Способ определения величины зазорав рабочей паре плунжер цилиндрскважинного штангового hacoca

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(22) Заявлено 22.12. 78 (2 ) 2701894/25-06 Р 1) М Союз Советских Социалистических Республик(23) Приоритет Г 04 В 51/00 Государственный комитет СССР но делам изобретенийОпубликовано 23.0581, Бюллетень Мо 19 Дата опубликования описания 23.05.81(72) Авторы изобретения Г,А, Айрапетов, Ш.Н. Алиев, А.А. Джаврдян А.М, Пирвердян, Э.М. Рустамов и Я.Я.:Шкад М 4й научноинститути Азербайджанский государствен исследовательский и проектнынефтяной промышленно Заявит(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВЕЛИЧИНЫ ЭАЭОРА В РАБОЧЕ ПАРЕ ПЛУНЖЕР-ЦИЛИНДР СКВАЖИННОГО ШТАНГОВОГ НАСОСАтем ече ци- льн Изобретение касается способов испытаний насосов и может быть использовано при определении величины зазора в рабочей паре плунжер-цилиндр скважинного штангового насоса.Известен способ определения величины зазора в рабочей паре плунжерцилиндр скважинного штангового насоса по времени течения рабочего агента в зазоре, заключающийся в том, 10 что рабочий агент под определенным давлением прокачивается через зазор плунжерной пары и по ее расходу в единицу времени судят о величине зазора Г 1 15Недостатком этого способа является необходимость в наличии оборудования для получения сжатого воздуха и его подготовки, а также снятии всасывающего клапана, что нарушает 20 заводскую сборку насоса и может послужить причиной нарушения герметичности цилиндра Кроме того, при применении способа возможна одновременная утечка рабочего агента как 25 через зазор пары, так и через нагнетательный клапан, что приведет к искажению полученных результатов.Цель изобретения - упрощение и повышение точности способа, а также 30 воэможность осуществления одновременного контроля герметичности цилиндра и плунжера.Указанная цель достигается ,что перед измерением времени т ния рабочего агента в полости линдра насоса, между нагнетате ым и всасывающим клапанами, создают вакуум, равный или более 0,95 кгс/см а в качестве рабочего агента используют атмосферный воздух.На фиг. 1 представлена схема установки для определения величины зазора в рабочей паре плунжер-цилиндр скважинного штангового насоса; на фиг. 2,3 и 4 - номограммы зависимости времени заполнения полости Цилиндра т. от измерения давления Р в полулогарифмических координатах, для насосов с диаметрами, соответственно 32,43 и 55 мм.Установка состоит из располагаемого в трубном зажиме 1 скважинного штавгового насоса 2, включающего верхний переводник 3, упорный ниппель 4, цилиндр 6, плунжер 6, наконечник-конус 7, всасывающий 8 и нагнетательный 9 клапаны. Скважинный штанговый насос 2 закрепляется в трудном зажиме 1 за верхний пере 832121водник 3. В отверстие наконечникаконуса 7 ввинчивается переводник10 с прокладкой 11, а на переводнике10 одним концом крепится шланг 12,другой конец которого крепится квакуум-насосу 13. В переводнике 10устанавливается вакууметр 14. В.отверстие нижнего конца плунжера бсо стороны его нагнетательного клапана 9 вставляется заглушка (резиновая пробка) 15, что достигается путемотвинчивания упорного ниппеля 4 ивытаскивания плунжера б из цилиндра5 насоса 2. Между нагнетательнымклапаном 9 плунжера б, закрытого заглушкой 15, и всасывающим клапаном8 цилиндра 5 насоса 2 имеется полость16. В полости 16 цилиндра 5 междунагнетательным 9 и всасывающим 8клапанами с помощью вакуум-насоса13 создают вгакуум, равный или более0,95 кгс/см . После этого вакуумнасос 13 отключают. В результатеобразовавшегося при этом перепададавлений по концам плунжера атмосферный воздух через кольцевой зазорф 0" между плунжером б и цилиндром5 при вывинченнои упорном ниппеле4 проникает в полость 16. Полость16 заполняется атмосферным воздухом,давление в ней повышается и черезопределенное время становится равным атмосферному, при этом стРелкавакууметра 14 устанавливается на отметке "0". Время. заполнения фиксируется секундомером или любым другим прибором. Затем аналитически определяют величину зазора в рабочейпаре плунжер б - цилиндр 5 скваженного штангового насоса 2, исходя изсоотношения Л йд 3 РбРсФРП.