ПРИВОД ПЛУНЖЕРНОГО ДОЗАТОРА ДЛЯ ПОДАЧИ ХИМИЧЕСКОГО РЕАГЕНТА В СКВАЖИНУ

Полезная модель относится к нефтегазодобывающей промышленности, в частности, к устройствам для дозированной подачи химического реагента в скважину с целью предотвращения и удаления асфальтеносмолопарафиновых отложений (АСПО), продуктов коррозии, деэмульсации скважины.
Известно использование балансира станка-качалки в качестве привода дозатора в виде плунжерного насоса, гидравлически связанного с емкостью для химического реагента и линией нагнетания химического реагента в скважину (см. авт. свид. SU №1837101, МПК Е21В 37/06, 1991).
Недостатком использования такого привода является то, что подача реагента дозатором в данном устройстве нерегулируемая, носит пульсирующий характер, т.к. ход плунжера насоса определяется частотой вращения редуктора станка-качалки. Как следствие - непродолжительное (пульсирующее) по времени взаимодействие химического реагента с отложениями в скважине, что требует большого расхода химического реагента и большей продолжительности воздействия химическим реагентом для обеспечения полного удаления продуктов воздействия химического реагента в скважине.
7
Наиболее близким по технической сущности к заявляемому и принятым в качестве прототипа является привод плунжерного дозатора для подачи химического реагента в скважину (пат. RU №2231628, MПK E21B 37/06, опубл. 2004 г.), содержащий установленный на стойке посредством основного шарнира цилиндр гидротолкателя, шток которого кинематически связан с плунжером дозатора через систему двуплечий рычаг - подпружиненный относительно стойки упор, при этом шток гидротолкателя шарнирно связан с одним плечом рычага, конец второго плеча
которого посредством закрепленного на нем тела качения находится во взаимодействии с подпружиненным упором.
Такое устройство обеспечивает изменение частоты перемещения плунжера насоса при постоянном объеме нагнетания за одно качание плунжера за счет изменения частоты качаний штока гидротолкателя.
Недостатками такого устройства являются: сложность изготовления, сборки и эксплуатации, низкая надежность, работоспособность и долговечность привода и дозатора, что объясняется необходимостью обеспечения точного ориентирования при изготовлении элементов стойки, на которых монтируется цилиндр плунжерного дозатора, стакан и гидротолкатель для обеспечения соосности упора и плунжера.
Технической задачей, на решение которой направлена предлагаемая полезная модель, является упрощение изготовления, сборки и эксплуатации конструкции, повышение надежности, работоспособности и долговечности привода и дозатора.
Данная техническая задача решается за счет усовершенствования известного привода плунжерного дозатора для подачи химического реагента в скважину, содержащего установленный на стойке посредством основного шарнира цилиндр гидротолкателя, шток которого кинематически связан с плунжером дозатора через систему: двуплечий рычаг - подпружиненный относительно стойки упор, при этом шток гидротолкателя шарнирно связан с одним плечом рычага, конец второго плеча которого посредством закрепленного на нем тела качения находится во взаимодействии с подпружиненным упором.
Это усовершенствование заключается в том, что в качестве упора используется плунжер дозатора, подпружиненный относительно стойки.
Такое выполнение привода позволяет упростить устройство за счет исключения узла упора, упростить сборку привода за счет исключения необходимости обеспечения соосности упора и плунжера и таким образом
повысить надежность работы и долговечность, как привода, так и дозатора.
Кроме того, на стойке может быть закреплен стакан с подшипником скольжения, в котором проходит плунжер дозатора, что позволяет исключить прогиб плунжера, и за счет этого - повысить надежность и работоспособность.
Кроме того, привод может быть снабжен дополнительным шарнирным узлом, ось которого перпендикулярна оси установленного на нем основного шарнира.
Такая конструкция позволяет увеличить число степеней свободы гидротолкателя, обеспечив его самоустановку, что необходимо для облегчения сборки и повышения надежности при работе.
Кроме того, цилиндр гидротолкателя может быть установлен под острым углом к оси плунжера дозатора, что позволяет упростить конструкцию привода, за счет выполнения двуплечего рычага с плечами, расположенными на одной прямой.
Полезная модель поясняется чертежом, на котором изображен предлагаемый привод с плунжерным дозатором.
Привод плунжерного дозатора для подачи химического реагента в скважину содержит установленный на стойке 1 посредством основного шарнира 2 цилиндр 3 гидротолкателя, шток 4 которого кинематически связан с плунжером 5 дозатора 6 через систему двуплечий рычаг 7 - подпружиненный относительно стойки упор, в качестве которого используется плунжер 5 дозатора 6, подпружиненный относительно стойки 1 пружиной 8. Двуплечий рычаг 7 шарнирно установлен на стойке 1. Шток 4 гидротолкателя шарнирно связан с одним плечом а рычага 7, конец второго плеча б которого посредством закрепленного на нем тела качения (в приведенном варианте ролика 9) находится во взаимодействии с плунжером 5. В приведенном варианте на стойке 1 закреплен стакан 10 с подшипником скольжения 11, в котором проходит плунжер 5 дозатора 6 для исключения искривления
плунжера 5. Привод снабжен дополнительным шарнирным узлом 12, ось которого перпендикулярна оси установленного на нем основного шарнира 2. Цилиндр 3 гидротолкателя установлен под острым углом α к оси плунжера 5 дозатора 6. Шток 4 гидротолкателя приводится в движение электрическим приводом с регулируемой частотой (на чертеже не показан). Управление гидротолкателем осуществляют от блока управления (на чертеже не указан), включающего генератор частоты перемещения штока 4; устанавливая реле времени в генераторе частоты на требуемую частоту перемещений штока 4, следовательно, и частоту перемещений плунжера 5, обеспечивают требуемый объем закачки химического реагента в скважину при постоянном (неизменяемом) объеме закачки за один ход плунжера плунжерного насоса.
Привод работает следующим образом.
До включения устройства определяют требуемый общий объем закачки химического реагента в данную скважину для проведения работ, например, по предупреждению либо удалению АСПО в скважине; определяют объем закачки реагента за одно качание плунжера 5 дозатора 6. Настраивают реле времени генератора частоты блока управления на требуемую частоту перемещения штока 4 гидротолкателя. Возвратно-поступательное перемещение штока 4 приводит в колебательное движение рычаг 7, подвижный ролик 9, который находится во взаимодействии с подпружиненным плунжером 5, приводя его в возвратно-поступательное перемещение с требуемой для данных условий скважины подачей химического реагента в скважину, где осуществляется воздействие химического реагента на АСПО.
Таким образом, предлагаемое устройство, имея более простую конструкцию за счет исключения узла упора, позволяет упростить его сборку так как исключается необходимость обеспечения соосности упора и плунжера и таким образом повышается надежность работы и долговечность, как привода, так и дозатора.