Групповой привод скважинных штанговых насосов

(51) 4 Р 04 В 47/00 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ОП БРЕТЕН СВИДЕТЕЛЬСТВУ Н АВТОРСК имеющей силовой насос, управляемыйгндрораспределитель, управляемые вентили и устройство компенсации утечек, и сообщенной с доуравновешивающим устройством, о т л и ч а ю -щ и й с я тем, что, с целью повышения надежности и эффективности вэксплуатации путем газового доуравновешивания, доуравновешивающее устройство выполнено в виде пневмогидроаккумулятора, гидравлическая и газовая полости которого через управляемые вентили сообщены соответственно со штоковыми и бесштоковымиполостями приводных цилиндров, причем бесштоковые полости последнихимеют связь с атмосферой. л. В 31.И.Созонов,А.Кузнецоврский филиал Всследовательскукторского инсностроения ту идетельство СССР 04 В 47/00, 1982 етельство СССР 4 В 47/00, 1979.(54)(57) 1. ГРУППОВОЙ ПРИВОД СКВАЖИННЫХ ШТАНГОВЫХ НАСОСОВ, содержащийприводные цилиндры, штоковые и бесштоковые полости которых разделеныплунжером, связанным при помощиштока с колонной штанг, и сообщенымежду собой, а штоковая полость сообщена с гидравлической системой,2, Прин щийся направляющ связанной утечек.(21) 3611661/25- (22) 27.06.83 (46) 23.08.85. Б (72) В,Т,Кушин, Ю.Н.Пермикин и К (71) Западно-Сиб союзного научнон проектно-конст та нефтяного маш (53) 621.651 (08 (56) Авторское с У 1035281, кл. РАвторское сви У 800419, кл, Р поп. 1, о гличаюем, что плунжер снабжен вставкой с уплотнением, устройством компенсацииИзобретение относится к нефтепромысловому оборудованию, в частностик групповым приводам скважинных штанговых насосов, и может быть исполь",зовано в нефтедобывающей промышленности при эксплуатации куста скважин,Цель изобретения - повышение надежности и эффективности в эксплуатации путем газового доуравновешива Ония,а чертеже схематично представленгрупповой привод скважинных штанговые насосов, общий вид.Групповой привод скважинных штанговых насосов содержит приводные цилиндры 1 и 2, штоковые 3 и бесштоковые 4 полости которых разделены плун.жером 5, связанным посредством штока 6 с колонной штанг (не показана), 20и сообщены между собой, а штоковаяполость 3 сообщена с гидравлическойсистемой (не показана), имеющей силовой насос 7, управляемый гидрораспределитель 8, управляемые венти-. 25ли 9-18 и устройство 19 компенсацииутечек, и сообщенной с доуравновешивающим устройством 20.Доуравновешиваннщее устройство 20выполнено в виде пневмогидроаккумулятора 21, гидравлическая 22 и газовая 23 полости которого через управляемые вентили 9-12, 15 и 16 сообщены соответственно со штоковыми 3и бесштоковыми 4 полостями приводныхцилиндров 1 и 2. Бесштоковые полос 35ти 4 приводных цилиндров 1 и 2 имеют связь с атмосферой через управляемые вентили 13 и 14.Плунжер 5 снабжен направляющей 40 вставкой 24 с уплотнением 25, связан" ной с устройством 19 компенсации утечек. Привод также снабжен системой 26 подпитки, Газовая полость 23 пневмогидроаккумулятора 21 имеет трубопроводы 27 и 28, на которых установлены управляемые вентили 13-16, и связана с регулятором 29, снабженным управляемыми вентилями 17 и 18. Гидравлическая полость 22 пневмогид роаккумулятора 2 имеет маслопрово" ды 30 и 31, на которых установлены управляемые вентили 9-12. Силовой насос 7 снабжен предохранительным клапаном 32, а плунжер 5 в верхней 55 части выполнен с выступающим тор" цом 33 для взаимодействия с концевыми выключателями 34 и 35, установленными иа приводных цилиндрах 1 и 2.Уплотнение 25 дифференциального типа образует полость для сбора утечек(не показана), сообщающуюся с баком 36 устройства 19 компенсации утечек.