RU154898U1

RU154898U1 - BAR PUMP FOR LOW-WELL WELLS

Info

Publication number: RU154898U1
Application number: RU2015104283/06U
Authority: RU
Inventors: Борис Семенович Захаров; Иван Борисович Захаров; Юрий Викторович Свистунов; Сергей Петрович Глушков
Original assignee: Борис Семенович Захаров; Иван Борисович Захаров
Priority date: 2015-02-10
Filing date: 2015-02-10
Publication date: 2015-09-10

Abstract

1. Штанговый насос, содержащий установленный на колонне насосных труб цилиндрический корпус с нагнетательным клапаном, всасывающим клапаном, насосной камерой и штоком, соединенным с колонной насосных штанг, причем шток уплотнен относительно насосной камеры, которая образована расположенной в цилиндрическом корпусе соосно последнему с образованием кольцевого канала трубой, всасывающий клапан расположен под цилиндрическим корпусом, нагнетательный клапан расположен над всасывающим клапаном на выходе насосной камеры в нижней ее части, всасывающий клапан со стороны выхода и нагнетательный клапан со стороны входа сообщены с насосной камерой, со стороны выхода нагнетательный клапан сообщен с кольцевым каналом, который, в свою очередь, сообщен с колонной насосных труб выше цилиндрического корпуса, отличающийся тем, что снабжен опорной трубой, соединенной с нижней частью трубы, образующей насосную камеру, седло нагнетательного клапана закреплено на нижней части опорной трубы поперек кольцевого канала, а над седлом с возможностью осевого перемещения установлен затвор нагнетательного клапана, причем седло нагнетательного клапана выполнено в виде цилиндрического плоского кольца с выполненными в нем отверстиями, затвор нагнетательного клапана выполнен в виде кольца и снабжен направляющей трубой, охватывающей опорную трубу, а в месте перехода затвора нагнетательного клапана в направляющую трубу выполнены сквозные отверстия.2. Штанговый насос по п. 1, отличающийся тем, что седло нагнетательного клапана закреплено на нижней части опорной трубы посредством резьбового соединения.3. Штанговый насос по п. 1, отлич1. A sucker rod pump comprising a cylindrical body mounted on a column of pump pipes with a discharge valve, a suction valve, a pump chamber and a rod connected to a pump rod string, the rod being sealed relative to the pump chamber, which is formed located in the cylindrical body coaxially with the latter to form an annular channel pipe, the suction valve is located under the cylindrical body, the discharge valve is located above the suction valve at the outlet of the pump chamber in its lower part, the suction valve on the outlet side and the discharge valve on the inlet side are in communication with the pump chamber, on the outlet side the discharge valve is in communication with an annular channel, which, in turn, communicates with the column of pump pipes above the cylindrical body, characterized in that it is equipped with a support pipe connected with the lower part of the pipe forming the pump chamber, the discharge valve seat is fixed on the lower part of the support pipe across the annular channel, and the discharge valve is mounted above the seat with the possibility of axial movement discharge valve, and the discharge valve seat is made in the form of a cylindrical flat ring with holes made in it, the discharge valve shutter is made in the form of a ring and provided with a guide pipe covering the support pipe, and through holes are made in the place of the discharge valve shutter transition into the guide pipe. 2 . A sucker rod pump according to claim 1, characterized in that the discharge valve seat is fixed to the lower part of the support pipe by means of a threaded connection. Sucker rod pump according to claim 1, excellent

Description

Полезная модель относится к скважинным штанговым насосам для эксплуатации нефтяных скважин.The utility model relates to borehole sucker rod pumps for the operation of oil wells.

Известен штанговый насос, содержащий установленный на колонне насосных труб цилиндрический корпус с нагнетательным клапаном, всасывающим клапаном, насосной камерой и штоком, соединенным с колонной насосных штанг и выполненный монолитным, причем шток уплотнен относительно насосной камеры (см. патент US №4243361, кл. F04D 21/04, опубл. 06.01.1981).A well-known sucker rod pump containing a cylindrical body mounted on a column of pump pipes with a discharge valve, a suction valve, a pump chamber and a rod connected to the column of pump rods and made integral, the rod is sealed relative to the pump chamber (see US patent No. 4243361, class F04D 21/04, publ. 01/06/1981).

