ГЛУБИННО-НАСОСНАЯ УСТАНОВКА

Известны скважинные гидроштанговые насосы, содержащие двигательный и насосный цилиндры, подключенные друг к другу через соединение телескопического типа, обеспечивающее их ограниченное осевое перемещение. В цилиндрах размещены соответственно приводной и рабочий плунжеры со сквозными каналами, которые жестко связаны между собой штоком со сквозным каналом с образованием в насосном цилиндре рабочей полости, а в двигательном цилиндре -приводной полости, и внутреннюю и наружную колонны труб. Внутренняя колонна труб расположена в наружной колонне труб с образованием кольцевого пространства, подключенная к гидроприводу. Рабочая полость сообщена через всасывающий клапан с добываемой жидкостью, и через установленный в рабочем плунжере нагнетательный клапан и полость внутренней колонны труб с нагнетательной магистралью, а насосный цилиндр соединен с наружной колонной труб.(SU 1315653А, 07.06. 1987) Эта насосная установка сложна по конструкции, ненадежна в работе и требует больших мощностей для приведения в работу установки.
Наиболее близким техническим решением к описываемому является глубинно-насосная установка содержащая внутреннюю и внешнюю концентрично расположенные насосно-компрессорные трубы с образованием внутренней и кольцевой полостей, в нижней части которых размещен погружной агрегат, имеющий двигательный и насосный цилиндр с всасывающим клапаном с расположенным в них двухступенчатым проточным плунжером с нагнетательным клапаном. Бак с рабочей жидкостью, который через силовой насос, распределитель сообщен с линиями отбора и нагнетания перекачиваемой жидкости соответственно с внутренней и кольцевой
полостями насосно-компрессорных труб и линию отбора добываемой жидкости. На линиях отбора и нагнетания перекачиваемой жидкости установлены разделители и датчики давления. Линия нагнетания перекачиваемой жидкости снабжена системой компенсации утечек, имеющей бак и насос утечек. (SU 1170124A, 30.07.1985)
Недостатком известной установки является ее сложная конструкция в части управления глубинным насосом. Кроме того, для приведения в работу установки требуются большие мощности (в установке имеется три привода). Специальные масла и разделитель жидкости, электроконтактные манометры и значительное количество электроаппаратов, приводящих и контролирующих работу электромагнитного привода золотника. Все это усложняет и утяжеляет конструкцию гидропривода глубинного насоса и снижает надежность работы известной установки.
Технической задачей, поставленной в настоящей полезной модели, является повышение надежности работы установки, а именно оснащение золотника сервоприводом с электронным управлением, упрощение конструкции, дистанционный контроль, а также снижение мощности, веса и габаритов привода установки. Эта задача достигается тем, что известная глубинно-насосной установке, содержащая внутреннюю и внешнюю, концентрично расположенные насосно-компрессорные трубы с образованием внутренней и кольцевой полостей, в нижней части которых размещен погружной агрегат, имеющий двигательный и насосный с всасывающим клапаном цилиндры, и расположенный в них двухступенчатый проточной плунжер с нагнетательным клапаном, бак с рабочей жидкостью, который через силовой насос и распределитель сообщен с линиями отбора и нагнетания приводной жидкости соответственно с внутренней и кольцевой полостями насосно-компрессорных труб и линию отбора добываемой жидкости, при этом установка снабжена электрическим приводом
распределителя, выполненным в виде сервопривода, включающим серводвигатель, и два оппозитно расположенных золотника с датчиком давления, установленным на рабочей линии, связанным с ЭВМ для обеспечения работы по заданной программе. Золотники содержат штоки, соединенные между собой кулачковой муфтой, а через зубчатый ремень и соответствующие шкивы с серводвигателем.
На чертеже представлена принципиальная схема глубинно-насосной установки.
Глубинно-насосная установка состоит из внутренней 1 и внешней 2 концентрично расположенных насосно-компрессорных труб с образованием внутренней 3 и кольцевой 4 полостей. В нижней части насосно-компрессорных труб размещен погружной агрегат 1, имеющий двигательный цилиндр 6 и насосный цилиндр 7 с всасывающим клапаном 8 и, расположенный в них двухступенчатый проточной плунжер 9 с нагнетательным клапаном 10 и подпоршневой 11 и надпоршневой 12 полостями, бак 13с рабочей жидкостью, который через силовой насос 14, линию 15, распределитель, имеющий электрический привод, выполненный в виде сервопривода, включающего серводвигатель 26 и два оппозитно расположенных золотника 16 и 17. Распределитель сообщен с линиями отбора 18 и нагнетания 19 рабочей жидкости. Линия 18 отбора через обратный клапан 20 сообщена с внутренней полостью 3, а линия 19 нагнетания сообщена с кольцевой полостью 4 насосно-компрессорных труб. Линия 21 отбора добываемой жидкости также сообщена с внутренней полостью 3 насосно-компрессорных труб. Линия 22 сообщена с баком 13 рабочей жидкости. Серводвигатель 26 имеет связь с ЭВМ, а последняя имеет связь с датчиком давления 27, включенным в линию рабочего давления 19 и соответственно с баком 13 рабочей жидкости.
Глубинно-насосная установка работает следующим образом.
Силовой насос 14 забирает рабочую жидкость из бака 13 и под
давлением подает ее по линии 15 через открытый клапан 29, распределитель 16, который находится в крайнем правом положении, одновременно по линии 19, внутренней полости 4 - в полость 12,11 двигательного цилиндра 6. Под воздействием возрастающего давления рабочей жидкости двухступенчатый плунжер 9 поднимается вверх. Через всасывающий клапан 8 добываемая жидкость поступает в цилиндр насоса 7 при закрытом нагнетательном клапане 10. В этот момент добываемая жидкость из полости 3, через линию 21 поступает в линию сбора, через открытый кран 40. При подходе двухступенчатого плунжера 9 в крайнее верхнее положение поднимается давление рабочей жидкости подпираемой насосом 14.
Увеличивающееся давление рабочей жидкости воздействует на датчик давления 26, последний, передает аналоговый сигнал на ЭВМ, которая, в свою очередь, сравнивая его с установленной верхней величиной, подает команду на сервопривод для переключения распределителя. После переключения распределителя 16, в линии 19 давление рабочей жидкости стравливается в бак 13 через линию 22 и открытый клапан 28. В это же время в полости 3, сообщенной с линией 21 - через кран 30 с линией сбора, под действием избыточного давления системы сбора жидкость воздействует на двухступенчатый плунжер 9 и начинает его перемещать в нижнее положение. Перемещаемый вниз двухступенчатый плунжер 9 при открытом нагнетательном клапане 10 вытесняет имеющуюся под ним добываемую жидкость. Последняя, через открытый клапан 10, истекает в линию 21 сбора добываемой жидкости. При ходе двухступенчатого плунжера 9 вниз давление рабочей жидкости, истекаемой через линию 19 и 22, начинает падать. Это падение давления контролируется датчиком давления 27, и при достижении его до установленного в программе ЭВМ нижнего предела, ЭВМ отдает команду на сервопривод, который по установленной программе производит переключение золотника, и цикл повторяется