Устьевое сальниковое устройство штока глубинного скважинного насоса

Предложение относится к нефтедобывающей промышленности, в частности к устьевому оборудованию скважин для уплотнения штока скважинного штангового насоса.
Известен сальник устьевой (патент на ПМ RU №150447, МПК 33/03, опубл. 20.02.2015 в Бюл. №5), содержащий шаровое соединение, комплект верхних манжет, при этом содержит ёмкость для смазывающей жидкости, сгон, клапан предохранительный, заглушку предохранительного клапана, противовыбросный клапан, заглушку противовыбросного клапана, пружину противовыбросного клапана, комплект нижних манжет, полированный шток.
Недостатками данного устройства являются низкая надежность из-за частого выхода из строя противовыбросного клапана, отсутствие контроля за уровнем и состоянием смазывающей жидкости, что может привести к раннему обводнению или потере смазывающей жидкости ёмкость для смазывающей жидкости и, как следствие, быстрому выходу из строя самого сальника и/или полированного штока.
Наиболее близким является скважинное устьевое сальниковое устройство (патент на RU №2231621, МПК 33/03, опубл. 20.11.2003 в Бюл. №32), содержащее патрубок с шаровой опорой, расположенный в гнезде тройника арматуры, нижнюю и верхнюю уплотнительные камеры с сальниковой набивкой, корпус с крышкой, снабженный, между верхней и нижней уплотнительными камерами, масляной камерой для смазки сальниковой набивки, отличающееся тем, что масляная камера выполнена с возможностью обеспечения, дополнительно, принудительного охлаждения устьевого штока глубинного насоса, при этом наружная сторона корпуса, между верхней и нижней уплотнительными камерами, имеет концентрично установленный цилиндрический теплообменный кожух с пластинчатыми ребрами, перепускной пробкой для выхода газа, заправочным каналом с крышкой и сливным каналом, причем цилиндрический теплообменный кожух, заполненный смазочной жидкостью, и масляная камера гидравлически сообщены между собой при помощи радиальных отверстий, выполненных в корпусе на различных уровнях по высоте масляной камеры для конвективной теплоотдачи между устьевым штоком и смазочной жидкостью.
Недостатком данного устройства является отсутствие контроля за уровнем и состоянием смазывающей жидкости, что может привести к ранней потере смазывающих свойств смазывающей жидкости или несанкционированной ранней потере жидкости из ёмкости для смазывающей жидкости и, как следствие, быстрому выходу из строя самого сальника и/или полированного штока.
Технической задачей предполагаемой полезной модели является создание надежной и работоспособной длительное время конструкции устьевого сальникового устройства штока глубинного скважинного насоса за счёт постоянного контроля за состоянием и уровнем жидкости в емкости для смазывающей жидкости.
Техническая задача решается устьевым сальниковым устройством штока глубинного скважинного насоса, содержащим нижнюю и верхнюю уплотнительные камеры с сальниковой набивкой, корпус с крышкой, снабженный между верхней и нижней уплотнительными камерами масляной камерой для смазки сальниковой набивки, концентрично установленным цилиндрическим кожухом, сообщенным радиальными отверстиями с масляной камерой, заполненный смазочной жидкостью и снабженный заправочным каналом с крышкой и сливным каналом.
Новым является то, что крышка заправочного канала снабжена снизу щупом на всю высоту кожуха.
Новым является также то, что щуп снабжен верхними и нижними рисками, показывающими соответственно допустимые предельные максимальные и минимальные уровни смазочной жидкости и воды в кожухе.
На чертеже изображена схема устройства в продольном разрезе.
Устьевое сальниковое устройство штока 1 глубинного скважинного насоса (не показан) содержит верхнюю 2 и нижнюю 3 уплотнительные камеры с сальниковой набивкой 4 и 5 соответственно, корпус 6 с крышкой 7, снабженный между верхней 2 и нижней 3 уплотнительными камерами масляной камерой 8 для смазки сальниковой набивки 4 и 5, концентрично установленным цилиндрическим кожухом 9, сообщенным с масляной камерой 8, заполненный смазочной жидкостью 10 и снабженный заправочным каналом 11 с крышкой 12 и сливным каналом 13 с крышкой 14. Кожух 9 и масляная камера 8 сообщены всем внутренним пространством, то есть у них отсутствует внутренняя перегородка. Крышка 12 заправочного канала 11 снабжена снизу щупом 15 на всю высоту кожуха 9. Для уменьшения влияния человеческого фактора щуп 15 может быть снабжен верхними 16 и нижними 17 рисками, показывающими соответственно допустимые предельные максимальные и минимальные уровни смазочной жидкости 10 и воды 18 в кожухе 9.
Конструктивные элементы, уплотнения и технологические соединения, не влияющие на работоспособность устройства га чертеже не показаны или показаны условно.
Устройство работает следующим образом.
Устьевое сальниковое устройство устанавливают на устье скважины (не показано). В масляную камеру 8 кожуха 9 через заправочный канал 11 заливают смазочную жидкость 10, периодически щупом 15 проверяя уровень смазочной жидкости по рискам 16 до установления уровня жидкости между этими рисками 16. Заправочный канал 11 закрывают крышкой 12 с щупом 15. При помощи привода штанг (не показан) передают возвратно-поступательно движение штоку 1. При ходе вверх шток 1 проходит через масляную камеру 8 и смазывает изнутри сальниковую набивку 4, расположенную в верхней уплотнительной камере 2 корпуса 6, при ходе вниз - сальниковую набивку 5, расположенную в нижней уплотнительной камере 3 корпуса 6. При этом смазочная жидкость под действием конвективных процессов, связанных с нагревом смазочной жидкости 10 в масленой камере 8, и механического перемешивания штоком 1 циркулирует в масляной камере 8 внутри кожуха 9, интенсивно охлаждая шток 1 и смазочную жидкость 10, так как кожух имеет гораздо большую площадь контакта с внешней средой чем корпус 6. В ходе работы штока 1 в кожухе 9 может скапливаться вода внизу вода 18 (за счет больше плотности, чем смазочная жидкость 10), а уровень смазочной жидкости - падать из-за естественного расхода или снижения плотности сальниковых набивок 4 и/или 5.
При остановленном приводе штанг уровень смазочной жидкости 10 и воды 18 периодически контролируют откручивая крышку 12 с щупом 15, на котором по соответствующим рискам 16 и 17 и определяют уровни соответствующих жидкостей 10 и 18. При выходе уровней смазочной жидкости 10 и/или воды 18 соответственно ниже риски 16 минимального уровня смазочной жидкости 10 и/или выше риски 17 максимального уровня воды 18, производят долив смазочной жидкости 10 через заправочный канал 11 и/или слив воды 18 через канал 13, предварительно открутив крышку 14. Добившись необходимого уровня смазочной жидкости 10 и/или воды 18, соответствующие крышки 12 и/или 14 закрывают, а привод штанг запускают в работу.
Предлагаемое устьевое сальниковое устройство штока глубинного скважинного насоса надежное и работоспособное длительное время за счёт постоянного контроля за состоянием и уровнем жидкости в кожухе и масляной камере.