случаях возникает необходимость ограничения именно продольного перемещения механизмов и узлов конструкций.

Также известна штанговая насосная установка, содержащая колонны насосных труб и штанг, цилиндр с установленными одна над другой ступенями разного диаметра, имеющий сквозной проход в нижней торцевой части ступени большего диаметра, подвешенные на колонне насосных штанг два соединенных соосно между собой и подвижно расположенных внутри цилиндра полых плунжера меньшего и большего диаметра с всасывающим и нагнетательным клапанами, установленными в плунжере большего диаметра, полость которого сообщается с полостью цилиндра с помощью отверстий. Максимальное расстояние от верхнего конца плунжера большего диаметра до места сочленения ступеней цилиндра равна длине хода плунжеров. Груз соединен с нижним концом плунжера большего диаметра и имеет возможность движения через сквозной проход. Груз имеет верхнюю полую часть, сообщающуюся через всасывающий клапан с полостью плунжера большего диаметра. Фильтр расположен в полой части груза. Замковая опора выполнена на уровне сквозного прохода, оснащенного втулкой-скребком.

При крайнем верхнем положении плунжеров низ фильтра расположен не выше уровня втулки-скребка (патент РФ №2395718, F04B 47/00, 2010 г.).

Однако утечки через плунжерную пару, накапливаясь, в полости цилиндра под плунжером большего диаметра, ограничивают длину хода последнего, препятствуя его перемещению вниз, что приводит к значительному снижению работоспособности штанговой насосной установки в целом.

Наиболее близкой к предлагаемой конструкции является штанговая насосная установка, содержащая колонны насосных труб и штанг, цилиндр с установленными одна над другой ступенями разного диаметра, имеющий сквозной проход в нижней торцевой части ступени большего диаметра, подвешенные на колонне насосных штанг два соединенных соосно между собой и подвижно расположенных внутри цилиндра полых плунжера меньшего и большего диаметра с всасывающим и нагнетательным клапанами, всасывающий клапан установлен в плунжере большего диаметра, полость которого сообщается с полостью цилиндра с помощью отверстий, при этом максимальное расстояние от верхнего конца плунжера большего диаметра до места сочленения ступеней цилиндра равна длине хода плунжеров, груз, имеющий верхнюю полую часть, сообщающуюся через всасывающий клапан с полостью плунжера большего диаметра, соединенный с нижним концом плунжера большего диаметра и имеющий возможность движения через сквозной проход, фильтр, расположенный в полой части груза, замковую опору, выполненную на уровне сквозного прохода, оснащенного втулкой-скребком, отличающаяся тем, что верхняя часть цилиндра снабжена тороидальными грузами, тороидальные грузы снабжены резиновыми уплотнительными кольцами, посадочное место для которых выполнено повышенной чистоты, над тороидальными грузами на наружной поверхности цилиндра размещены подпружиненные фиксаторы в форме равнобедренного треугольника, вершина которого направлена вверх, нижняя часть цилиндра снабжена нижними уплотнительными кольцами; в нижнем конце плунжера меньшего диаметра установлена нагнетательная клапанная коробка диаметром, превышающим диаметр этого плунжера, в которой размещен нагнетательный клапан, максимальное расстояние от верха клапанной коробки до места сочленения ступеней цилиндра больше длины хода плунжеров, в нижней части плунжера большего диаметра выполнен клапан компенсации утечек, представляющий собой клетку клапана с седлом и запорным органом в форме шара (патент RU №2565947, F04B 47/02, 2014 г.).

Однако ударные нагрузки, возникающие при достижении нижней мертвой точки во время хода колонны насосных штанг вниз, приводят к сокращению межремонтного периода работы скважины, снижают герметичность плунжерной пары. Также в процессе работы плунжерного насоса может наблюдаться смещение тороидальных грузов по причине недостаточного качества изготовления, ошибок при монтаже, износа в процессе работы.

Решаемая задача и ожидаемый технический результат заключаются в обеспечении полноценной работоспособности насоса повышением прижимающей силы тороидальных грузов, путем изменения геометрии нижней части тороидальных грузов и их посадочного места, сохранением длины хода плунжера большего диаметра.

