SU1137240A1 - Скважинный плунжерно-диафрагмовый насос - Google Patents

Abstract

СКВАЖИННЫЙ ПЛУНЖЕРНО-ДИАФРАГМОВЫЙ НАСОС, содержащий заполненный жидкостью гидрозащиты цилиндр с помещенным в него плунжером со штоком , св занным с приводным элементом , уплотнительное устройство штокаj к омпенсаторную камеру с разделительной диафрагмой, всасывающе-нагнетательную камеру со всасывающим и нагнетательным клапанами и разделительной диафрагмой, отличающийс   тем, что, с целью повышени  н дежности и долговечности насоса, всасывашце-нагнетательна  камера присоединена к нижнему концу цилиидра, а компенсаторна  камера размещена между плунжером и уплотнительным устройством штока, пропущенного через компенсаторную камеру.

Description

111 Изобретение относитс  к нефтедобы вающей отрасли и может быть использовано при откачке нефти и других пластовых жидкостей из скважин. Известен скважинный плунжерно-диа фрагмовый насос, преимущественно дл  беструбной эксплуатации, содержа щий ступенчатый цилиндр, заполненный жидкостью гидрозащиты и вьтолненный подвижным, установленный в цилиндре неподвижный дифференциальный плунжер к которому снизу присоединена BcaciJвающе-нагнетательна  камера ср всасывакнцим и нагнетательным клапанами и разделительной цилиндрической диафрагмой , компенсаторную камеру, установленную в верхней части подвижно го цилиндра и имеющую разделительную цилиндрическую диафрагму Щ. Однако известный плунжерно-диафрагмовый насос характеризуетс  тем, что через зазор нижней плунжерной пары под полным перепадом давлени , создаваемого насосом, в замкнутые полости насоса, заполненные жидкость . гидрозаидиты, интенсивно проникает откачиваема  плдстова  жидкость, подверга  ускоренному износу нижнк о плунжерную пару и вытесн   жидкость гидрозащиты, в результате чего плунжернью пары работают в коррозионноабразйвной среде, что приводит к сокращению срока службы насоса. Наиболее близким к предложенному  вл етс  скважинный плунжерно-диафрагмовый насос, содержащий заполненный жидкостью гидрозащиты цилиндр с помещенным в него плунжером со штоком, св занным с приводным элемен том, уплотнительное устройство штока компенсаторную камеру с разделительной диафрагмой, всасывающе-нагнетательную камеру со всасывающим и нагнетательным клапанами и разделитель ной диафрагмой С Однако в данном насосе уплотнител ное устройство находитс  под полным перепадом давлени , создаваемым насосом , что приводит к ускоренному износу уплотнительного устройства и проникновению откачиваемой жидкости в жидкость гидрозащиты. Это сокращает срок службы насоса и уменьшает его надежность. Цель изобретени  - повынение надеж- 55 нести и срока службы насоса. Поставленна  цель достигаетс  тем, что в скважинном плуижерно-диафрагмог вом насосе, содержащем заполненный жидкостью гидрозащиты цилиндр с помещенным в него плунжером со штоком, св занным с приводным элементом, уплотнительное устройство штока, компенсаторную камеру с разделительной диафрагмой, всасывающе-нагнетательную камеру со всасывающим и нагнетательным клапанами и разделительной диафрагмой, всасывающе-нагнетательна  камера присоединена к нижнему концу цилиндра, а компенсаторна  камера размещена между плунжером и уплотнительным устройством штока, пропущенного через компенсаторную камеру. При таком исполнении скважинного плунжерно-диафрагмового насоса на уплотнительное устройство штока, отдел ющего внутренние замкнутые полости насоса, заполненные жидкостью гидрозащиты, от окружающей среды, заполненной откачиваемой жидкостью, действует незначительный перепад давлени , равный перепаду давлени , требующемус  дл  деформации диафрагNbi компенсаторной камеры при ее расправлении и складывании. Незначительный перепад давлени  на уплотнительном устройстве штока позвол ет в качестве его использовать уплотнит ельные устройства типа силь- фонов, гофр, что полностью исключает попадание откачиваемой жидкости в жидкость гидрозащиты и наоборот. На чертеже изображен предложенн скважинный плунжерно-диафрагмовый насос, общий вид. Скважинный плунжерно-диафрагмовый насос содержит цилиндр 1, заполненный жидкостью гидрозащиты помещенш в него плунжер 2 со штоком 3, св занным с приводным элементом (не показан ),- уплонительное; устройство 4 штока. К нижнему концу цилиндра 1 присоединена всасывающе-нагнетательна  камера 5 со всасывающим 6 и нагнетательным 7 клапанами. Всасывакнце-нагнетательна  камера 5 размещена в наружном патрубке 8 и снабжена внутренним перфорированным патрубком-ограничителем 9 и цилиндрической разделительной диафрагмой 10, расположенной концентрически между патрубками 8 и 9. Разделительна  диафрагма 0 отдел ет периферийную полость 1I с жидкостью гидрозащиты от центральной полости с откачйваемой жидкостью. Периферийна  полость 11 сообщена с полостью 12 под плунжером 2.

