СКВАЖИННЫЙ ШТАНГОВЫЙ НАСОС

Полезная модель относится к нефтегазовой промышленности, в частности, к техническим средствам для подъема жидкости из скважин, (содержащих механические примеси и смолопарафиновые отложения) скважинными штанговыми насосами.
Известен скважинный штанговый насос, содержащий цилиндр с всасывающим клапаном и размещенный во внутренней рабочей поверхности цилиндра плунжер с установленным в нем нагнетательным клапаном. Плунжер представляет собой трубу с кольцевыми канавками на наружной поверхности и с внутренней метрической резьбой по концам. На верхнем конце плунжера выполнена цилиндрическая расточка (пескобрей). Наружная рабочая поверхность плунжера имеет твердое износостойкое (хромовое) покрытие. (Скважинные штанговые насосы для добычи нефти. Каталог ЦИНТИХИМНЕФТЕМАШ, Москва, 1988, стр.31.)
Недостатком известной конструкции скважинного штангового насоса является то, что пескосъемный элемент плунжера изнашивается быстрее, чем сам плунжер, что ведет к преждевременному выходу из строя плунжера. Другим недостатком является то, что износостойкое (хромовое) покрытие, нанесенное на пескосъемный элемент плунжера, может отслаиваться от основного металла из-за его малой толщины. И в результате образовавшегося абразива в жидкости, происходит заклинивание плунжера в цилиндре и износ пары «плунжер-цилиндр». Кроме того, заклинивание плунжера в цилиндре происходит и в результате скопившегося шлама в зазоре рабочей пары «плунжер-цилиндр», так как данная конструкция плунжера не позволяет выносить скопившийся шлам. Все это приводит к отказу работы штангового насоса. Насос имеет низкие сроки службы.
Технической задачей полезной модели является обеспечение надежности работы скважинного штангового насоса при одновременном повышении ресурса, производительности и качества производимых работ.
Технический результат достигается тем, что в скважинном штанговом насосе, состоящем из цилиндра с всасывающим клапаном и размещенным в нем плунжером с нагнетательным клапаном, представляющим трубу с внутренней резьбой по концам и цилиндрической расточкой (пескосъемным элементом) плунжера, согласно полезной модели пескосъемный элемент выполнен в виде пружинных втулок, размещенных на резьбовых вставках, которые установлены на концах плунжера, причем диаметры пружинных втулок и плунжера выполнены равными.
При таком выполнении плунжера, где пескосъемный элемент является съемным, появляется возможность произвести его замену в случае выхода из строя, тем самым повысить ремонтопригодность. При этом рабочая поверхность цилиндра на всей длине остается чистой и при замене длины хода насоса на большую не происходит заклинивания плунжера в цилиндре, обеспечивая тем самым надежную работу пары «цилиндр-плунжер» и повышая долговечность работы насоса.
На фиг.1 изображен скважинный штанговый насос, общий вид.
На фиг.2 изображен плунжер с пескосъемным элементом.
Скважинный штанговый насос состоит из цилиндра 1 с всасывающим клапаном 2 и размещенного во внутренней рабочей поверхности цилиндра 1 плунжера 3 с нагнетательным клапаном 4. Плунжер 3 представляет собой трубу 5 с внутренней резьбой по концам и кольцевыми канавками на наружной поверхности плунжера 3. На концах плунжера 3 установлены резьбовые вставки 6, с размещенными на них пружинными втулками 7. Пружинная втулка 7 выполнена диаметром равным диаметру плунжера 3.
Скважинный штанговый насос работает следующим образом.
Плунжер 3 скважинного штангового насоса соединяется штангами с приводом штангового насоса. Скважинный штанговый насос спускается в скважину для добычи жидкости на колонне насосно-компрессорных труб (НКТ). При ходе штанг вверх пружинная втулка 7, испытывая трение о стенки цилиндра 1 и давление столба жидкости, сжимается в продольном
направлении, соответственно происходит увеличение размера пружинной втулки 7 по диаметру. В результате чего пружинная втулка 7 прижимается к зеркальной поверхности цилиндра 1 штангового насоса. Отложения (соль, песок, АСПО), образующиеся на зеркальной поверхности цилиндра 1 срезаются острыми кромками пружинной втулки 7 и накапливаются в спиральной канавке, образуемой витками пружин. При достижении плунжером 3 верхнего положения пружинная втулка 7 выходит в удлинитель, отложения накопившиеся в спиральной канавке выносятся потоком жидкости. Нижняя пружинная втулка 7 испытывает растяжение, соответственно диаметр ее уменьшается и не препятствует движению плунжера 3.
При ходе штанг вниз нижняя пружинная втулка 7 сжимается в продольном направлении и расширяется по диаметру, верхняя пружинная втулка 7 уменьшается по диаметру. Отложения, образовавшиеся на зеркальной поверхности цилиндра 1, срезаются острыми кромками пружинной втулки 7 при выходе плунжера 3 из цилиндра 1 в удлинитель штангового насоса и отложения, накопившиеся в витках пружинной втулки 7 удаляются потоком жидкости.
Такое использование скважинного штангового насоса позволяет повысить его надежность и долговечность за счет снижения износа и числа заклинивания плунжера в цилиндре насоса, увеличить срок службы и межремонтный период работы насоса в условиях пескопроявляющих скважин, а также содержащих смолопарафиновые отложения.