Поставленная задача решается тем, что штанговая насосная установка, содержащая колонны насосных труб и штанг, цилиндр с установленными одна над другой ступенями разного диаметра, имеющий сквозной проход в нижней торцевой части ступени большего диаметра, подвешенные на колонне насосных штанг два соединенных соосно между собой и подвижно расположенных внутри цилиндра полых плунжера меньшего и большего диаметра с всасывающим и нагнетательным клапанами, всасывающий клапан установлен в плунжере большего диаметра, полость которого сообщается с полостью цилиндра с помощью отверстий. Максимальное расстояние от верхнего конца плунжера большего диаметра до места сочленения ступеней цилиндра равна длине хода плунжеров. Груз соединен с нижним концом плунжера большего диаметра и имеет возможность движения через сквозной проход. Груз имеет верхнюю полую часть, сообщающуюся через всасывающий клапан с полостью плунжера большего диаметра. Фильтр расположен в полой части груза. Замковая опора выполнена на уровне сквозного прохода, оснащенного втулкой-скребком. Верхняя часть цилиндра снабжена тороидальными грузами, тороидальные грузы снабжены резиновыми уплотнительными кольцами, посадочное место для которых выполнено повышенной чистоты, над тороидальными грузами на наружной поверхности цилиндра размещены подпружиненные фиксаторы, в форме равнобедренного треугольника, вершина которого направлена вверх, нижняя часть цилиндра снабжена нижними уплотнительными кольцами; в нижнем конце плунжера меньшего диаметра установлена нагнетательная клапанная коробка диаметром, превышающим диаметр этого плунжера, в нижней части которой размещен нагнетательный клапан, максимальное расстояние от верха клапанной коробки до места сочленения ступеней цилиндра больше длины хода плунжеров, в нижней части плунжера большего диаметра выполнен клапан компенсации утечек, представляющий собой клетку клапана с седлом и подпружиненным запорным органом в форме шара. Согласно изобретению нижний ряд тороидальных грузов поверхностью, обращенной в сторону цилиндра большего диаметра, в осевом сечении выполнены в форме усеченного конуса с отверстием по центру, также плунжер большего диаметра в нижней своей части оснащен тарельчатой пружиной.

На фиг. 1 показана конструкция устройства, на фиг. 2 показан перепускной клапан.

Устройство содержит колонны насосно-компрессорных труб 1 и штанг 2, цилиндр 3 с установленными одна над другой ступенями разного диаметра; полые плунжеры: меньшего диаметра 4 - верхний и большего диаметра 5 - нижний, снабженные соответственно нагнетательным 6 и всасывающим 7 клапанами, причем нагнетательный клапан 6 размещен в нагнетательной клапанной коробке 8 в нижнем конце плунжера 4 меньшего диаметра. Диаметр нагнетательной клапанной коробки 8 превышает диаметр плунжера 4. Максимальное расстояние от верха нагнетательной клапанной коробки 8 до места сочленения ступеней цилиндра 3 больше длины хода плунжеров. Полость плунжера 5 сообщается с полостью цилиндра 3 через отверстия 9, с полостью плунжера 4 посредством нагнетательного клапана 6 и с полостью фильтрового груза 10 посредством всасывающего клапана 7. В нижней части плунжера 5 большего диаметра выполнен клапан 11 компенсации утечек (подробно изображен на фиг. 2), представляющий собой клетку клапана с седлом и подпружиненным запорным органом в форме шара, перепуск газожидкостной смеси производится в полость фильтрового груза. Верхняя часть цилиндра 3 снабжена тороидальными грузами 12, препятствующими страгиванию цилиндра 3 при ходе колонны штанг 2 вверх, причем нижние грузы 14 поверхностью, обращенной в сторону цилиндра большего диаметра в осевом сечении выполнены в форме усеченного конуса с отверстием по центру, и верхними уплотнительными кольцами 13, предназначенными для защиты зазора, образованного наружной стенкой цилиндра 3 и внутренней стенкой насосно-компрессорных труб 1 от попадания мехпримесей, и предотвращая заклинивание насоса в насосно-компрессорных трубах 1. Нижняя часть цилиндра 3 снабжена нижними уплотнительными кольцами 15, герметизирующими нижнее посадочное место 16 цилиндра 3, оснащенное втулкой-скребком 17 для очистки фильтра 18 штанговой насосной установки, выполненного в полой части фильтрового груза 10. Для удержания тороидальных грузов 12, 14 от осевого перемещения во время установки верхних уплотнительных колец 13 на верхнее посадочное место 19, выполненное повышенно чистым во избежание их повреждения, на наружной поверхности цилиндра 3 установлены подпружиненные фиксаторы 20 в форме равнобедренного треугольника, вершина которого направлена вверх. Для обеспечения безударного движения плунжера при его достижении нижней мертвой точки под плунжером большего диаметра установлена тарельчатая пружина 21.

