ШТАНГОВАЯ СКВАЖИННАЯ НАСОСНАЯ УСТАНОВКА

Полезная модель относится к нефтедобывающей промышленности и может быть использована при эксплуатации скважин.
Известна штанговая скважинная насосная установка, содержащая станок-качалку с узлом подвески колонны штанг, штанговращатель, устьевое уплотнение, установленное на устье скважины, колонны насосных штанг и насосоно-компрессорных труб с резьбовыми соединениями, к которым подвешен скважинный плунжерный насос (см.кн. В.М.Муравьев, Эксплуатация нефтяных и газовых скважин, М»Недра», 1973).
Недостатком этой штанговой скважинной насосной установки является то, что после долгой эксплуатации на внутренней поверхности насосно-компрессорных труб происходит отложение парафина и при подъеме насоса совместно со штангами происходит заклинивании его в насосно-компрессорных трубах, а это вызывает кратковременные, превышающие допустимые нагрузки на полированный шток, что приводит к авариям станков-качалок.
Задачей предлагаемого технического решения является повышение надежности работы установки путем ограничения нагрузки на полированный шток.
Указанная задача решается тем, что штанговая скважинная насосная установка, содержащая станок-качалку с узлом подвески колонны штанг, штанговращатель, устьевое уплотнение, установленное на устье скважины, колонны насосных штанг и насосоно-компрессорных труб с резьбовыми соединениями, к которым подвешен скважинный плунжерный насос, снабжена ограничителем нагрузки, установленным на штанговращателе между верхней и нижней его траверсами, кронштейном, установленным на верхней траверсе штанговращателя, и концевым выключателем, соединенным со щитом управления станка-качалки и установленным на нижней траверсе штанговращателя таким образом, что роликовый рычаг концевого выключателя касается кронштейна, а ограничитель нагрузки выполнен в виде двух втулок, разделенных пластиной толщина которой, зависит от грузоподъемности станка-качалки, направляющей, расположенной внутри втулок по всей их длине, причем верхняя втулка имеет внутренний паз, а нижняя - выступ, при этом штанговращатель расположен выше устьевого уплотнения.
Отличительными признаками, предлагаемой штанговой насосной установки являются снабжение ее ограничителем нагрузки, установленным на штанговращателе между верхней и нижней его траверсами, кронштейном установленным на верхней траверсе штанговращателя, концевым выключателем, соединенным со щитом управления станка-качалки и установленным на нижней траверсе штанговращателя таким образом, что роликовый рычаг концевого выключателя касается кронштейна, выполнение ограничителя нагрузки в виде двух втулок, разделенных пластиной толщина которой, зависит от грузоподъемности станка-качалки, направляющей, расположенной внутри втулок по всей их длине, наличие внутреннего паза у верхней втулки и выступа на нижней, расположение штанговращателя выше устьевого уплотнения.
Благодаря наличию этих признаков при возникновении критических нагрузок происходит срабатывание ограничителя нагрузки, который позволяет отключить станок-качалку, предотвратить аварию и как следствие, повысить надежность работы установки.
Предлагаемая штанговая скважинная установка иллюстрируется чертежами, представленными на фиг.1-3.
На фиг.1 показана схема установки;
На фиг.2 - узел I фиг.1;
На фиг.3 - продольный разрез ограничителя нагрузки.
Штанговая скважинная насосная установка (фиг.1) содержит станок-качалку 1 с узлом подвески колонны штанг, штанговращатель 2, устьевое уплотнение 3, установленное на устье скважины, колонну насосных штанг 4 и колонну насосно-компрессорных труб 5 с резьбовыми соединениями, к которым подвешен скважинный плунжерный насос 6, ограничитель нагрузки (фиг.2 и 3), установленный на штанговращателе 2 между его верхней траверсой 7 и нижней траверсой 8, кронштейн 9, установленный на верхней траверсе 7 штанговращателя 2, концевой выключатель 10, соединенный со щитом управления станка-качалки 1 и установленный на нижней траверсе 8 штанговращателя 2 таким образом, что роликовый рычаг 11 касается кронштейна 9, а ограничитель нагрузки выполнен в виде двух втулок 12 и 13, разделенных пластиной 14 толщина которой, зависит от грузоподъемности станка-качалки, направляющей 15, расположенной внутри втулок 12 и 13 по всей их длине, при этом верхняя втулка 12 имеет внутренний паз 16, а нижняя втулка 13 имеет выступ 17. Штанговращатель 2 расположен выше устьевого уплотнения 3.
Установка работает следующим образом. При нормальной работе насосной установки роликовый рычаг 11 концевого выключателя 10 только касается кронштейна 9 при движении головки балансира станка-качалки 1 вверх и вниз. При заклинивании насоса или запарафинивании полированного штока возникают кратковременные перегрузки, приводящие к тому, что при движении головки балансира станка-качалки 1 вверх полированный шток (не показан) остается неподвижным, а нижняя траверса 8 с концевым включателем 10 перемещается вверх относительно верхней неподвижной траверсы 7. В этот момент происходит сжатие ограничителя нагрузки 2, нижняя втулка 13 ограничителя нагрузки 2 перемещается вверх под действием нижней траверсы 8 и выступом 17 нижней втулки 13 ограничителя нагрузки 2 оказывает давление на пластину 14, срезает ее и входит в паз 16 верней втулки 12. Одновременно со срезом пластины 14 роликовый рычаг 11 концевого выключателя 10 давит на кронштейн 9 и отключает станок-качалку 1, предотвращая аварию.
Таким образом, предложенная штанговая скважинная насосная установка позволяет повысить надежность работы установки, предотвращая аварии.
Были проведены испытания предлагаемой установки на скважинах ОАО «Татнефть», которые показали ее высокую надежность.