ДЛИННОХОДОВАЯ ГЛУБИННО-НАСОСНАЯ УСТАНОВКА

Полезная модель относится к технике для добычи нефти и может найти применение при подъеме продукции из скважин.
Известна установка для подъема жидкости из скважины (см. SU авторское свидетельство N 1084419 F04В 47/00, 1984), содержащая колонну насосно-компрессорных труб, герметичный корпус, внутри которого установлен вал с барабаном, направляющие ролики, размещенные у устья скважины, и гибкий элемент в виде каната, закрепленного на барабане.
Недостатком данной установки является большая металлоемкость конструкции.
Наиболее близкой к предлагаемой длинноходовой глубинно-насосной установке по технической сути и достигаемому результату является длинноходовая глубинно-насосная установка (см. патент RU 2066790, F04В 47/02, 1996), содержащая колонну насосно-компрессорных труб, герметичный корпус, в котором установлены вал с барабаном, привод вала с барабаном, направляющие ролики, размещенные у устья скважины, и гибкий элемент в виде каната, закрепленный на барабане, корпус выполнен подвижно-уплотненным на валу барабана с двух сторон и на устье скважины, при этом расстояние между осями направляющих роликов и барабана выполнено более пяти диаметров барабана. Указанную установку можно взять в качестве прототипа.
Недостатками прототипа являются большая металлоемкость и габариты, сложность конструкции и монтажа установки, низкая надежность.
Техническим результатом заявляемой полезной модели является снижение металлоемкости, уменьшение габаритов и повышение надежности установки.
Поставленный технический результат решается описываемой длинноходовой глубинно-насосной установкой, содержащей колонну насосно-компрессорных труб, герметичный корпус, с установленным в нем валом с барабаном, выполненный подвижно-уплотненным на валу барабана с двух сторон и на устье, направляющие ролики, размещенные у устья скважины, и гибкий элемент в виде каната, закрепленный на барабане.
Новым является то, что в корпусе установлен вал со звездочкой, на звездочку надета круглозвенная цепь, одна ветвь цепи спущена в колонну насосно-компрессорных труб и соединена через вертлюг с колонной штанг, при этом вал со звездочкой установлен таким образом, что ось этой ветви цепи совпадает с осью скважины, а вторая ветвь цепи свободно размещена в корпусе, корпус выполнен подвижно-уплотненным на валу барабана с той стороны, с которой вал соединен с приводом барабана через шарнир Гука, а на устье скважины корпус выполнен неподвижно-уплотненным, в корпусе установлены опорно-подшипниковые узлы вала, корпус жестко соединен с рамой, которая снабжена опорно-регулировочными винтами.
Выполнение корпуса подвижно-уплотненным на валу звездочки только с той стороны, с которой вал соединен с приводом звездочки через шарнир Гука, а выполнение корпуса на устье скважины неподвижно-уплотненным, установка в корпусе опорно-подшипниковых узлов вала, жесткое соединение их с рамой, которая снабжена опорно-регулировочными винтами, позволяет уменьшить количество подвижно-уплотненных соединений, тем самым снизить вероятность утечек через них и загрязнение окружающей среды, упростить центровку вала звездочки относительно привода.
Установка в корпусе вала со звездочкой на которую надета круглозвенная цепь, спуск одной ветви цепи в колонну насосно-компрессорных труб и соединение ее через вертлюг с колонной штанг, установка при этом вала со звездочкой таким образом, что ось этой ветви цепи совпадает с осью скважины, а также свободное размещение второй ветви цепи в корпусе снижает в гибком элементе напряжения от его изгиба и кручения при спуске (подъеме) его в скважину, а также износ гибкого элемента от трения, что повышает срок службы гибкого элемента (цепи) и надежность установки.
Совокупность отличительных признаков предлагаемой длинноходовой глубинно-насосной установки позволяет решить поставленную задачу.
Общий вид длинноходовой глубинно-насосной установки схематически представлен на фиг.1, то же вид сбоку на фиг.2.
Установка (см. фиг.1) включает в себя колонну насосно-компрессорных труб 1, соединенную снизу с цилиндром насоса 2, в котором размещен плунжер 3, герметичный корпус 4, в котором установлен в опорно-подшипниковых узлах 5 вал 6 со звездочкой 7, на которую накинута круглозвенная цепь 8. Одна ветвь 9 (см. фиг.2) цепи 8 спущена труб 1 и соединена через вертлюг 10 с колонной штанг 11, к которой прикреплен плунжер 3, а вторая ветвь 12 цепи 8 свободно размещена в корпусе 4. В корпусе 4 (см. фиг.1) установлено сальниковое уплотнение 13, подвижно уплотняющее корпус 4 с валом 6 на том конце, которым вал 6 соединен через шарнир Гука 13 с валом привода 15. Другой конец вала 6 расположен внутри корпуса 4. Корпус 4 и привод 15 закреплены на опорной раме 16, снабженной опорно-регулировочными винтами 17. Корпус 4 установлен неподвижно-уплотненным на устье скважины 18 и снабжен выкидным патрубком 19.
Длинноходовая глубинно-насосная установка работает следующим образом.
Вращение от вала привода 15 передается через шарнир Гука 14 на вал 6 звездочки 7. При вращении звездочки 7 одна ветвь 9 накинутой на звездочку 7 круглозвенной цепи 8 при ходе колонны штанг 11 вниз опускается от звездочки 7 в колонну насосно-компрессорных труб 1, а вторая ветвь 12 круглозвенной цепи 8, свободно уложенная в корпусе 4, поднимается вверх к звездочке 7. Одновременно с колонной штанг 11 опускается вниз в цилиндре 2 и плунжер 3. После окончания спуска реверсивный двигатель привода 15 меняет направление вращения звездочки 7, при этом меняется на противоположное направление движения ветвей круглозвенной цепи 8, вместе с ними и направление движения плунжера 3 в цилиндре 2. Таким образом обеспечивается возвратно-поступательное движение плунжера 3 в цилиндре насоса 2 и соответственно процесс всасывания и нагнетания насоса.
Технико-экономические преимущества предлагаемого решения заключаются в снижении металлоемкости, уменьшении габаритов, повышении надежности установки за счет упрощения ее конструкции и улучшения условий работы гибкого элемента, а также в улучшении экологической обстановки.