Штанговая насосная установка работает следующим образом: при ходе вверх колонны штанг 2 всасывающий клапан 7 закрывается под действием избыточного давления в полости плунжера 5 большего диаметра вследствие перетекания газожидкостной смеси из полости, образованной цилиндром 3 и расположенными друг над другом плунжерами большего и меньшего диаметров 5 и 4, через отверстия 9 в указанную полость. При этом нагнетательный клапан 6 открывается, и газожидкостная смесь движется вверх по ходу колонны штанг 2 со скоростью, обеспечиваемой добываемым объемом нефти; выполненный в полой верхней части фильтрового груза 10 фильтр 18 очищается, проходя втулку-скребок 17, что сокращает число подземных ремонтов по причине засорения фильтра 18. Тороидальные грузы 12, размещенные в верхней части цилиндра 3 удерживают его, препятствуя страгиванию при ходе колонны штанг 2 вверх. Нижний ряд тороидальных грузов поверхностью, обращенной в сторону цилиндра большего диаметра, в осевом сечении выполнены в форме усеченного конуса с отверстием по центру. Таким образом обеспечивается гарантированная прижимающая сила на торец цилиндра большего диаметра, расположение торца большего цилиндра не должно быть выше точки изменения профиля колонны насосных труб, для обеспечения гарантированной прижимающей силы. При смещениях в процессе функционирования скошенные тороидальные грузы будут позиционировать цилиндр большего диаметра при воздействии смещающей силы, удерживая его в исходном положении.

Насосные трубы в месте расположения тороидальных грузов выполнены большим диаметром для увеличения веса грузов.

Секции грузов с уплотнительными кольцами устанавливаются чередованием с секциями без колец для снижения сил трения и обеспечения их сохранности при спуско-подъемных операциях.

При ходе вниз нагнетательный клапан 6 закрывается из-за снижения давления в полости, образованной цилиндром 3, и расположенными друг над другом плунжерами большего и меньшего диаметров 5 и 4, всасывающий клапан 7 открывается за счет давления на приеме насоса, в плунжер большего диаметра 5 поступает газожидкостная смесь через фильтр 18.

В процессе работы штангового насоса в области под плунжером 5 большего диаметра накапливается газожидкостная смесь в результате утечек в плунжерной паре, что препятствует движению вышеупомянутого плунжера 5 вниз и снижает его длину его хода. Клапан 11 компенсации утечек позволяет перепускать их во внутреннюю полость фильтрового груза 10. Клапан компенсации утечек открывается при ходе колонны насосных штанг вниз.

Тарельчатая пружина 21 обеспечивает безударную остановку плунжера, обеспечивая тем самым более равномерный ход работы установки, снижая нагрузки на плунжерную пару и колонну насосных штанг.

Фильтровый груз 10, находящийся вне полости насосно-компрессорных труб 1, облегчает движение плунжеров 4,5 и колонны штанг 2 вниз в вязких средах, при этом газожидкостная смесь, находящаяся в насосно-компрессорных трубах 1, всем объемом перемещается вниз по ходу движения колонны штанг 2.

В процессе работы насоса возможно попадание мехпримесей в зазор между наружной стенкой цилиндра 3 и внутренней стенкой замковой опоры 14, что приведет к заклиниванию насоса в замковой опоре 14. Этому препятствуют резиновые уплотнительные кольца 13 на посадочном месте 19 повышенной чистоты. Во время установки этих резиновых уплотнительных колец 13 неизбежно осевое перемещение тороидальных грузов 12. Во избежание этого над ними на поверхности цилиндра 3 размещены подпружиненные фиксаторы 20, выполненные в форме равнобедренного треугольника, вершина которого направлена вверх.

Внутренний диаметр насосно-компрессорных труб 1 больше внутреннего диаметра посадочного места 19 резиновых уплотнительных колец 13 для обеспечения их сохранности во время спуско-подъемных операций.

Таким образом, предложенная конструкция штанговой насосной установки обеспечивает полноценную работоспособность насоса, исключением попадания мехпримесей в зазор между стенкой насоса и внутренней стенкой замковой опоры, т.е. заклинивания насоса в замковой опоре и сохранением длины хода плунжера большего диаметра.

