ВИНТОВОЙ ШТАНГОВЫЙ НАСОС

ВИНТОВОЙ ШТАНГОВЫЙ НАСОС
Изобретение относится к нефтепромысловой технике и может быть использовано в установках для добычи из скважин нефти и других жидкостей, а также газожидкостных смесей.
Известны скважинные винтовые насосы для добычи нефти.
Рабочими органами таких насосов являются винтовой эластичный статор и расположенный внутри него металлический ротор. Принцип действия этих насосов изложен в монографии  1 .
Винтовые насосы для нефтяной промышленности выпускаются в двух конструктивных вариантах: с приводом от погружного электродвигателя и с наземным приводом через колонну штанг.
Компоновка с наземным приводом отличается от первой компоновки простой конструкции и сниженными эксплуатационными затратами.
Наиболее близким техническим решением винтовых насосов для добычи нефти является компоновка винтовых штанговых насосов, например фирмы Netzsch  2 , состояшая из статора, спускаемого в скважину на насосно-компрессорных трубах, расположенного внутри него, ротора, соединенного с колонной на штанг муфты, и упорного ограничителя положения ротора относительно статора.
Технология монтажа таких насосов в скважине предусматривает
определенную последовательность операций: сначала спускаете; статор с нижним упорным пальцем, далее на штангах - ротор. Спуск ротора продолжается до соприкосновения его нижнего торца с упорным пальцем-ограничителем. Глубина спуска определяется с помош,ью индикатора, по уменьшению веса штанг. Далее колонна штанг приподнимается на
aaspi
е.-.« Йй1
МКлР04С
.    :
расчетное расстояние (200-500 мм), после чего монтируется наземное оборудование установки. Рабочий процесс насоса осуществляется при вращении колонны от приводного двигате1: я через редуктор.
На практике в процессе эксплуатации насоса меняется динамический уровень жидкости в скважине, ее плотность и газосодержание, что может привести к дополнительному удлинению колонны щтанг и посадке торца планетарно вращающегося ротора на неподвижный упорный палец, что сопровождается появлением сжимающих напряжений на роторе и вибраций в насосе.
Таким образом, применяемая типовая конструкция скважинного насоса имеет существенный эксплуатационный недостаток: невысокая надежность работы установки при переменных режимах отбора пластовой жидкости.
Другим недостатком известных конструкций винтовых насосов является затруднение с установкой на приеме насоса (в зоне нижнего торца ротора.) устройств, способствующих интенсификации добычи вязких жидкостей, например пульсаторов и пр.
Задачей изобретения является повыщение надежности работы устройства при переменных режимах отбора пластовой жидкости и обеспечение возможности установки на приеме насоса устройств для интенсификации добычи газожидкостных смесей.
Поставленная задача решается за счет того, что в винтовом штанговом насосе, состоящем из статора, соединенного с насоснокомпрессорными трубами, расположенного внутри него ротора, соединенного с колонной штанг, муфты и упорного ограничителя положения ротора относительно статора, упорный ограничитель выполнен в виде подпятника и установлен в насосно-компрессорных трубах выше статора с возможностью взаимодействия с нижним торцем муфты.
На фиг. 1 изображен насос в рабочем положении ротора в статоре.
Насос состоит из статора 1, закрепленного в колонне насоснокомпрессорных труб 2, находящегося внутри него ротора 3, соединенного с колонной штанг 4 через штангу 5 муфтой 6 и неподвижного обрезиненного подпятника - ограничителя 7.
В подпятнике 7 и муфте 6 выполнены отверстия А и Б для прохода жидкости. Для возможности прохождения ротора и осуществления планетарного движения ротора диаметры ротора 3 и штанги 5 выполняются меньше проходного отверстия подпятника.
Монтаж и работа насоса осуществляется следующим образом. Ротор 3 спускается до соприкосновения его муфты 6 с подпятником 7 (положение ротора показано пунктиром), а затем приподнимается на расчетное расстояние (положение на фиг. 1 характеризуется отсутствием контакта между муфтой 6 и подпятником j7). При пуске наземного приводного двигателя вращение передается колонне штанг, а через нее на ротор 3.
При вращении ротора между ротором 3 и статором 1 образуются замкнутые передвигающиеся камеры, и осуществляется рабочий процесс. После выхода насосной установки на режим, характеризующимся определенным динамическим уровнем жидкости в скважине, ротор вместе с колонной штанг 4 под действием гидравлических сил перемещается вниз. При этом между муфтой 6 и подпятником 7 сохраняется зазор и отсутствует фрикционный контакт.
В случае ощибки в подгонке положения колонны при монтаже или чрезмерном перемещении штанг 4 и ротора 3 относительно колонны насосно-компрессорных труб 2 в процессе эксплуатации при изменении плотности жидкости или динамического уровня жидкости в скважине нижний плоский торец муфты 6 ротора входит в контакт с плоскостью
подпятника 7. При этом пара «муфта-подпятник переходит в режим жидкостного трения резинометаллической пяты, а возникающие в контакте усилие передается на колонну насосно-компрес сорных труб, что исключает появление сжимающих нагрузок на роторе и вибраций в насосе. Тем самым повыщается надежность и долговечность насосной установки.