Между плунжером 2 и уплотнительным устройством 4 размещена компенсаторна  камера 13, имеюща  наружный патрубок 14 с радиальными отверсти ми 15, сообщенными с окружающим пространством .

Компенсаторна  камера 13 снабжена внутренним перфорированным патрубком-ограничителем 16 и цилиндрической разделительной диафрагмой 17, расположенной концентрически между патрубками 14 и 16. Разделительна  диафрагма 17 отдел ет внутреннюю полость , заполненную жидкостью гидрозащиты , от периферийной полости 18, сообщенной с окружающим пространством .

Шток 3 пропущен через компенсаторную камеру 13 вдоль ее оси. Внутренн   полость компенсаторной камеры 13 сообщена с полостью 19 над плунжером 2.

В .продольном канале 20плунжера 2 установлен подпружиненный перепускной клапан 21, перепускающий при определенном перепаде давлени  жидкост гидрозащиты из периферийной полости 11 в полость 19 над плунжером 2. Дл  исключени  роста перепада давлени  выше допустимого компенсаторна  камера 13 снабжена предохранительными клапанами 22 и 23. Наружный патрубок 8 имеет на торце посадочный конус 24 дл  посадки в. седло Ьпоры при вставном варианте насоса.

Вместо конуса 24 может быть соединительна  резьба или иной вид сочленени .

Насос работает следующим образом.

Плунжер 2 при ходе вверх всасывает жидкость гидрозащиты из периферийной части полости II, в результате чего диафрагма 10 -расправл етс  (показана штрихами и в центральную полость через всасывающий клапан 6 происходит всасывание откачиваемой жидкости. При ходе плунжера 2 вииз,

из уменьшающейс в объеме полости 12 жидкость гидрозащиты выдавливаетс  обратно в полость 11, отчего диафрагма 10 сужаетс  (показана штрихами), и откачиваема  жидкость из централь-: ной полости через нагнетательный клапан 7 вытесн етс  в кольцевое пространство между насосом и подъемными трубами или, при.отсутствии последних, обсадной колонной оказатл Затем цикл повтор етс . При этом изменение объема полости 19 над плунжером компенсируетс  измен ющимс  объемом внутренней полости камеры 13 за счет расправлени Тпри всасьшании (показано штрихами и сужени  пр такте нагнетани  (показано штрихами) диафрагмы 17 компенсаторной камеры 13. Жидкость гидрозащиты, проникающа  BQ врем  такта всасывани  через зазор плунжер-цилиндр из полости 19 в полость 12, возвращаетс  обратно в полость 19 через перепускной клапан 2I. Затем цикл повтор етс .

Расположение компенсаторной камеры 13 между плунжером 2 и уплотнительным устройством 4 облегчает услови  работы последнего, повыша  его срок службы и надежность, а при использовании в качестве уплотнительных устройств сильфонов, гофров и т.п. исключаетс  попадание жидкости гидрозащиты в откачиваемую жидкость, что важно при добыче пластовых жид-, костей, требующих высокой чистоты, например минеральных вод.

Наличие всасывающего отверсти  снизу насоса позвол ет примен ть хвостовик из труб на его приеме с целью борьбы с пробкообразоваиием в скважине ниже насоса и защиты стенок скважины от воздействи  на них пластовой жидкости, а расположение всасывающего и нагнетательного клапанов соответственно на входе и выходе из центральной полости всасывающе-нагнетательной камеры позвол ет максимально увеличить их проходное сечение, что важно при добыче высоков зких нефтей..

Claims (1)

1. СКВАЖИННЫЙ ПЛУНЖЕРНО-ДИАФРАГМОВЫЙ НАСОС, содержащий заполненный жидкостью гидрозащиты цилиндр с помещенным в него плунжером со штосоединена к нижнему концу цилиндра, а компенсаторная камера размещена между плунжером и уплотнительным уст· ройством штока, пропущенного через компенсаторную камеру.