Штанговая насосная установка, содержащая колонны насосных труб и штанг, цилиндр с установленными одна над другой ступенями разного диаметра, имеющий сквозной проход в нижней торцевой части ступени большего диаметра, подвешенные на колонне насосных штанг два соединенных соосно между собой и подвижно расположенных внутри цилиндра полых плунжера меньшего и большего диаметра с всасывающим и нагнетательным клапанами, всасывающий клапан установлен в плунжере большего диаметра, полость которого сообщается с полостью цилиндра с помощью отверстий, при этом максимальное расстояние от верхнего конца плунжера большего диаметра до места сочленения ступеней цилиндра равна длине хода плунжеров, груз, имеющий верхнюю полую часть, сообщающуюся через всасывающий клапан с полостью плунжера большего диаметра, соединенный с нижним концом плунжера большего диаметра и имеющий возможность движения через сквозной проход, фильтр, расположенный в полой части груза, замковую опору, выполненную на уровне сквозного прохода, оснащенного втулкой-скребком, верхняя часть цилиндра снабжена тороидальными грузами, тороидальные грузы снабжены резиновыми уплотнительными кольцами, посадочное место для которых выполнено повышенной чистоты, над тороидальными грузами на наружной поверхности цилиндра размещены подпружиненные фиксаторы в форме равнобедренного треугольника, вершина которого направлена вверх, нижняя часть цилиндра снабжена нижними уплотнительными кольцами; в нижнем конце плунжера меньшего диаметра установлена нагнетательная клапанная коробка диаметром, превышающим диаметр этого плунжера, в нижней части которой размещен нагнетательный клапан, максимальное расстояние от верха клапанной коробки до места сочленения ступеней цилиндра больше длины хода плунжеров, в нижней части плунжера большего диаметра выполнен клапан компенсации утечек, представляющий собой клетку клапана с седлом и запорным органом в форме шара, отличающаяся тем, что плунжер большего диаметра в нижней своей части оснащен тарельчатой пружиной, нижний ряд тороидальных грузов поверхностью, обращенной в сторону цилиндра большего диаметра, в осевом сечении выполнен в форме усеченного конуса с отверстием по центру.
ШТАНГОВАЯ НАСОСНАЯ УСТАНОВКА
ШТАНГОВАЯ НАСОСНАЯ УСТАНОВКА
Источник поступления информации: Роспатент

Показаны записи 141-146 из 146.
04.04.2018
№218.016.36c0

Глубинный штанговый насос

Изобретение относится к технике добыче нефти, в частности к глубинным штанговым насосам, для использования в нефтедобывающей промышленности. Насос включает цилиндр с плунжером, всасывающим и нагнетательным клапанами. В нижней части цилиндра размещен контейнер с технологической жидкостью,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002646522
Дата охранного документа: 05.03.2018
10.05.2018
№218.016.466f

Способ выработки природного газа из прилегающего к компрессорной станции участка магистрального трубопровода перед выводом его в ремонт

Изобретение относится к области газовой промышленности, в частности к компрессорным станциям магистрального газопровода, и может быть использовано для выработки природного газа из прилегающего к компрессорной станции участка магистрального газопровода перед выводом его в капитальный ремонт....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002650445
Дата охранного документа: 13.04.2018
09.06.2018
№218.016.5cd9

Способ оценки напряженно-деформированного состояния магистрального трубопровода с дефектными сварными стыками

Изобретение относится к эксплуатации магистральных трубопроводов и может быть использовано при оценке напряженно-деформированного состояния (НДС) и остаточного ресурса дефектных сварных стыков, выявленных при проведении внутритрубной диагностики. Способ оценки НДС изогнутых участков...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002656163
Дата охранного документа: 31.05.2018
10.08.2018
№218.016.7b58

Скважинный фильтр тонкой очистки

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности и может быть использовано в эксплуатации нефтяных, газовых, водозаборных скважин при откачке жидких сред с механическими примесями. Устройство включает фильтрующий элемент - металлическую трубу с отверстиями в виде секций, соединенных между...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002663778
Дата охранного документа: 09.08.2018
13.06.2019
№219.017.826c

Устройство защиты от потери питания на подстанциях с частотно-регулируемыми синхронными электродвигателями

Использование в технике релейной защиты и автоматики. Технический результат заключается в повышении надежности и устойчивости технологических систем за счет ускорения действия защиты и снижения времени простоя технологических агрегатов. Устройство содержит: блок контроля направления мощности,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002459332
Дата охранного документа: 20.08.2012
13.06.2019
№219.017.826e

Устройство защиты от потери питания на подстанциях с частотно-регулируемыми электроприводами

