Устройство для предотвращения выхода каната из траверсы подвески устьевого штока

Область техники, к которой относится полезная модель
Полезная модель относится к нефтегазодобывающей промышленности и может быть использована при эксплуатации штанговых скважинных насосных установок, в частности в качестве элемента подвески устьевого штока станка-качалки.
Уровень техники
Известна канатная подвеска для станка-качалки штанговой скважинной установки (патент РФ №96618, кл. МПК F04B 47/02, дата публ. 10.08.2010), включающая верхнюю и нижнюю траверсы, эксцентриковый регулировочный винт, регулировочную гайку, стопорный болт, причем нижняя часть канатной подвески станка-качалки штанговой скважинной насосной установки, соединенная с полированным штоком, состоит из эксцентрикового кронштейна, защитного уплотнения, подшипников, эксцентриковой полумуфты. Между верхней и нижней траверсами установлено демпфирующее устройство. Недостатком данного устройства является отсутствие элемента, предохраняющего выход каната из траверсы.
В станках-качалках производства РФ «Сибнефтемаш» г. Тюмень, Пермский машиностроительный завод им. Ленина, АП «Нефтемаш» г. Ижевск, Завод «Бакинский рабочий» г. Баку, ООО «Нефтепром-сервис» г. Ижевск, ОАО «Ижнефтемаш» г. Ижевск, ОАО «Редуктор» г. Ижевск, ФГУП «Уралтрансмаш» г. Екатеринбург).
Наиболее близким по достигаемому техническому результату является запорное устройство («Инструкция для заказывания частей», С-456D-213-120, серия L-A, LUFKIN INDUSTRIES, INC., 1991 год) каната, выполненное в виде болта с втулками, закрепляемого в отверстие траверсы (поз. 336, 337, 338, 348 Приложения 9). Однако данное запорное устройство не может быть использовано в траверсах подвески устьевого штока станков-качалок российских производителей из-за конструктивных отличий.
Раскрытие сущности полезной модели
Техническим результатом данной полезной модели является повышение надежности работы станка-качалки, приводящее к уменьшению затрат на ремонт канатной подвески, уменьшению времени простоя скважин для ее ремонта, уменьшению связанных с этим недоборов нефти, увеличению эффективности промывки скважины и уменьшению опасных производственных факторов. Указанный технический результат достигается благодаря тому, что устройство для предотвращения выхода каната из траверсы подвески устьевого штока включает две пластины и узел болтового соединения, при этом пластины выполнены одинаковыми, плоскими, прямоугольными, каждая с одним загнутым под прямым углом вовнутрь ступенчатым краем, с отверстием, расположенным ближе к другому плоскому краю пластины, при этом высота каждой из пластин соответствует расстоянию между верхним торцем верхней части и нижним торцем нижней части траверсы, а габаритная длина пластин в сборке, соединенных через отверстия разъемным, например, болтовым соединением соответствует габаритной длине между боковыми торцами траверсы, при этом высота внутреннего загиба соответствует толщине стенки пазов траверсы, длина следующей внутренней ступеньки пластин соответствует расстоянию от торца траверсы до боковой поверхности демпфирующих стаканов, а высота следующего загиба пластин соответствует ширине пазов траверсы, при этом, ля обеспечения жесткости устройства, по торцам пластин, в области ступенчатого края, установлены стягивающие уголки.
Краткое описание чертежей
На Фиг. 1 представлен один из возможных вариантов выхода каната из траверсы подвески устьевого штока. На Фиг. 2 представлен вид устройства сбоку. На Фиг. 3 представлен вид устройства сверху. На Фиг. 4 представлена аксонометрия траверсы подвески устьевого штока без установленного устройства. На Фиг. 5 представлена аксонометрия траверсы подвески устьевого штока с установленным устройством для предотвращения выхода каната из траверсы подвески устьевого штока.