Р.ЕЧ + " РО-Ргде О - диметр насоса;Ф - зазор;,Ь - динамическая вязкостьвоздуха;- длина зазора;ч - объем полости;- время заполнения;Ро, - атмосферное давление;Р - текущее давление.Имея экспериментальную зависимость Р = Г(с), можно, исходя из соотношения (1), определить тангенс угла наклона прямой, которой выражена эта зависимость, к оси абсцисс. Он определяется соотношениемЛ 1)с Раг рс 6 ча затем по известным значениям,вхо-.дящих в соотношение (2) параметров,определяют величину зазора сР,На фиг.2,3 и 4 по оси абсциссотложеновремя заполнения полости 16 5 1 О 15 20 25 30 40 45 50 60 65 цилиндра 5 насоса 2. Зная зту величину и соответствующую ему величинудавления, отложенного по оси ординат, определяют величину зазора врабочей паре плунжер-цилиндр скважинного штангового насоса.Так,. например, при с = 200 с иР = 0,63 кгс/смг величина диаметрального зазора б = 90 мкм (фиг,2),т.е . насос имеет группу посадки 1по ГОСТ 26-02-1424-76,Из фиг. 2-4 также видно, что приочень малых величинах зазора времязаполнения полости 16 очень велико.В этих случаях нет необходимостиполного заполнения упомянутой полостидо давления равного атмосферному.Можно прекратить испытания при любой величине давления и по соответствующему ему времени определитьвеличину зазора, например, придавлении Р = 0,63 кгс/смг и с = 200 с,искомая величина диаметрального зазора 6 = 90 мкм (фиг.2) .Проверка величины зазора в рабочейпаре плунжер-цилиндр производитсяна примере скважинного штангоьогонасоса вставного типа НС 01 диаметром32 мм. Втулки цилиндра до сборкиэамеряются индикаторным нутрометромв двух взаимно перпендикулярныхплоскостях и восьми сечениях по длине втулки. Плунжер замерялся микрометром в двух взаимно перпендикуляр,ных плоскостях и десяти сеченияхпо длине плунжера. Вели-ина зазора определяется как разность между действительными размерами втулок цилиндра и плунжера. Полученные измерением величины зазора сопоставляются с величиной зазора, полученной путем использования этого способа. Различные величины зазора между плунжером и цилиндром достигаются сочетанием плунжероь разлмчных размеров с одним и в ем ме цилиндром, что позволяетсуществующие группы посадок согласно ГОСТ 26-02-1424-76.Невозможность достижения величины вакуума равной или большей 0,95 кгс/см.при определении величины зазора в рабочей паре плунжерцилиндр при использовании предлагаемого способа свидетельствует о, не- герметичности цилиндра или плунжера. Кроме того, он позволяет увеличить точность измерения зазора в паре плунжер-цилиндр с обеспечением одновременной проверки герметичности цилиндра и плунжера скважинного насоса. Это дает возможность увеличить срок службы насосов за счет подбора оптимальной пары плунжер-цилиндр насоса к скважине, что в свою очередь, позволяет сократить количество расходуемых насосов, ремонтов скважин и увеличить количество добываемой нефти.832121 1+Ьд в ЬЬ Ь,ЬЮ Л ИХ М юаа зювме Формула изобретения СпосОб определения величины зазора в рабочей паре плунжер-цилиндр скважинного штангового насоса по времени течения рабочего агента в зазоре, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью его упрощения и повыШения точности, а также возможности осуществления одновременного контроля герметичности цилиндра и плунжера, перед измерением времениг ечения рабочего агента в полости илиндра насоса, между нагнетательным и всасывающим клапанами создают вакуум, равный или более 0,95 кгс/см2 а в качестве рабочего агента используют атмосферный воздух.Источники информации, принятые во внимание при экспертизе1. Прок И.Ю. Практическое руководство по эксплуатации скважин для мастеров по добыче нефти. М., Гостоптехиздат, 1954,с. 171-173, фиг.73.Время фж МЮ М.сею832121 г1-Р а,в Времяа 4 Составитель Э.С Техред И.Асталош нэб Редактор А. Шандо Коррект тя каэ 3585/64 илиал ППП фПатент", г. Ужгород, ул. Проектна Тир ВНИИПИ Рос по дела 13035, МосквФф712рственногэобретениЖ, Рауш Подписноекомитета СССРи открытийкая наб д. 4/5