Изобретение относится к электротехнике, а именно к технике релейной защиты. Технический результат заключается в повышении надежности и устойчивости технологических систем за счет ускорения действия защиты и снижения времени простоя технологических агрегатов. Устройство содержит блок направления...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002459339
Дата охранного документа: 20.08.2012
Показаны записи 151-160 из 236.
13.01.2017
№217.015.773a

Фланцевое соединение растянутых элементов двутаврового сечения

Изобретение относится к области строительства, в частности к монтажным соединениям растянутых элементов металлических конструкций двутаврового профиля. Фланцевое соединение растянутых элементов двутаврового поперечного сечения включает соединяемые несущие элементы, фланцы, расположенные в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002599755
Дата охранного документа: 10.10.2016
13.01.2017
№217.015.7899

Способ ремонта трубопровода

Изобретение относится к ремонту трубопроводов методом сплошной переизоляции. При проведении ремонта останавливают эксплуатацию, освобождают трубопровод от продукта, вскрывают и очищают от изоляции. Трубы обследуют, оценивают допустимость дефектов и отбраковывают. При необходимости трубы...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002599401
Дата охранного документа: 10.10.2016
13.01.2017
№217.015.7cfa

Способ получения флунаризина

Изобретение относится к способу получения 1-[бис(4-фторфенил)метил]-4-[(2E)-3-фенилпроп-2-ен-1-ил]пиперазина (флунаризина). Сущность изобретения заключается в том, что флунаризин получают Fe-катализируемым сочетанием 1-[бис(4-фторфенил)метил]-4-[(2E)-3-хлорпроп-2-ен-1-ил]пиперазина, полученного...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002600450
Дата охранного документа: 20.10.2016
13.01.2017
№217.015.8047

Колпачковая тарелка

Изобретение относится к конструкциям массообменных тарелок для систем газ (пар) - жидкость, предназначенных для процессов абсорбции, ректификации и может найти применение в химической, нефтехимической и других смежных отраслях промышленности. Колпачковая тарелка состоит из основания в форме...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002602113
Дата охранного документа: 10.11.2016
13.01.2017
№217.015.808c

Контактный элемент колпачковой тарелки

Изобретение относится к конструкциям массообменных тарелок для систем газ (пар) - жидкость, предназначенных для процессов абсорбции, ректификации, и может найти применение в химической, нефтехимической и других смежных отраслях промышленности. Контактный элемент колпачковой тарелки включает...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002602115
Дата охранного документа: 10.11.2016
13.01.2017
№217.015.8292

Способ восстановительного ремонта трубопровода и устройство для его осуществления

Группа изобретений относится к трубопроводному транспорту и предназначена для проведения ремонтных работ без остановки эксплуатации трубопровода. На наружную поверхность восстанавливаемого участка трубопровода после очистки поверхности и разделки трещин устанавливают муфту с образованием...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002601782
Дата охранного документа: 10.11.2016
13.01.2017
№217.015.8d39

Быстродействующее устройство измерения температуры газового потока

Изобретение относится к термометрии и может быть использовано для измерения быстропротекающих высокотемпературных процессов в газодинамике и построения систем автоматического регулирования температуры. Быстродействующее устройство измерения температуры газового потока состоит из двух каналов...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002604573
Дата охранного документа: 10.12.2016
13.01.2017
№217.015.9159

Способ ультразвуковой сварки толстостенных конструкций

Изобретение относится к области сварки, а именно к технологии сварки толстостенных конструкций. Для повышения стойкости к появлениям трещин во время эксплуатации за счет улучшения механических свойств способ включает наложение циклической нагрузки на кристаллизующийся металл сварочной...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002605888
Дата охранного документа: 27.12.2016
25.08.2017
№217.015.ac1f

Сорбент-активатор для очистки нефтезагрязненных почв и грунтов и способ его получения

Группа изобретений относится к сорбентам для восстановления нефтезагрязненных земель, ликвидации аварийных разливов нефти, утилизации отходов бурения. Предложен сорбент-активатор аборигенных почвенных нефтеокисляющих микроорганизмов, представляющий собой наноструктурированный...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002612286
Дата охранного документа: 06.03.2017
25.08.2017
№217.015.af43

Способ стабилизации давления газа на компрессорной станции магистрального газопровода

Изобретение относится к области газовой промышленности и может быть использовано при эксплуатации многоцеховых компрессорных станций магистрального газопровода. Способ стабилизации давления газа на компрессорной станции магистрального газопровода, включающий отбор газа на собственные...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002610876
Дата охранного документа: 17.02.2017
+ добавить свой РИД