БЕСШТАНГОВАЯ НАСОСНАЯ УСТАНОВКА ДЛЯ ДОБЫЧИ НЕФТИ

Полезная модель относится к области гидромашиностроения, в частности к бесштанговым насосным установкам для добычи нефти с аксиально-поршневыми насосами объемного вытеснения.
Известна бесштанговая насосная установка для добычи нефти, содержащая аксиально-поршневой насос с корпусом и размещенными в нем клапанно-распределительной системой, приводным валом и установленными вокруг приводного вала в рабочих цилиндрах плунжерами (см. патент GB №1195146, кл. F04B 9/08, опубл. 17/06/1970).
Однако данная бесштанговая насосная установка имеет сложную конструкцию, что приводит к снижению его надежности.
Наиболее близкой к полезной модели по технической сущности и достигаемому результату является бесштанговая насосная установка для добычи нефти, содержащая подвешенный на колонне насосных труб аксиально-поршневой насос и расположенный над последним привод вращения вала аксиально-поршневого насоса, причем последний снабжен корпусом, в котором образованы рабочие камеры, в каждой из которых расположен подпружиненный относительно корпуса и установленный с приводом возвратно-поступательного осевого перемещения от наклонной шайбы плунжер, каждая из рабочих камер сообщена со стороны входа в нее перекачиваемой среды с всасывающим и со стороны выхода из нее перекачиваемой среды - с нагнетательным клапаном, оба клапана без пружин распложены в корпусе насоса, между наклонной шайбой и рабочими камерами установлена поперечная перегородка, в которой расположены уплотненные относительно нее толкатели, установленные между наклонной шайбой и каждым из плунжеров с упором одним концом в наклонную шайбу и другим концом в плунжеры, а наклонная шайба установлена в корпусе и соединена с валом аксиально-поршневого насоса, причем полость, где размещена наклонная шайба с подшипниковыми узлами, заполнена маслом (см. патент на полезную модель CN №202031821, кл. F04B 47/00, опубл. 09.11.2011).В этом устройстве в полость, где размещен подшипниковый узел, может попадать перекачиваемая жидкость, а сама конструкция насоса очень сложная и ненадежная в работе.
Задачей полезной модели является расширение арсенала технических средств.
Технический результат заключается в создании установки, защищенной от попадания среды в подшипниковый узел аксиально-поршневого насоса с одновременным обеспечением работы деталей пар трения в масле в долговременном режиме с повышением за счет этого надежности работы установки.
Указанный технический результат достигается за счет того, что в бесштанговой насосной установке для добычи нефти, содержащей подвешенный на колонне насосных труб аксиально-поршневой насос и привод вращения вала аксиально-поршневого насоса, причем последний снабжен корпусом, в котором образованы рабочие камеры, в каждой из которых расположен подпружиненный относительно корпуса и установленный с приводом возвратно-поступательного осевого перемещения от наклонной шайбы плунжер, каждая из рабочих камер сообщена со стороны входа в нее перекачиваемой среды с всасывающим и со стороны выхода из нее перекачиваемой среды - с нагнетательным клапаном, а наклонная шайба установлена в корпусе и соединена с валом аксиально-поршневого насоса, между наклонной шайбой и рабочими камерами расположена поперечная перегородка, в которой расположены уплотненные относительно нее толкатели, установленные между наклонной шайбой и каждым из плунжеров с упором одним концом в наклонную шайбу и другим концом в плунжеры, электродвигатель, используемый в качестве привода вращения вала, установлен ниже аксиально-поршневого насоса, корпус в верхней части выполнен с переводником для соединения с колонной насосных труб, в переводнике установлено сливное устройство с разрывной мембраной, корпус снабжен фильтром, выполненным в виде сквозных отверстий в стенке корпуса под плунжерами, плунжеры выполнены полыми, всасывающий клапан расположен в каждом плунжере в нижней его части, нагнетательный клапан расположен над каждым плунжером в корпусе, выход из каждого нагнетательного клапана сообщен с переводником, между аксиально-поршневым насосом и электродвигателем установлен компенсатор расширения масла, а полость последнего и сообщенные с ней полость корпуса аксиально-поршневого насоса ниже поперечной перегородки и полость электродвигателя заполнены маслом.