Групповой привод скважинных штанговых насосов работает следующим образом,В случае, если вес штанговых колонн обеих скважин взаимно уравновешен и нагрузки на приводные цилиндры 1 и 2 при ходе штанговых колоннвверх равны, управляемые вентили 11,12, 15-18 закрыты, а управляемыевентили 9, 10, 13 и 14 открыты. Газовая 23 и гидравлическая 22 полости пневмогидроаккумулятора 21, таким образом, отключены,Золотник управляемого гидрораспределителя 8 находится в крайнем правом положении, соединяя всасывающуюлинию силового насоса 7 через управ"ляемый вентиль 9 и подающий маслопровод 30 со штоковой полостью 3приводного цилиндра 1, а напорнуюлинию через управляемый вентиль 10и подводящий маслопровод 31 - соштоковой полостью 3 приводного цилиндра 2.При включении привода рабочаяжидкость вытесняется из штоковойполости 3 приводного цилиндра 2опускающимся плунжером 5 с подпорамот веса соединенной с ним черезшток 6 колонны штанг по маслопроводу 30 через управляемый вентиль 9и управляемый гидрораспределитель 8во всасывающую линию силового насоса 7, которым подается далее через управляемый гидрораспределитель 8 и управляемый вентиль О помаслопроводу 31 в штоковую полость 3приводного цилиндра 2, плунжер 5 которого и соединенная с ним колоннаштанг поднимаются вверх, Подъем колонны штанг и продукции скважиныпроизводится приводным цилиндром 2от давления рабочей жидкости, равного сумме давлений подпора от приводного цилиндра 1 и развиваемогосиловым насосом 7.Одновременно при опускании плунжера 5 в бесштоковую полость 4 приводного цилиндра 1 по трубопроводу 27 через управляемый вентиль 13засасывается атмосферный воздух, авоздух, находящийся в бесштоковойполости 4 приводного цилиндра 2,з 1поднимающимся плунжером 5 вытесняет.ся по трубопроводу 28 через управляемый вентиль 14 в атмосферу,При достижении плунжером 5 приводных цилиндрови 2 крайних (соответственно нижнего и верхнего) по"ложений выступающий торец )3 плунжера 5 приводного цилинцра 2 контактирует с верхним концевым выключате"лем )4, который выдает сигнал напереключение управляемого гидрораспределителя 8 (функциональные электрические связи не показаны). Происходит реверс привода.В свою очередь плунжер 5 приводного цилиндра 2, опускаясь вниз подвесом соединенной с ним колонныштанг, вытесняет из штоковой полости ) рабочую жидкость по маслопроводу ) через управляемый вентиль 10и управляемый гидрораспределитель 8во всасывающую линию силового насоса 7, который подает ее через управляемый гидрораспределитель 8 иуправляемый вентиль 9 по маслопроводу )О в штоковую полость ) приводного цилиндра 1, плунжер 5 которогои соединенная с ним колонна штангподнимается вверх.Одновременно при опускании плунжера 5 приводного цилиндра 2 в егобесштоковую полость 4 по трубопроводу 28 через управляемый вентиль 14засасывается атмосферный воздух, авоздух, находящийся в бесштоковойполости 4 приводного цилиндра 1, поднимающимся плунжером 5 вытесняетсяпо трубопроводу 27 через управляемыйвентиль 1) в атмосферу.При достижении плунжерами 5 приводных цилиндров 1 и 2 крайних (соответственно верхнего и нижнего) положений выступающий торецплунжера приводного цилиндра .1 контактирует с верхним концевымвыключателем )4,который выдает сигнал на переключение управляемого гидрораспределителя 8. После реверса привода рабочийцикл повторяется,В случае работы привода, когдавес колонн штанг различен и они неполностью уравновешивают друг друга,нагрузки на приводные цилиндры 1 и 2при ходе колонны штанг вверх такжеразличны (например, на приводном цилиндре 2 меньше, чем на приводномцилиндре 1) . В этом случае управляемые вентили 15, 11, 12 и 14 закрыты, 174594 4 45 50 55 5 10 5 20 25 30 Э 5 40 а. управляемые вентили 16, 17, 18, 9, 10 и 13 открыты.