Привод скважинных штанговых насосов двойного действия

Полезная модель предназначена для использования в нефтегазодобывающей промышленности для добычи нефти скважинными штанговыми насосами при одновременно-раздельной эксплуатации двух пластов в одной скважине двумя плунжерными насосами.
Известно техническое устройство, содержащее раму, электродвигатель, редуктор, механизм преобразования вращательного движения в возвратно-поступательное и балансир, выполненный с возможностью взаимодействия с двумя штангами насосных установок при помощи двух откидных головок, установленных на продольной балке, в котором имеется второй балансир, связанный с механизмом преобразования вращательного движения в возвратно-поступательное, при этом откидная головка первого балансира выполнена с возможностью взаимодействия с откидной головкой второго балансира при помощи двух тросов, каждый из которых жестко закреплен одним концом на головке второго балансира, а вторым концом - на головке первого балансира, но на противоположных сторонах головок. (Патент РФ 2191924, МПК-8 F04B 47/02, 02 27.10.2002 - аналог).
Однако известное техническое устройство имеет существенные недостатки, заключающиеся в том, что оно предназначено для одновременной добычи нефти из двух скважин. Кроме того, недостатком является сложность конструкции и большая металлоемкость.
За прототип принято устройство, содержащее размещенные на раме электродвигатель, редуктор, стойку, механизм преобразования вращательного движения в возвратно-поступательное, противовес, головку балансира, связанного с колонной штанг посредством канатов и подвески, дополнительно содержит размещенные на раме стойки, на вершине которых установлены жестко соединенные между собой шкивы с закрепленными на них одним концом канатами, попарно образующих три канатные пары, причем другим концом одна канатная пара соединена с подвеской станка качалки, другая канатная пара посредством подвески соединена со второй колонной штанг, а третья канатная пара соединена с противовесом, размещенным между стойками с возможностью перемещения посредством роликов. Отношение диаметров шкивов равно отношению длины ходов колонн штанг (Патент РФ 2351802, МПК-8 F04B 47/02, 10.04.2009 - прототип).
Однако и это устройство обладает существенным недостатком: сложностью реализации и обслуживания. Еще одним недостатком является то, что в указанной конструкции канаты работают в постоянном реверсивном режиме - сгибы и разгибы их в сочетании с трением проволок как между собой, так и на контакте со "шкивами", радиусы которых сравнительно малы, а соответственно углы сгибов-разгибов достаточно большие, могут привести к усталости металла и соответственно к разрушению каната. За один только цикл (оборот кривошипа) происходит два сгиба-разгиба. Поэтому головки балансиров, которые контактируют с прикрепленным к ним канатом подвески, выполняют с радиусами, почти на порядок превышающими радиусы "шкивов" в прототипе. Кроме того, конструкция прототипа требует дополнительной площади.
Задачей предлагаемого технического решения является осуществление возможности одновременно-раздельной эксплуатации двух пластов в одной скважине двумя штанговыми насосами одним приводом, который повысит эксплуатационную надежность, расширит его характеристики и снизит затраты на его изготовление.
Поставленная техническая задача решается тем, что привод скважинных штанговых насосов двойного действия, выполненный в виде станка-качалки, содержащий размещенные на раме электродвигатель, редуктор, механизм преобразования вращательного движения в возвратно-поступательное в виде шатуна, соединенного с кривошипом редуктора и установленного на стойке одноплечего балансира с головкой, связанной с колонной штанг посредством канатов и подвески, стойки, снабжен дополнительным приводом штангового насоса второго пласта, включающим шарнирно установленный на стойках двуплечий балансир с головкой, связанной с колонной штанг насоса второго пласта посредством канатов и подвески, шатун, шарнирно прикрепленный к опорам одноплечего и двуплечего балансиров с обеспечением их качаний в противоположном направлении относительно друг друга при работе привода. При этом на одноплечем и двуплечем балансирах предусмотрены кронштейны с рядом отверстий для крепления в них концов шатуна дополнительного привода.
На чертеже изображен привод на базе станка-качалки.
Привод скважинных штанговых насосов двойного действия содержит установленную на основании 1 привод, выполненный в виде одноплечего балансира 2, балансирная головка 3, которая посредством подвески 4 соединена с колонной штанг 5, стойка 6, снабжен дополнительным приводом штангового насоса второго пласта, содержащим двуплечий балансир с головкой 7, установленный на стойке посредством шарнира 8 и приводящийся в движение шатуном 9, одним концом шарнирно прикрепленным к плечу дополнительного балансира с обеспечением его качания в противоположном направлении относительно существующего балансира, к которому шарнирно прикреплен второй конец шатуна. На основном и дополнительном приводе установлены кронштейны 10.
Существенность отличий предлагаемого технического решения заключается в том, что вместо сложного канатного механизма в дополнение к станку-качалке с одноплечим балансирном применен привод с двуплечем балансиром. В этом случае балансиры в процессе работы поворачиваются в противоположном направлении относительно друг друга. Соответствующим образом и колонны штанг перемещаются. Тогда отпадет необходимость в противовесе, используемом прототипом, так как в качестве него выступает колонна штанг дополнительного балансира. Интенсивность отбора предусмотрено регулировать за счет вариантов крепления шатуна к шарнирным опорам балансиров. В совокупности предлагаемое устройство упростит конструкцию и монтаж станка-качалки, повысит его эксплуатационную надежность, снизит площадь для станка-качалки и затраты на его изготовление и установку.