Осуществление полезной модели
При эксплуатации скважин штанговыми глубинными насосами (далее-ШГН) зачастую происходит отложение парафина на колонне штанг и НКТ, что приводит к отставанию устьевого штока при работе станка-качалки. После чего, восстановление нормальной работы скважины проводят, например, промывкой горячей нефтью или водой. В начале промывки отставание штока сразу не заканчивается, и оператор вручную запускает и останавливает станок-качалку до момента прекращения отставания.
В случае «залипания» траверсы на устьевом штоке при его отставании (Фиг. 1) канатная подвеска выходит из зацепления с траверсой подвески устьевого штока, после чего траверса ложится на СУСГ устьевой арматуры, что приводит к остановке промывки колонны штанг и НКТ от парафина. Причиной выхода стаканов, через который проходит канат, из траверсы является разница скоростей стакана с канатом и траверсы, так как скорость стаканов при движении вниз больше скорости траверсы из-за разницы в силе трения в поверхностях контакта верхней и нижней частей траверсы со штоком станка-качалки и поверхностях контакта между боковой поверхностью демпфирующего стакана и углублением нижней части траверсы. Повышенная сила трения контакта верхней и нижней частей траверсы с устьевым штоком станка-качалки может быть больше по величине из-за маленького зазора между устьевым штоком и траверсой, являющегося следствием коррозионных или парафинистых отложений.
Устройство для предотвращения выхода каната из траверсы подвески устьевого штока включает пластину 1, пластину 2, узел болтового соединения 3 (Фиг. 2, 3).
Траверса 4 (Фиг. 4) включает симметрично расположенные относительно центральной горизонтальной плоскости верхнюю часть 5 и нижнюю часть 6 с симметрично расположенными соответственно относительно центральной оси пазами 7 и 8. Демпфирующие стаканы 9, через центральное сквозное отверстие которых проходят канаты 10, расположены симметрично друг к другу между верхней частью 5 и нижней частью 6 траверсы 4, таким образом, что их нижняя часть зафиксирована в пазах 8 нижней части 6 траверсы 4, а верхняя часть зафиксирована в выступе нижнего торца верхней части 5 траверсы 4, ограничивая выход каната 10 из зацепления с траверсой 4 при придвижении вверх, но не исключая возможности выхода из зацепления при снижении нагрузки или при движении вниз.
Пластины 1 и 2 выполнены одинаковыми, прямоугольными, плоскими с одним загнутым вовнутрь под прямым углом ступенчатым краем, и с отверстием 11, расположенным ближе к другому, плоскому краю пластины. Габаритная высота Н каждой из пластин 1 и 2 соответствует расстоянию между верхним торцем верхней части 5 и нижним торцем нижней части 6 траверсы 4. Габаритная длина L пластин 1 и 2 в сборке, соединенных через отверстия 11 разъемным, например, болтовым соединением 3, соответствует габаритной длине между боковыми торцами траверсы 4. Высота внутреннего загиба hст 12 соответствует толщине стенки пазов 7 и 8 траверсы 4. Длина внутренней ступеньки Lст 13 пластин 1 и 2 соответствует расстоянию от бокового торца траверсы 2 до боковой поверхности демпфирующего стакана 9. Высота следующего загиба hзаг 14 пластин 1 и 2 соответствует ширине пазов 7 и 8.
Для обеспечения жесткости, по торцам пластин 1 и 2, в области ступенчатого края, установлены по паре стягивающих уголков 15.
Установку пластин (Фиг. 5) осуществляют последовательно, сначала с одного бокового торца траверсы 4, потом с другого, после чего пластины, через отверстие 11, соединяют болтовым соединением 3. Установленные таким образом пластины устройства предотвращают выход верхней части каната подвески из зацепления с траверсой канатной подвески устьевого штока при движении вниз.
Представленное устройство используют в цехах добычи нефти и газа ООО «ЛУКОЙЛ-ПЕРМЬ» с положительным результатом.