В газовой полости 2) пневмогидро- аккумулятора 21 и в соединенной с нею трубопроводом 28 бесштоковой полости 4 приводного цилиндра 2 посредством настройки регулятора 29 создается давление газа, при воздействии которого на плунжер 5 сверху возника. ет дополнительное доуравновешивающее усилие, обеспечивающее необходимый "подпор" рабочей жидкости на силовой насос 7 от приводного цилиндра 2, равный "подпору" от приводного цилиндра 1 (источник сжатого газа не показан). Доуравновешивание привода считается законченным при достижении равенства нагрузок на приводные цилиндры 1 и 2 при ходе колонны штанг вверх.Объем газовой полости 2) пневмогидроаккумулятора 21 обеспечивает заданный перепад давления газа при ходе плунжера 5 цилиндра 2 вверх и вниз. В остальном работа привода аналогична описанной выше.В случае выхода из строя одной иэ скважин (например, с приводным цилиндром 2) во время проведения ремонтных работ на этой скважине привод обеспечивает работу другой скважины (например, с приводным цилиндром 1) в одиночном режиме с уравновешиванием при помощи пневмогидроаккумулятора 21. В этом случае управляемые вентили 10, 11, 15 и 6 закрыты, а управляемые вентили 9, 12, ), 17 и 19 открыты. В газовой полости 2) пневмогидроаккумулятора 21 при помощи настройки регулятора 29 создается давление газа, необходимое для уравновешивания приводного цилиндра 1. При включении привода рабочая жидкость, вытесняемая из штоковой полости ) приводного цилиндра 2 опускающимся плунжером 5 с подпором от веса соединенной с ним колонны штанг подается помаслопроводу )О через управляемый вентиль 9 и управляемый гидрораспределитель 8 во всасывающую линию силового насоса 7, которым подается далее через управляемый гидрораспределитель 8 и управляемый вентиль 12 в гидравлическую полость 22 пневмогидроаккумулятора 21, сжимая находящийся в нем газ на расчетную величину, 1174504Одновременно при опускании плунжера 5 в бесштоковую полость 4 приводного цилиндра 1 по трубопроводу 27 через управляемый вентиль 13 засасывается атмосферный воздух,При достижении плунжером 5 крайнего нижнего положения его выступающий торец 33 контактирует с нижним концевым выключателем 35, который выдает сигнал на переключение управляемого гидрораспределителя 8. Происходит реверс привода, после которого рабочая жидкость под давлением сжатого газа вытесняется иэпневмогидроаккумулятора 21 через управляемый вентиль 12 и управляемый гидрораспределитель 8 во всасывающую линию силового насоса 7 и далее подается им через управляемый гидро- распределитель 8 на управляемый вентиль 9 по маслопроводу 30 в штоковую полость 3 приводного цилиндра 1, плунжер 5 которого и соединенная с ним колоннаштанг поднимаютсявверх. Одновременно воздух, находящийся в бесштоковой полости 4 приводного цилиндра 1, вытесняется поднимающимся плунжером 5 по трубопроводу 27 через управляемый вентиль 13 в атмосферу. При достижении плунжером 5 крайнего верхнего положения его выступающий торец 33 контактирует с верхним концевым выключателем 34, которыйвыдает сигнал на переключение управляемого гидрораспределителя 8. После реверса привода рабочий цикл повторяется.Привод работает аналогично и привыходе иэ строя другой скважины. Вэтом случае для обеспечения работыскважины с приводным цилиндром 2 водиночном режиме с уравновешиваниемпри помощи пневмогидроаккумулятора 2необходимо закрыть управляемые вентили 9, 12, 15 и 1 б и открыть управ ляемые вентили 1 О, 11, 14, 17 и 18.1174594Составитель Э.ГинзбургТехред З,Палий Корректор М.МаксимишинецРедактор А.СабоЗаказ 5157/33 Тираж 586 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб д. 4/5 Филиал ППП "Патент", г, Ужгород, ул. Проектная, 4