СКВАЖИННЫЙ ШТАНГОВЫЙ НАСОС

Полезная модель относится к гидравлическим машинам объемного вытеснения и может быть использована в качестве устройства для подъема жидкостей с больших глубин, например из скважин.
7
7
Известны глубинные штанговые насосы (пат. RU 24516, МПК F04B 47/00, опубл. 10.08.2002, пат. RU 30876, МПК F04B 47/00, опубл. 10.07.2003), содержащие цилиндр с верхним и нижним удлинительными патрубками и плунжер, длина которого больше длины цилиндра
Недостатком таких конструкций является низкая надежность, что объясняется возможностью заклинивания плунжера в цилиндре из-за механических примесей, оседающих в зазоре между плунжером и цилиндром и из-за перекоса длинного плунжера при эксплуатации насоса, особенно в искривленных скважинах.
Наиболее близким к заявляемому и принятым в качестве прототипа является глубинный штанговый насос (пат. RU 30876).
Задачей предлагаемой полезной модели является повышение надежности работы насоса за счет исключения заклинивания плунжера в цилиндре при эксплуатации насоса.
Поставленная задача решается усовершенствованием скважинного штангового насоса, содержащего цилиндр с верхним и нижним удлинительными патрубками и плунжер, длина которого больше длины цилиндра.
Это усовершенствование заключается в том, что насос снабжен направляющими поверхностями для плунжера, выполненными на внутренних поверхностях удлинительных патрубков, при этом расстояние от торца цилиндра до направляющей меньше половины максимальной длины хода плунжера, а зазор между плунжером и направляющими поверхностями больше зазора между плунжером и цилиндром по максимальной группе посадки пары плунжер - цилиндр, а диаметр направляющих поверхностей меньше максимального диметра отверстия по 16 квалитету.
Такое конструктивное выполнение насоса позволяет исключить заклинивание плунжера в цилиндре при эксплуатации насоса за счет обеспечения его перемещения в направляющих.
Выполнение зазора между плунжером и направляющими поверхностями больше зазора между плунжером и цилиндром по максимальной группе посадки пары плунжер - цилиндр обеспечивает возможность свободного перемещения плунжера и исключает его заклинивание. Выполнение направляющих поверхностей диаметром меньше максимального диметра отверстия по 16 квалитету обеспечивает возможность направления перемещения плунжера без перекосов.
Полезная модель поясняется чертежами, на которых на фиг.1 изображен предлагаемый насос в крайнем нижнем положении, на фиг.2 то же в крайнем верхнем положении.
n
ц
Скважинный штанговый насос содержит цилиндр 1 с верхним 2 и нижним 3 удлинительными патрубками и плунжер 4, длина которого больше длины цилиндра 1 и определяется из соотношения l=l+S, где:
n
l - длина плунжера 4,
ц
l - длина цилиндра 1,
S - максимальная длина хода плунжера 4.
Насос снабжен направляющими поверхностями 5 и 6 для плунжера 4, выполненными на внутренних поверхностях соответствующих удлинительных патрубков 2 и 3. При этом расстояние l от верхнего торца цилиндра 1 до направляющей поверхности 5 верхнего удлинительного патрубка 2 меньше половины максимальной длины хода плунжера 4 и расстояние l от нижнего торца цилиндра 1 до направляющей 6 нижнего удлинительного патрубка 3 меньше половины максимальной длины хода плунжера 4. Зазор между плунжером 4 и направляющими поверхностями 5 и 6 больше зазора между плунжером 4 и цилиндром 1 по максимальной группе посадки пары плунжер 4 - цилиндр 1, а диаметр d направляющих поверхностей 5 и 6 меньше максимального диметра отверстия по 16 квалитету. Позицией 7 и 8 обозначены соответственно всасывающий и нагнетательный клапаны насоса, позицией 9 обозначена камера между ними. Скважинный штанговый насос работает следующим образом.
В начале всасывания откачиваемой жидкости плунжер 4 находится в крайнем нижнем положении и начинает движение вверх, что приводит к открытию всасывающего клапана 7, через который откачиваемая жидкость начинает поступать в камеру 9 между всасывающим 7 и нагнетательным 8 клапанами. При достижении плунжером 4 своего крайнего верхнего положения процесс всасывания откачиваемой жидкости в камеру 9 заканчивается, всасывающий клапан 7 закрывается, а в камере 9 находится откаченный из скважины объем жидкости. При движении плунжера 4 вниз нагнетательный клапан 8 открывается и откачиваемая жидкость из камеры 9 через полый плунжер 4 поступает в колонну насосно-компрессорных труб и далее по последней на поверхность к потребителю. При достижении плунжером 4 крайнего нижнего положения начинается следующий цикл работы скважинного штангового насоса, аналогичный описанному выше. При движении плунжер 4 из нижнего положения его нижняя часть перемещается по направляющей поверхности 6, а верхняя - по цилиндру 1. После чего одновременно с выходом нижней части плунжера 4 из нижней направляющей поверхности 6 верхняя часть плунжера взаимодействует с верхней направляющей поверхностью 5.
Таким образом, при работе скважинного насоса обеспечивается постоянное направление плунжера 4 нижней направляющей 6 и стенками цилиндра 1, а потом верхней направляющей 5 и стенками цилиндра 1, что исключает его заклинивание и за счет этого повышает надежность эксплуатации насоса.