УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРЕДОХРАНЕНИЯ СКВАЖИННОГО ШТАНГОВОГО НАСОСА

Полезная модель относится к устройствам, используемым при добыче жидких текучих сред, точнее - к клапанным устройствам, расположенным в скважине со скважинным штанговым насосом и приводным устройством, расположенным на поверхности земли, и предназначена для предохранения попадания механических примесей на элементы насоса при остановках.
Известно устройство для предохранения скважинного штангового насоса, содержащее клапан, корпус которого выполнен в виде трубы с седлом, а запорный элемент в виде втулки с внутренним каналом для установки на штоке насоса ("Справочник по добыче нефти" под ред. Уразакова К.Р. UFA-2001г., стр.137-139, рис.5.17).
Наиболее близким к заявляемому, и принятым за прототип, является устройство для предохранения скважинного штангового насоса, содержащее клапан, корпус которого выполнен в виде трубы с седлом, устанавливаемой в насосно-компрессорной трубе, а запорный элемент имеет внутренний канал для установки на штоке насоса (Ивановский В.Н., Дарищев В.И., Сабиров А.А., Каштанов B.C., Пекин С.С. "Скважинные насосные установки для добычи нефти", изд. "Нефть и газ" РГУ нефти и газа им. И.М.Губкина, 2002 г., стр.593, рис.2.83).
Недостатком таких устройств является низкая надежность работы, что объясняется возможностью зависания запорного элемента клапана при налипании на него парафино-гидратных отложений.
Задачей предлагаемой полезной модели является повышение надежности работы за счет обеспечения надежного закрывания клапана.
Поставленная задача решается за счет усовершенствования устройства для предохранения скважинного штангового насоса, содержащего клапан, корпус которого выполнен в виде трубы с седлом, устанавливаемой в насосно-компрессорной трубе, а запорный элемент имеет внутренний канал для установки на штоке насоса.
Это усовершенствование заключается в том, что запорный элемент подпружинен к седлу.
Кроме того, запорный элемент может быть подпружинен к седлу пружиной сжатия, расположенной между клапаном и торцевым элементом, зафиксированным относительно корпуса разрезным кольцом.
Кроме того, запорный элемент может быть подпружинен к седлу п-ружиной растяжения, которая жестко соединена с корпусом клапана и подвижно - с запорным элементом, при этом устройство снабжено направляющими с ограничителем перемещения витков пружины, установленными на корпусе.
Кроме того, подвижное соединение запорного элемента с пружиной растяжения выполнено в виде дополнительных витков пружины, диаметр навивки которых меньше диаметра навивки пружины растяжения.
Выполнение запорного элемента подпружиненным к седлу позволяет создать дополнительное (кроме веса запорного элемента) усилие, обеспечивающее надежное прижатие запорного элемента к седлу клапана при остановках насоса.
Выполнение запорного элемента подпружиненным к седлу пружиной сжатия, расположенной между клапаном и торцевым элементом, зафиксированным относительно корпуса разрезным кольцом - простой вариант обеспечения создания дополнительного усилия на запорный элемент и легкой разборки устройства для извлечения запорного элемента из скважины.
Выполнение запорного элемента подпружиненным к седлу пружиной растяжения и соединение пружины растяжения жестко с корпусом клапана, подвижно с запорным элементом, и снабжение при этом устройства направляющими с ограничителем перемещения витков пружины, установленными на корпусе, позволяет обеспечить создание дополнительного усилия прижатия запорного элемента к седлу и легкую разборку устройства для извлечения запорного элемента из скважины, сохранив при этом форму пружины.
Выполнение подвижного соединения запорного элемента с пружиной растяжения в виде дополнительных витков пружины, диаметр навивки которых меньше диаметра навивки пружины растяжения - простой, технологичный и надежный вариант выполнения такого соединения.
Полезная модель поясняется чертежом, где на фиг.1 изображено предлагаемое устройство с пружиной сжатия, на фиг.2 - с пружиной растяжения.
Устройство для предохранения скважинного штангового насоса, содержит клапан, корпус 1 которого выполнен в виде трубы с седлом 2, устанавливаемой в трубе 3, а запорный элемент 4 имеет внутренний канал 5 для установки на штоке 6 насоса (не показан). Запорный элемент 4 подпружинен к седлу 2 пружиной сжатия 7 (фиг.1) или пружиной растяжения 8 (фиг.2). Пружина сжатия 7 расположена между запорным элементом 4 и торцевым элементом 9, зафиксированным относительно корпуса 1 разрезным кольцом 10, расположенным в выемке корпуса 1 и взаимодействующим с конической поверхностью торцевого элемента 9.
Пружина растяжения 8 (фиг.2) жестко соединена с корпусом 1 и подвижно - с запорным элементом 4. На корпусе 1 установлены как минимум две направляющие 11 с пазами 12, ограничивающими перемещение (как осевое, так и радиальное) витков пружины 8, Подвижное соединение
запорного элемента 4 с пружиной растяжения 8 выполнено в виде дополнительных витков 13, диаметр навивки d которых меньше диаметра D навивки пружины растяжения 8.
Устройство работает следующим образом.
При работе скважинного штангового насоса потоком добываемой жидкости запорный элемент 4 поднимается над седлом 2, при этом пружина 7 (фиг.1) сжимается, а пружина 8 (фиг.2) растягивается, не препятствуя открытию клапана и проходу добываемой жидкости. При остановке насоса запорный элемент 4 надежно прижимается к седлу 2 не только под действием собственного веса, но и усилия пружины 7 (фиг.1) или 8 (фиг.2), предохраняя элементы насоса от попадания механических примесей. В случае необходимости разборки, например для извлечения насоса, под действием прикладываемого к штоку осевого усилия разжимается разрезное кольцо 10 и нарушается фиксация торцевого элемента 9 (фиг.1) в корпусе 1, и он вместе с запорным элементом 4 вынимается из корпуса 1. В варианте на фиг.2 для извлечения запорного элемента 4 он вытягивается из дополнительных витков 13, а направляющие 11 ограничивают перемещение витков пружины 8, расположенных в пазах 12, сохраняя форму пружины 8.
Таким образом, использование предлагаемой полезной модели обеспечивает возможность надежного открытия клапана при работе скважинного штангового насоса и надежное его закрытие не только под действием собственного веса, но и усилия пружины при остановке насоса, предохраняя его элементы от повреждения механическими примесями.