Результат интеллектуальной деятельности: СТАНОК-КАЧАЛКА

Изобретение относится к области нефтегазодобывающей промышленности и предназначено для привода скважинных штанговых насосов.

Известен станок-качалка, содержащий основание, опорную стойку, на которой расположен балансир с шарнирно прикрепленной к нему головкой, связанный с установленным на опорной стойке подшипником, электродвигатель, противовесы с дополнительной уравновешивающей системой, содержащей два кронштейна, закрепленные в фундаменте станка-качалки, расположенные по разные стороны стойки и соединенные у верхних концов осью с роликовым блоком, а также груз, подвешенный на гибкой тяге, другой конец которой перекинут через роликовый блок и подсоединен к концу полированного штока (патент RU №2132489, F04В 47/02, 1999).

Недостатком является невозможность проведения исследований скважины динамометрированием, так как груз дополнительной уравновешивающей системы находится в рабочей зоне оператора по исследованию скважин, что является нарушением правил техники безопасности нефтяной и газовой промышленности. При проведении подземного ремонта глубинно-насосного оборудования необходимо демонтировать дополнительную уравновешиваю систему, что ведет к дополнительным затратам труда и времени. Вследствие незначительного радиуса охвата гибкой тяги, низка ее надежность.

Задачей предлагаемого изобретения является совершенствование конструкции станка-качалки с дополнительной уравновешивающей системой, удовлетворяющее требованиям техники безопасности при проведении исследовательских работ, повышение надежности гибкой тяги.

Поставленная задача решается тем, что станок-качалка, содержащий основание, опорную стойку, на которой расположен балансир с шарнирно прикрепленной к нему головкой, связанный с установленным на опорной стойке подшипником, электродвигатель, противовесы, дополнительную уравновешивающую систему, выполненную в виде груза, соединенного с полированным штоком гибкой тягой, перекинутой через роликовый блок, отличается тем, что дополнительная уравновешивающая система имеет опору, выполненную в виде трубы, установленной на самостоятельном фундаменте, внутри которой подвешен и перемещается груз, в боковой поверхности трубы предусмотрены: на уровне груза - люк и выше крайней нижней точки хода груза - разгрузочное устройство; причем опора дополнительной уравновешивающей системы расположена в одной плоскости с полированным штоком, перпендикулярной оси станка-качалки; а роликовый блок состоит из трех роликов, расположенных относительно друг друга под углом 90 градусов.

Конструкция устройства показана на чертеже.

Станок-качалка включает установленную на основании 1 опорную стойку 2, на которой расположен балансир 3 с шарнирно закрепленной к нему головкой 4, связанный с установленным на опорной стойке 2 подшипником 5, а также кривошипный вал 6, на котором расположены кривошипы 7, связанные с шатунами 8 и образующие кривошипно-шатунный механизм, взаимодействующий с балансиром 3. Кривошипно-шатунный механизм приводится в движение электродвигателем 9. На кривошипах 7 кривошипно-шатунного механизма установлены уравновешивающие элементы - противовесы 10. Дополнительная уравновешивающая система имеет опору 11, выполненную в виде трубы, установленной на самостоятельном фундаменте, внутри которой подвешен и перемещается груз 12, в боковой поверхности трубы предусмотрены: на уровне груза - люк 13 для регулировки массы груза 12 и выше крайней нижней точки хода груза - разгрузочное устройство 14, представляющее собой сквозное отверстие в опоре 11 и упор в виде железного прута; причем опора 11 дополнительной уравновешивающей системы расположена в одной плоскости с полированным штоком 15, перпендикулярной оси станка-качалки на расстоянии, допустимом требованиями правил техники безопасности. У основания опоры 11 выполнены сливные отверстия 16 для удаления скапливающихся атмосферных осадков. В верхнюю часть опоры 11 вдет и закреплен на ней с помощью шарнира кронштейн 17 роликового блока 18, состоящего из трех роликов, расположенных относительно друг друга под углом 90 градусов. Через роликовый блок 18 посредством гибкой тяги 19 соединен груз 12 дополнительной уравновешивающей системы с концом полированного штока 15 хомутными соединениями 20. Предложенное размещение роликов в роликовом блоке 18 повышает надежность гибкой тяги 19, путем увеличения радиуса охвата.

Станок-качалка с дополнительной уравновешивающей системой работает следующим образом.

Работа скважинного насоса обеспечивается возвратно-поступательным движением колонны штанг (не показана), связанной с головкой 4 балансира 3, совершающего возвратно-поступательное движение, вследствие работы электродвигателя 9, кривошипного вала 6, кривошипов 7 и шатунов 8. Уравновешивание станка-качалки достигается путем применения противовесов 10 и груза 12, создающего вертикально направленную вверх силу, приложенную через гибкую тягу 19 к полированному штоку 15, соединенному с колонной штанг.

Для осуществления спускоподъемных операций помещают упор в сквозные отверстия разгрузочного устройства 14 опоры 11, при ходе головки 4 балансира 3 вниз. При ходе вверх груз 12 опускается на упор, разгружая тем самым полированный шток 15. Отсоединяют гибкую тягу 19 от хомутных соединений 20 и разворачивают роликовый блок 18.

Эксплуатация станка-качалки с дополнительной уравновешивающей системой предложенной конструкции позволяет производить исследование скважины динамометрированием, проводить подземный ремонт глубинно-насосного оборудования без демонтажа дополнительной уравновешивающей системы, повышает надежность гибкой тяги.