НАПРАВЛЯЮЩИЙ И УПЛОТНИТЕЛЬНЫЙ УЗЕЛ ШТОКА СКВАЖИННОГО ПЛУНЖЕРНОГО НАСОСА

Полезная модель относится к устройствам для добычи нефти, и может быть использована в конструкциях насосных установок, предназначенных для подъема жидкостей из скважин с приводным устройством, расположенным на поверхности земли.
7
Известны направляющие и уплотнительные узлы штока скважинного насоса насосной установки для одновременно раздельной эксплуатации двух пластов в скважине (патент RU 49106 U1 МПК Е21В 43/14, опубл. 2005 г.) и штангового скважинного насоса двойного действия (патент RU 146248 U1 МПК F04B 47/00 (2006.01), опубл. 2014 г.), содержащие цилиндрическую втулку с внутренней поверхность охватывающей шток.
Направляющий и уплотнительный узел штока штангового скважинного насоса двойного действия (патент RU 146248 U1) принят в качестве прототипа.
Такая конструкция не обеспечивает надежное уплотнения штока, совершающего возвратно-поступательное перемещение, что может привести к заклиниванию плунжера насоса из-за несоосности уплотнения штока и уплотнения плунжер-цилиндр насоса.
Задачей предлагаемой полезной модели является создание конструкции направляющего и уплотнительного узла штока скважинного насоса, обеспечивающей повышение надежности подвижного уплотнения и исключение заклинивания плунжера насоса из-за несоосности уплотнения штока и уплотнения плунжер-цилиндр насоса.
Поставленная задача решается усовершенствованием направляющего и уплотнительного узла штока скважинного плунжерного насоса, содержащего цилиндрическую втулку с внутренней поверхностью охватывающей шток.
Это усовершенствование заключается в том, что втулка расположена в обечайке с возможностью радиальной самоустановки, длина втулки соответствует длине плунжера насоса и больше или равна 15 диаметрам внутренней поверхности втулки.
Расположение втулки в обечайке с возможностью радиальной самоустановки позволяет обеспечить соосность уплотнения штока и уплотнения плунжер-цилиндр насоса при совершении возвратно-поступательного перемещения штока и плунжера насоса.
При этом длина втулки соответствует длине плунжера насоса и больше или равна 15 диаметрам внутренней поверхности втулки, что необходимо для обеспечения надежного уплотнения штока и направления перемещения штока и связанного с ним плунжера насоса на всей длине хода плунжера. Соотношение длины втулки к диаметру ее внутренней поверхности (равно или больше 15) определено экспериментально из условия обеспечения надежного уплотнения штока.
Кроме того обечайка может иметь узел соединения с цилиндром скважинного плунжерного насоса и узел соединения с колонной насосно-компрессорных труб, что позволяет использовать обечайку направляющего и уплотнительного узла штока для соединения корпуса скважинного насоса с колонной насосно-компрессорных труб при монтаже на скважине.
Полезная модель поясняется чертежом, на котором изображен заявляемый направляющий и уплотнительный узел штока, установленный на скважине.
Направляющий и уплотнительный узел штока 1 скважинного плунжерного насоса 2 содержит цилиндрическую втулку 3 с внутренней поверхностью 4, охватывающей шток 1. Втулка 3 расположена в обечайке 5 посредством упругих колец 6, изготовленных из резины, силикона, или других подобных (упругих, пластичных и обеспечивающих герметичность) материалов, обеспечивающих возможность радиальной самоустановки втулки 3 в обечайке 5. Длина L втулки 3 соответствует длине плунжера 7 насоса 2 и больше или равна 15 диаметрам d внутренней поверхности 4 втулки 3. В приведенном варианте обечайка 5 имеет узел 8 соединения с цилиндром 9 скважинного плунжерного насоса 2 и узел 10 соединения с колонной насосно-компрессорных труб 11.
При монтаже на скважине направляющий и уплотнительный узел штока устанавливают между цилиндром 9 насоса 2 и колонной насосно-компрессорных труб 11, при этом внутренняя поверхность 4 втулки охватывает шток 1, соединенный с плунжером 7 насоса 2 и колонной штанг (не показаны). От привода колонне штанг, штоку 1 и соединенному с ним плунжеру 7 сообщают возвратно-поступательное движение. За счет расположения втулки 3 в обечайке 5 с возможностью радиальной самоустановки обеспечивается соосность уплотнения штока 1 и уплотнения плунжер 7-цилиндр 9 насоса 2. А так как длина L втулки 3 соответствует длине плунжера 7 насоса 2 и больше или равна 15 диаметрам d внутренней поверхности 4 втулки 3, обеспечивается надежное уплотнение штока 1 и направление перемещения штока 1 и связанного с ним плунжера 7 насоса 2 на всей длине хода плунжера 7.
Таким образом, использование предлагаемой полезной модели повышает надежность направляющего и уплотнительного узла и исключает заклинивание плунжера насоса за счет обеспечения соосности уплотнения штока и уплотнения плунжер-цилиндр насоса, а также обеспечивает надежное уплотнения штока и направление перемещения штока и связанного с ним плунжера насоса на всей длине хода плунжера