На чертеже представлен продольный разрез аксиально-поршневого насоса установки.
Бесштанговая насосная установка для добычи нефти содержит подвешенный на колонне насосных труб (не показана на чертеже) аксиально-поршневой насос 1 и расположенный под последним привод вращения (не показан на чертеже) вала 2 аксиально-поршневого насоса 1, который снабжен корпусом 3 с образованными в нем рабочими камерами 4, в каждой из которых расположен подпружиненный относительно корпуса 3 и установленный с приводом возвратно-поступательного осевого перемещения от наклонной шайбы 5 плунжер 6. Каждая из рабочих камер 4 сообщена со стороны входа в нее перекачиваемой среды с всасывающим 7 и со стороны выхода из нее перекачиваемой среды - с нагнетательным клапаном 8, причем клапан 7 может работать и без пружины. Наклонная шайба 5 установлена в корпусе 3 и соединена с валом 2 аксиально-поршневого насоса 1. В качестве привода вращения вала 2 ниже аксиально-поршневого насоса 1 установлен электродвигатель. Корпус 3 в верхней части выполнен с переводником 10 для соединения с колонной насосных труб. В переводнике 10 установлено сливное устройство 11 с разрывной мембраной. Корпус 3 снабжен фильтром 12, выполненным в виде сквозных отверстий в стенке корпуса 3 под плунжерами 6. Плунжеры 6 выполнены полыми. Всасывающий клапан 7 расположен в каждом плунжере 6 в нижней его части, а нагнетательный клапан 8 расположен над каждым плунжером 6 в корпусе 3. Выход из каждого нагнетательного клапана 8 сообщен с переводником 10. Между наклонной шайбой 5 и рабочими камерами 4 под фильтром 12 расположена поперечная перегородка 13, в которой расположены уплотненные относительно нее толкатели 14, установленные между наклонной шайбой 5 и каждым из плунжеров 6 с упором одним концом в наклонную шайбу 5 и другим концом в плунжеры 6.
Между корпусом 3 аксиально-поршневого насоса 1 и электродвигателем установлен компенсатор расширения масла (не показан на чертеже), а полость последнего и сообщенные с ней полость корпуса 3 аксиально-поршневого насоса 1 ниже поперечной перегородки 13 и полость электродвигателя заполнены маслом.
Бесштанговая насосная установка для добычи нефти работает следующим образом.
В процессе работы установки крутящий момент от привода вращения передается валу 2 аксиально-поршневого насоса 1 и соединенной с последним вращающейся наклонной шайбе 5. При этом полые плунжеры 6 под действием толкателей 14 совершают возвратно-поступательное перемещение, обеспечивая попеременно всасывание откачиваемой жидкой среды из скважины, поступающей через фильтр 12 в корпус 3, и далее поочередно через всасывающие клапаны 7 в рабочие камеры 4 с последующим нагнетанием откачиваемой жидкой среды из рабочих камер 4 через нагнетательные клапаны 8, в данном случае нефти, в колонну насосных труб.
Компенсатор расширения масла позволяет регулировать объем полости образованной сообщенными между собой полостями компенсатора расширения масла, корпуса 3 аксиально-поршневого насоса 1 ниже поперечной перегородки 13 и электродвигателя при различной температуре масла, нагревающегося в процессе работы установки, и обеспечивает переток масла между этими полостями.
Таким образом, достигнута эффективная защита пар трения от механических примесей и обеспечивается надежная работа аксиально-поршневого насоса и всей установки в целом..
Полезная модель может быть использована в нефтегазовой промышленности и других отраслях промышленности для откачки жидких сред из скважины.