ПРИВОД СКВАЖИННОГО ШТАНГОВОГО НАСОСА
BOTTOM-HOLE PUMP DRIVE

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, в частности к техническим средствам для подъема жидкости из скважин, и может быть использовано для добычи нефти из скважин штанговыми насосами.
Известен «Привод скважинного штангового насоса» (см. пат. RU №2200876, F04B 47/02, опубл. бюл. №8 от 20.03.2003), содержащий установленную на основании раму и размещенные на ней двигатель, механизм, преобразующий вращательное движение в возвратно-поступательное, включающий ведущий шкив и криволинейный направляющий элемент с постоянным радиусом кривизны, охваченные непрерывным гибким звеном, связанным с кареткой, соединенной с противовесом, который установлен в направляющих и связан через гибкое звено с колонной штанг, при этом противовес выполнен сборным, причем основной противовес нормализует работу привода насоса, снабженного штангами минимального сечения и спущенного на минимальную глубину скважины, а дополнительные противовесы выполнены с возможностью размещения их массы симметрично относительно оси симметрии плоскости непрерывного гибкого звена на основном противовесе, при этом суммарный центр тяжести расположен в непосредственной близости от этой плоскости, а гибкое звено, связывающее противовес с колонной штанг, размещено с образованием четного числа параллельных ветвей, причем узлы соединения ветвей гибкого звена с противовесом размещены попарно симметрично относительно оси симметрии гибкого звена за пределами его контура, при этом узлы соединения гибкого звена с противовесом и узлом подвески штанг выполнены с обеспечением одинакового натяжения всех ветвей гибкого звена, причем рама с колесами и дополнительным приводом установлена на основании, имеющем направляющие и упоры, с возможностью принудительного ограниченного упорами перемещения в горизонтальной плоскости и по конусному углу относительно вертикальной оси, также рама выполнена с возможностью фиксации относительно основания в любых положениях, при этом колеса установлены с возможностью взаимодействия с направляющими.
Недостатками этого аналога являются низкая надежность и долговечность работы из-за отсутствия системы смазки замкнутой цепи и системы изоляции замкнутой цепи от механических примесей.
Известен также «Привод скважинного штангового насоса» (см. Patent US №4916959, Int. C1. 4 B66B 5/26), содержащий установленные на основании на единой раме с корпусом двигатель, редуктор, помещенный в корпусе механизм, преобразующий вращательное движение в возвратно-поступательное, включающий ведущую и ведомую звездочки, охваченные замкнутой цепью, связанной с кареткой, соединенной с противовесом, выполненным П-образной формы в поперечном сечении и установленным в направляющих корпуса с размещением цепи в его открытой полости и связанным через гибкое звено с узлом подвески штанг, причем оси преобразующего механизма, противовеса и гибкого звена находятся вблизи одной вертикальной плоскости, ведущая звездочка установлена в корпусе с возможностью вращения и ограниченного перемещения вдоль оси преобразующего механизма для регулирования натяжения цепи, а в нижней части корпуса выполнена емкость для смазочного масла. В этом приводе для обеспечения смазки цепи уровень масла в ванне должен достигать середины ведомой звездочки.
Недостатками наиболее близкого аналога являются большой объем смазочного масла и отсутствие системы изоляции замкнутой цепи от механических примесей, что снижает долговечность работы привода.
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому приводу является «Привод скважинного штангового насоса» (см. пат. RU №2283969, F04B 47/02, опубл. бюл. №26 от 20.09.2006), содержащий установленные на основании на единой раме с корпусом двигатель, редуктор, помещенный в корпусе механизм, преобразующий вращательное движение в возвратно-поступательное и включающий ведущую и ведомую звездочки, охваченные замкнутой цепью, связанной с кареткой, соединенной с противовесом, установленным в направляющих корпуса и связанным через гибкое звено с узлом подвески штанг. Причем вертикальные оси симметрии соответственно преобразующего механизма, противовеса и гибкого звена расположены в непосредственной близости от одной вертикальной плоскости, ведомая звездочка установлена в корпусе с возможностью вращения, фиксации и ограниченного перемещения вдоль оси преобразующего механизма для регулирования натяжения цепи, а в нижней части корпуса выполнена емкость для смазочного масла. При этом редуктор дополнительно оснащен отключаемым ручным приводом для вращения ведущей звездочки. Противовес дополнительно снабжен съемными фиксаторами, выполненными с возможностью подвешивания противовеса относительно корпуса в любом требуемом месте, и двумя ковшами, установленными снизу противовеса по бокам от замкнутой цепи и выполненными с отверстиями снизу в боковой стенке, направленными на замкнутую цепь. Ковши установлены с возможностью погружения в емкость для смазочного масла при нижнем положении противовеса, а размеры ковша обеспечивают истечение из него смазочного масла на цепь в течение возвратно-поступательного хода противовеса.
Общим недостатком всех приведенных аналогов является отсутствие системы изоляции замкнутой цепи от механических примесей, что снижает долговечность работы привода.
Техническая задача изобретения состоит в том, чтобы повысить надежность и долговечность работы привода за счет гарантированной защиты всей цепи и взаимодействующих с ней звездочек, а также смазочного масла от воздействия механических примесей, содержащихся в окружающей среде.