Недостатком известного устройства является низкая надежность насоса, что связано с тем, что всасывающий клапан закреплен на нижнем конце монолитного штока, что приводит к большим динамическим нагрузкам на шток в процессе нагнетания откачиваемой среды из насосной камеры через нагнетательный клапан в колонну насосных труб.A disadvantage of the known device is the low reliability of the pump, due to the fact that the suction valve is mounted on the lower end of the monolithic rod, which leads to large dynamic loads on the rod during the pumping of the pumped medium from the pump chamber through the discharge valve into the pump pipe string.

Наиболее близким к полезной модели по технической сущности и достигаемому результату является штанговый насос, содержащий установленный на колонне насосных труб цилиндрический корпус с нагнетательным клапаном, всасывающим клапаном, насосной камерой и штоком, соединенным с колонной насосных штанг, причем шток уплотнен относительно насосной камеры, которая образована расположенной в цилиндрическом корпусе соосно последнему с образованием кольцевого канала трубой, всасывающий клапан расположен под цилиндрическим корпусом, нагнетательный клапан расположен над всасывающим клапаном на выходе насосной камеры в нижней ее части, всасывающий клапан со стороны выхода и нагнетательный клапан со стороны входа сообщены с насосной камерой, со стороны выхода нагнетательный клапан сообщен с кольцевым каналом, который, в свою очередь, сообщен с колонной насосных труб выше цилиндрического корпуса (см. патент на полезную модель RU №138051, кл F04B 47/00, опубл. 27.02.2014).The closest to the utility model in terms of technical nature and the achieved result is a sucker rod pump comprising a cylindrical body mounted on a pump pipe string with a discharge valve, a suction valve, a pump chamber and a rod connected to the pump rod string, the rod being sealed relative to the pump chamber, which is formed located in the cylindrical body coaxially with the latter to form the annular channel by the pipe, the suction valve is located under the cylindrical body, The valve is located above the suction valve at the outlet of the pump chamber in its lower part, the suction valve on the outlet side and the discharge valve on the inlet side are in communication with the pump chamber, on the outlet side the pressure valve is in communication with the annular channel, which, in turn, is in communication with the column pump pipes above a cylindrical body (see patent for utility model RU No. 138051, class F04B 47/00, published on 02.27.2014).

Недостатком данного штангового насоса является сравнительно большой радиальный габарит, что усложняет его использование в скважинах малого диаметра и боковых стволах.The disadvantage of this sucker rod pump is a relatively large radial dimension, which complicates its use in small diameter wells and sidetracks.

Задача полезной модели заключается в устранении указанных выше недостатков.The objective of the utility model is to eliminate the above disadvantages.

Технический результат заключается в том, что достигается возможность использования штангового насоса в скважинах малого диаметра путем уменьшения радиального габарита штангового насоса.The technical result consists in the possibility of using a sucker rod pump in small diameter wells by reducing the radial dimension of the sucker rod pump.

