ПЛУНЖЕР

Полезная модель относится к технике добычи нефти, в частности, к плунжерам скважинных штанговых насосов и может быть использована при эксплуатации скважин в нефтедобывающей промышленности.
Известны плунжеры штанговых скважинных насосов, например, описанные в каталоге Скважинные штанговые насосы для добычи нефти, ЦИНТИХимнефтемаш, М., 1988, с.31.
При работе плунжера находящиеся в скважинной жидкости загрязнения, механические частицы попадают в зазор между плунжером и рабочей поверхностью цилиндра насоса, вызывая повышенный износ трущихся поверхностей, а также возможное заклинивание плунжера, что снижает надежность работы насоса.
Известны плунжерыштанговых скважинных насосов,
устраняющие вышеуказанный недостаток (см. свидетельство № 000047 от 25 августа 1994 г.). Такой плунжер снабжен грязесьёмниками, выполненными в виде воротниковых манжет, установленных на плунжере со стороны всасывающей и нагнетательной полостей насоса, при этом в плунжере перед грязесъёмниками предусмотрены разгрузочные отверстия, соединяющие нагнетательную полость с внутренним каналом плунжера.
Грязесъёмники препятствуют попаданию зафязнений в зазор между плунжером и цилиндром, а через разгрузочные отверстия накопившиеся загрязнения отводятся с потоком откачиваемой скважинной жедкости.
Однако, этот плунжер имеет пониженную надежность работы по следующей причине.
ПЛУНЖЕР
МКИ 6 F 04 в 47/00
При наличии в перекачиваемой скважинкой жидкости примесей в виде твердых абразивных частиц, они, попадая в зону воротниковых манжет грязесьёмников, могут под давлением среды внедряться в более мягкий материал манжет и при работе вызывать абразивный износ рабочей поверхности цилиндра насоса. Это может в дальнейшем привести к пониженной герметичности пары плунжер-цилиндр и, в конечном счете, к снижению в целом ресурса .
Цель полезной модели - повышение надежности работы плунжера. Цель достигается тем, что в , включающем грязесьёмники, контактирующие с внутренней поверхностью рабочего цилиндра, грязесьёмники выполнены в виде разрезных пружинных колец из материала с повышенной прочностью.
Такую конструкцию плунжера отличает более надежная работа. Разрезные пружинные кольца фязесъёмников, выполненные из материала с повышенной прочностью, например, термообработанной стали, беззазорно за счет сил упругости поджимаются к рабочей поверхности цилиндра насоса, препятствуя попаданию находящихся в сквжкинной жидкости зафязнений в зазор между плунжером и цилиндром.
Более прочный и твердый материал пружинных колец, по сравнению с материалом воротниковых манжет известного плунжера, лучше сопротивляется вдавливанию твердых абразивных частиц загрязнений.
Благодаря этому зафязнения, в том числе твердые абразивные частицы, улавливаются кольцами грязесьёмников и через разгрузочные отверстия лоступают в канал плунжера тюлдксжти и отводятся вместе с потоком откачиваемой скважинной жидкости.
Сущность предложенного решения поясняется чертежом, где изображен плунжер в сборе.
Плунжер содержит полый корпус 1, во внутреннем канале а которого смонтирован нагнетательный клапан 2, имеющий шарик 3 и седло 4. Корпус плунжера размещен в рабочем цилиндре 5 скважинного нассх а.
связан с колонной насосных штанг 6 и разделяет полость рабочего цилиндра 5 на всасывающую 7 и нагнетательную 8. На плунжере со стороны всасывающей полости 7 установлен фязесьёмник 9, а со стороны нагнетательной полости - грязесъёмники 10, разделенные промежуточными кольцами 11. Грязесъёмники 9 и 10 выполнены в виде разрезных пружинных колец из высокопрочного материала. Перед каждым фязесъёмником 10 в корпусе 1 плунжера предусмотрены разгрузочные отверстия 12, соединяющие нагнетательную полость 8 с каналом а в плунжере.
Работа плунжера происходит следующим образом. Под действием насосных штанг 6 плунжер совершает возвратнопоступательное перемещение в рабочем цилиндре 5 насоса.
При движении вниз скважинная жидкость через открытый нагнетательный клапан 2 и канал а в корпусе 1 плунжера перетекает из всасывающей полости 7 и заполняет надплунжерную нагнетательную полость 8. При этом пружинное кольцо грязесъёмника 9, поджимаясь силами упругости к рабочей поверхности цилиндра 5, очищает её от загрязнений и одновременно препятствует попаданию механических и абразивных частиц, находящихся в скважинной жидкости, в зазор между уплотняющими поверхностями плунжера и цилиндра 5.
При движении вверх шарик 3 нагнетательного клапана 2 опускается на седло 4, при этом нагнетательная полость 8 запирается и происходит подъем скважинной жидкости.
Осаждающиеся из столба скважинной жидкости механические и абразивные частицы улавливаются пружинными кольцами фязесъёмников 10 и через разгрузочные отверстия 12 в плунжере возвращаются во внутренний канал а плунжера, не попадая в зазор между рабочим цилиндром и плунжером.
Наличие отверстий 12 позволяет разгрузить грязесъёмники 10 от давления столба скважинной жидкости. Так как пружинные кольца грязесъёмников 9 и 10 выполнены из высокопрочного и твердого
материала, улавливаемые абразивные частицы не внедряются в материал колец и не воздействуют на трущиеся поверхности плунжера и цилиндра 5 насоса, за счет чего уменьшается износ пары плунжерцилиндр.
Новые элементы конструкции, а именно новое выполнение грязесъёмников в виде разрезных пружинных колец из высокопрочного материала, обеспечивают в совокупности с остальными элементами конструкции плунжера достижение общей поставленной задачи повышение надежности работы плунжера и штангового скважинного насоса в целом.