Указанная техническая задача решается предлагаемым приводом скважинного штангового насоса, содержащим установленные на основании на единой раме с корпусом двигатель, редуктор, помещенный в корпусе механизм, преобразующий вращательное движение в возвратно-поступательное и включающий ведущую и верхнюю звездочки, охваченные замкнутой цепью, связанной с кареткой, соединенной с противовесом, который выполнен П-образной формы в поперечном сечении и установленным в направляющих корпуса с размещением цепи в его открытой полости и связан через гибкое звено с узлом подвески штанг, причем вертикальные оси симметрии преобразующего механизма, противовеса и гибкого звена расположены в непосредственной близости от одной вертикальной плоскости, верхняя звездочка установлена в корпусе с возможностью вращения и ограниченного перемещения вдоль оси преобразующего механизма для регулирования натяжения цепи, а в нижней части корпуса выполнена емкость для смазочного масла.
Новым является то, что преобразующий механизм снаружи охвачен корпусом с системой нагнетания воздуха для создания избыточного давления внутри корпуса.
Новым также является то, что система нагнетания воздуха выполнена в виде кожуха, который сообщен выходом с корпусом через фильтр и оснащен входом, сориентированным против ветра.
Новым также является то, что корпус оснащен уплотнителем для очистки гибкого звена.
Новым также является то, что система нагнетания воздуха выполнена в виде вентилятора, приводимого в действие от двигателя и оснащенного кожухом, который сообщен с корпусом.
Новым также является то, что система нагнетания воздуха выполнена в виде вентилятора, приводимого в действие от дополнительного двигателя и оснащенного кожухом, который сообщен с корпусом.
Новым также является то, что система нагнетания воздуха выполнена в виде кожуха, который сообщен выходом с корпусом, а входом - с вентилятором охлаждения двигателя.
На фиг.1 изображена схема сбоку привода скважинного штангового насоса.
На фиг.2 изображен вид А.
На фиг.3 изображен разрез Б-Б.
На фиг.4 изображен разрез В-В.
На фиг.5 изображен вид Г.
Привод скважинного штангового насоса, содержащий установленные на основании 1 (см. фиг.1) корпус 2 с единой рамой 3, на которой установлены двигатель 4, редуктор 5, муфта 6, опора 7, соединяющая выходной вал редуктора 5 с ведущей звездочкой 8 с возможностью передачи крутящего момента, помещенный в корпусе 2 механизм, преобразующий вращательное движение в возвратно-поступательное и включающий ведущую 8 и ведомую 9 звездочки, охваченные замкнутой цепью 10, связанной с кареткой 11, соединенной с противовесом 12, по бокам противовеса 12 размещены для снижения трения колеса 13, установленные с возможностью взаимодействия с направляющими 14 корпуса 2. Противовес 12 выполнен П-образной формы в поперечном сечении и связан через гибкое звено 15 с узлом подвески штанг 16. Причем ведущая звездочка 9 установлена в корпусе 2 с возможностью вращения и ограниченного перемещения вдоль оси 17 преобразующего механизма для регулирования натяжения цепи 10, а в нижней части корпуса 2 выполнена емкость 18 для смазочного масла. Противовес 12 оснащен двумя ковшами 19, выполненными с отверстиями снизу в боковой стенке, направленными на замкнутую цепь 10. Ковши 19 установлены с возможностью погружения в емкость 18 для смазочного масла при нижнем положении противовеса 12, а размеры ковша 19 обеспечивают истечение из него смазочного масла на цепь в течение возвратно-поступательного хода противовеса 12.
Кожух 20 (см. фиг.1) может быть установлен на корпусе 2, входное отверстие 21 которого имеет возможность сориентироваться против ветра, воздушный поток, проходя через фильтр 22 по кожуху 23, нагнетается в корпус 2, создавая избыточное давление, исключающее попадание механических примесей, содержащихся в окружающей среде.
На корпусе 2 могут быть установлены уплотнители 24 (см. фиг.2), обеспечивающие герметизацию гибкого звена 15, исключая попадание механических примесей, содержащихся в окружающей среде, в корпус. Уплотняющий элемент 25 при помощи вкладыша 26 и гайки 27 обеспечивает регулирование прижатия между гибким звеном 15 и уплотняющим элементом 25.
На раме 3 (см. фиг.3) может быть установлен вентилятор 28, воздушный поток, проходя через фильтр 28 по кожуху 30, нагнетается в корпус 2, создавая избыточное давление, исключающее попадание механических примесей, содержащихся в окружающей среде, причем привод вентилятора 28 осуществляется через ременную передачу 31 от двигателя 4.
На раме 3 (см. фиг.4) может быть установлен дополнительный двигатель 32, осуществляющий привод вентилятора 28, воздушный поток, проходя через фильтр 29 по кожуху 30, нагнетается в корпус 2, создавая избыточное давление, исключающее попадание механических примесей, содержащихся в окружающей среде.
Кожух 33 (см. фиг.5) может быть установлен на двигатель 4, причем соединен с вентилятором охлаждения двигателя, воздушный поток, проходя через фильтр 29 по кожуху 30, нагнетается в корпус 2, создавая избыточное давление, исключающее попадание механических примесей, содержащихся в окружающей среде.
Таким образом, предлагаемая конструкция привода скважинного штангового насоса позволяет повысить надежность и долговечность работы привода за счет гарантированной защиты всей цепи и взаимодействующих с ней звездочек, а также смазочного масла от воздействия механических примесей, содержащихся в окружающей среде.