Указанная задача решается, а технический результат достигается за счет того, что штанговый насос содержит установленный на колонне насосных труб цилиндрический корпус с нагнетательным клапаном, всасывающим клапаном, насосной камерой и штоком, соединенным с колонной насосных штанг, причем шток уплотнен относительно насосной камеры, которая образована расположенной в цилиндрическом корпусе соосно последнему с образованием кольцевого канала трубой, всасывающий клапан расположен под цилиндрическим корпусом, нагнетательный клапан расположен над всасывающим клапаном на выходе насосной камеры в нижней ее части, всасывающий клапан со стороны выхода и нагнетательный клапан со стороны входа сообщены с насосной камерой, со стороны выхода нагнетательный клапан сообщен с кольцевым каналом, который, в свою очередь, сообщен с колонной насосных труб выше цилиндрического корпуса, при этом насос снабжен опорной трубой, соединенной с нижней частью трубы, образующей насосную камеру, седло нагнетательного клапана закреплено на нижней части опорной трубы поперек кольцевого канала, а над седлом с возможностью осевого перемещения установлен затвор нагнетательного клапана, причем седло нагнетательного клапана выполнено в виде цилиндрического плоского кольца с выполненными в нем отверстиями, затвор нагнетательного клапана выполнен в виде кольца и снабжен направляющей трубой, охватывающей опорную трубу, а в месте перехода затвора нагнетательного клапана в направляющую трубу выполнены сквозные отверстия.This problem is solved, and the technical result is achieved due to the fact that the sucker rod pump comprises a cylindrical body mounted on the pump pipe string with a discharge valve, a suction valve, a pump chamber and a rod connected to the pump rod string, the rod being sealed relative to the pump chamber, which is formed located in the cylindrical body coaxially with the latter to form the annular channel by the pipe, the suction valve is located under the cylindrical body, the discharge valve is is located above the suction valve at the outlet of the pump chamber in its lower part, the suction valve from the outlet side and the discharge valve from the inlet side are in communication with the pump chamber, from the outlet side the discharge valve is in communication with an annular channel, which, in turn, is in communication with the pump pipe string above the cylindrical body, while the pump is equipped with a support pipe connected to the lower part of the pipe forming the pump chamber, the discharge valve seat is fixed on the lower part of the support pipe across the annular channel, and a valve of the discharge valve is mounted above the saddle with the possibility of axial movement, moreover, the saddle of the discharge valve is made in the form of a cylindrical flat ring with holes made in it, the valve of the discharge valve is made in the form of a ring and is equipped with a guide pipe that encloses the support pipe, and at the transition point of the shutter of the discharge valve through holes are made in the guide pipe.

Седло нагнетательного клапана, предпочтительно закреплено на нижней части опорной трубы посредством резьбового соединения.The discharge valve seat is preferably fixed to the bottom of the support pipe by means of a threaded connection.

Над затвором нагнетательного клапана может быть установлено коаксиально направляющей трубе упорное кольцо, а затвор нагнетательного клапана подпружинен относительно последнего.A thrust ring can be mounted coaxially to the guide tube above the shutter of the discharge valve, and the shutter of the discharge valve is spring-loaded relative to the latter.

Над затвором нагнетательного клапана может быть установлен коаксиально опорной трубы дополнительный груз в виде трубы.An additional load in the form of a pipe can be installed above the shutter of the discharge valve coaxially of the support pipe.

В ходе проведенного исследования удалось создать конструкцию штангового насоса, в которой всасывающий и нагнетательный клапаны установлены соосно насосной камере, причем нагнетательный клапан охватывает насосную камеру, а всасывающий клапан расположен под насосной камерой, что в сочетании с тем, что насосная камера образована трубой, в которой перемешается шток, в частности монолитный шток выполняющий функцию плунжера штангового насоса, и тем, что штанговый насос снабжен опорной трубой, соединенной с нижней частью трубы, образующей насосную камеру, седло нагнетательного клапана закреплено на нижней части опорной трубы поперек кольцевого канала, а над седлом с возможностью осевого перемещения установлен затвор нагнетательного клапана, причем седло нагнетательного клапана выполнено в виде цилиндрического плоского кольца с выполненными в нем отверстиями, затвор нагнетательного клапана выполнен в виде кольца и снабжен направляющей трубой, охватывающей опорную трубу, а в месте перехода затвора нагнетательного клапана в направляющую трубу выполнены сквозные отверстия позволило резко сократить радиальный габарит при обеспечении необходимого проходного сечения для нагнетания откачиваемой среды в колонну труб, что позволило создать конструкцию штангового насоса, который может быть использован в малодебитных скважинах малого диаметра.In the course of the study, it was possible to create a rod pump design in which the suction and discharge valves are installed coaxially to the pump chamber, the discharge valve covering the pump chamber and the suction valve located under the pump chamber, which, in combination with the fact that the pump chamber is formed by a pipe in which the rod is mixed, in particular the monolithic rod acting as a plunger of the rod pump, and the fact that the rod pump is equipped with a support pipe connected to the lower part of the pipe forming the pine chamber, the discharge valve seat is mounted on the lower part of the support pipe across the annular channel, and the discharge valve is mounted axially displaceable above the seat, the discharge valve seat made in the form of a cylindrical flat ring with holes made in it, the discharge valve shutter is made in the form rings and is equipped with a guide pipe covering the support pipe, and through holes are made in the place where the shutter of the discharge valve passes into the guide pipe I made it possible to drastically reduce the radial dimension while ensuring the necessary flow cross section for pumping the pumped medium into the pipe string, which allowed us to create the design of a sucker rod pump that can be used in low-yield wells of small diameter.

