УСТАНОВКА ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ ШТАНГОВЫХ НАСОСОВ

Полезная модель относится к области механизированной добычи нефти: к исследованию процессов, происходящих в скважинных штанговых насосах, непосредственно в их плунжерной паре.
Известен стенд для обкатки штанговых насосов, содержащий механизм возвратно-поступательного движения для привода насоса, груз, опорные элементы, служащие для изменения угла наклона испытуемого насоса, упоры, создающие изгибные нагрузки по длине корпуса насоса, систему регулирования и регистрации перепада давления, две емкости: напорную и рабочую (А.С. СССР №1605157 A1 G01М 19/00 F04В 51/00, 1990 г.).
Недостатком данного стенда является сложность использования, заключающаяся в наличии ряда условий: необходим ряд скважин с возрастающим углом наклона, оси скважин должны пересекаться в точке изгиба гибкой связи, обязательна гидравлическая связь между скважинами.
Известен стенд для исследования влияния параметров откачки и структуры откачиваемой смеси на эффективность работы насоса, содержащий механизм возвратно-поступательного движения, поршневой насос, установленный на каркасе, напорную и рабочую емкости. Перепад давления между выкидом и приемом насоса регулируется баллоном (Н.Н. Репин и др. «Технология механизированной добычи нефти», М., «Недра», с. 56-57).
Недостатком вышеописанного стенда является невозможность раздельной и независимой оценки потерь через клапан насоса и плунжерную пару.
Наиболее близкой к предлагаемой полезной модели является установка для испытания скважинных штанговых и винтовых насосов, содержащая механизм возвратно-поступательного движения насоса, систему измерения и регистрации параметров насоса, коническую передачу для вращения ротора винтового насоса, цепной привод с шарнирным соединением, электродвигатель с коническим редуктором, насосы закреплены на раме с замковым фиксатором (Патент РФ №2159867 F04В 51/00, 2000 г.).
Недостатком данного стенда является расположение привода со стороны выкида насоса, что нарушает герметизацию, вследствие высокого давления жидкости и приводит к потерям нагрузки на плунжере и плунжерным утечкам.
Таким образом, задачей предлагаемой полезной модели является совершенствование конструкции установки для испытания штанговых насосов путем изменения расположения привода насоса и обеспечение учета утечек через плунжерную пару.
Поставленная задача решается тем, что установка для испытания штанговых насосов, содержащая механизм возвратно-поступательного движения плунжера в цилиндре насоса, систему измерения и регистрации параметров насоса, отличается тем, что внутренний канал плунжера закупорен, в нагнетательной линии установлен газовый баллон с манометром с инертным газом высокого давления, посредством которого создается жидкостная прослойка над плунжером, нижняя часть цилиндра насоса выполнена открытой и снабжена воронкой, собирающей и направляющей утечки жидкости через плунжерную пару в мерный стакан, полированный шток возвратно-поступательного механизма снабжен тензодатчиком и динамографом, регистрирующим нагрузку в течение всего цикла работы насоса.
Конструкция устройства поясняется чертежом, где  показано
1 - двигатель с регулятором числа оборотов
2 - кривошипно-шатунный механизм
3 - шток
4 - плунжер
5 - цилиндр
6 - тензодатчик
7 - динамограф
8 - манометр
9 - нагнетательная линия
10 - мерный стакан
11 - газовый баллон
12 - жидкостная прослойка
13 - воронка
Установка для испытания штанговых насосов содержит двигатель 1 с регулятором числа оборотов, соединенный с кривошипно-шатунным механизмом 2 и штоком 3, называемыми механизмом возвратно-поступательного движения плунжера 4 в цилиндре 5 насоса. Имеется система измерения и регистрации параметров насоса: тензодатчик 6, размещенный на штоке 3 и динамограф 7, причем динамограф 7 регистрирует нагрузку в течение всего цикла работы насоса, манометр 8, размещенный на нагнетательной линии 9 и мерный стакан 10. На нагнетательной линии 9 установлен газовый баллон 11 с инертным газом высокого давления, что позволяет создать жидкостную прослойку 12 над плунжером 4. Внутренний канал плунжера 4 закупорен, что позволяет оценить утечки раздельно через пару плунжер 4 - цилиндр 5. Нижняя часть цилиндра 5 насоса выполнена открытой и снабжена воронкой 13, собирающей и направляющей утечки жидкости через пару плунжер 4 - цилиндр 5 в мерный стакан 10.
Установка работает следующим образом.
Возвратно поступательное движение от двигателя 1 с регулятором числа оборотов через кривошипно-шатунный механизм 2 передается штоку 3 насоса и далее плунжеру 4 насоса. Давление, создаваемое газовым баллоном 11 и контролируемое манометром 8, позволяет определенному объему жидкостной прослойки 12 проистечь через воронку 13 в мерный стакан 10. Таким образом, замеряют утечки в паре плунжер 4 - цилиндр 5. В течение описанного цикла работы насоса тензодатчик 6, установленный на штоке 3, и динамограф 7 регистрируют величину нагрузки, что позволяет оценить характер работы испытуемого насоса.
После проведения испытаний определяется зависимость величины утечек в плунжерной паре от перепада давления между выкидом и приемом насоса. Оценивается характер работы испытуемого насоса по имеющимся методикам, устраняются недостатки с целью повысить надежность насоса.