На чертеже представлен продольный разрез штангового насоса с извлеченным из него штоком.The drawing shows a longitudinal section of a rod pump with a rod removed from it.

Штанговый насос содержит установленный на колонне насосных труб 1 цилиндрический корпус 2 с нагнетательным клапаном 3, всасывающим клапаном 4, насосной камерой 5 и штоком (не показан на чертеже), соединенным с колонной насосных штанг (не показана на чертеже) и установленным в насосной камере 5 с возможностью осевого перемещения относительно нее, причем шток уплотнен относительно насосной камеры 5 механическим уплотнением.The sucker rod pump comprises a cylindrical housing 2 mounted on a column of pump pipes 1 with a discharge valve 3, a suction valve 4, a pump chamber 5 and a rod (not shown in the drawing) connected to a string of pump rods (not shown in the drawing) and installed in the pump chamber 5 with the possibility of axial movement relative to it, and the rod is sealed relative to the pump chamber 5 by a mechanical seal.

Насосная камера 5 образована расположенной в цилиндрическом корпусе 2 соосно последнему с образованием кольцевого канала 6 трубой 7.The pump chamber 5 is formed located in a cylindrical housing 2 coaxially with the latter with the formation of an annular channel 6 by a pipe 7.

Всасывающий клапан 4 расположен под цилиндрическим корпусом 2, а нагнетательный клапан 3 расположен над всасывающим клапаном 4 на выходе насосной камеры 5 в нижней ее части.The suction valve 4 is located under the cylindrical body 2, and the discharge valve 3 is located above the suction valve 4 at the outlet of the pump chamber 5 in its lower part.

Всасывающий клапан 4 со стороны выхода и нагнетательный клапан 3 со стороны входа сообщены с насосной камерой 5. Со стороны выхода нагнетательный клапан 3 сообщен с кольцевым каналом 6, который, в свою очередь, сообщен с колонной насосных труб 1 выше цилиндрического корпуса 2.The suction valve 4 on the output side and the discharge valve 3 on the input side are in communication with the pump chamber 5. On the output side, the pressure valve 3 is in communication with the annular channel 6, which, in turn, is connected to the column of pump pipes 1 above the cylindrical body 2.

Штанговый насос снабжен опорной трубой 8, соединенной с нижней частью трубы 7, образующей насосную камеру 5.The sucker rod pump is equipped with a support pipe 8 connected to the lower part of the pipe 7, forming a pump chamber 5.

Седло 9 нагнетательного клапана 3 закреплено на нижней части опорной трубы 8 поперек кольцевого канала 6, а над седлом 9 с возможностью осевого перемещения установлен затвор 10 нагнетательного клапана 3.The seat 9 of the discharge valve 3 is mounted on the lower part of the support pipe 8 across the annular channel 6, and above the seat 9 with the possibility of axial movement mounted shutter 10 of the discharge valve 3.

Седло 9 нагнетательного клапана 3 выполнено в виде цилиндрического плоского кольца с выполненными в нем отверстиями 11.The seat 9 of the discharge valve 3 is made in the form of a cylindrical flat ring with holes 11 made therein.

Затвор 10 нагнетательного клапана 3 выполнен в виде кольца и снабжен направляющей трубой 12, охватывающей опорную трубу 8, а в месте перехода затвора 10 нагнетательного клапана 3 в направляющую трубу 12 выполнены сквозные отверстия 13.The shutter 10 of the discharge valve 3 is made in the form of a ring and is provided with a guide pipe 12 covering the support pipe 8, and through holes 13 are made at the point where the shutter 10 of the discharge valve 3 passes into the guide pipe 12.

Седло 9 нагнетательного клапана 3, предпочтительно закреплено на нижней части опорной трубы 8 посредством резьбового соединения.The seat 9 of the discharge valve 3 is preferably fixed to the bottom of the support pipe 8 by means of a threaded connection.

Над затвором 10 нагнетательного клапана 3 может быть установлено коаксиально направляющей трубе 12 упорное кольцо 14, а затвор 10 нагнетательного клапана 3 подпружинен относительно последнего.Above the shutter 10 of the discharge valve 3, a thrust ring 14 can be installed coaxially with the guide tube 12, and the shutter 10 of the discharge valve 3 is spring-loaded relative to the latter.

Над затвором 10 нагнетательного клапана 3 может быть установлен коаксиально опорной трубы 8 дополнительный груз в виде трубы (не показаны на чертеже).Over the shutter 10 of the discharge valve 3, an additional load in the form of a pipe (not shown in the drawing) can be installed coaxially with the support pipe 8.

В цилиндрическом корпусе 2 насосной установки под нагнетательным клапаном 4 может быть установлено комбинированное сливное устройство 15, состоящее из полого штуцера 16, один конец которого гидравлически соединен с затрубным пространством скважины, а другой конец закрыт калиброванной разрывной мембраной 17.In the cylindrical body 2 of the pump installation, under the discharge valve 4, a combined drain device 15 can be installed, consisting of a hollow fitting 16, one end of which is hydraulically connected to the annulus of the well, and the other end is closed by a calibrated bursting disk 17.

Работа штангового насоса осуществляется следующим образом.The operation of the rod pump is as follows.

При ходе штока вверх жидкость из скважины через всасывающий клапан 4 поступает в насосную камеру 5 насоса. При ходе штока вниз откачиваемая среда из насосной камеры 5 штоком выдавливается через нагнетательный клапан 3 в кольцевой канал 6 и из последнего далее в колонну насосных труб 1.When the rod moves upward, the fluid from the well through the suction valve 4 enters the pump chamber 5 of the pump. When the rod moves downward, the pumped medium from the pump chamber 5 is squeezed out by the rod through the discharge valve 3 into the annular channel 6 and from the latter further into the column of pump pipes 1.

Настоящая полезная модель может быть использована в нефтяной и других отраслях промышленности, где требуется откачка из скважины различных жидких сред, в том числе с различными механическими примесями.This utility model can be used in the oil and other industries where it is necessary to pump various fluids from the well, including those with various mechanical impurities.

Claims

1. A sucker rod pump comprising a cylindrical body mounted on a column of pump pipes with a discharge valve, a suction valve, a pump chamber and a rod connected to a pump rod string, the rod being sealed relative to the pump chamber, which is formed located in the cylindrical body coaxially with the latter to form an annular channel pipe, the suction valve is located under the cylindrical body, the discharge valve is located above the suction valve at the outlet of the pump chamber in its lower part, the suction valve on the outlet side and the discharge valve on the inlet side are in communication with the pump chamber, on the outlet side the discharge valve is in communication with an annular channel, which, in turn, communicates with the column of pump pipes above the cylindrical body, characterized in that it is equipped with a support pipe connected with the lower part of the pipe forming the pump chamber, the discharge valve seat is fixed on the lower part of the support pipe across the annular channel, and the discharge valve is mounted above the seat with the possibility of axial movement discharge valve, and the discharge valve seat is made in the form of a cylindrical flat ring with holes made in it, the discharge valve shutter is made in the form of a ring and provided with a guide pipe covering the support pipe, and through holes are made in the place of the discharge valve shutter transition into the guide pipe.

2. The sucker rod pump according to claim 1, characterized in that the discharge valve seat is fixed to the lower part of the support pipe by means of a threaded connection.

3. The sucker-rod pump according to claim 1, characterized in that a thrust ring is installed coaxially with the guide tube above the shutter of the discharge valve, and the shutter of the discharge valve is spring-loaded relative to the latter.

4. The sucker-rod pump according to claim 1, characterized in that an additional load in the form of a pipe is mounted coaxially on the support valve above the shutter of the discharge valve.