Патент на изобретение №2347946

(54) ГРУППОВОЙ ПРИВОД ШТАНГОВЫХ НАСОСОВ

(57) Реферат:

Изобретение относится к технике добычи нефти и может быть использовано при эксплуатации кустовых скважин штанговыми насосами. Групповой привод штанговых насосов включает двигатель, редуктор с кривошипом и противовесом, стойки с направляющими шкивами, канатные подвески с узлами крепления и устьевые уплотнения. Привод снабжен гасителем динамических нагрузок, который выполнен в виде двуплечего рычага, свободно вращающегося на оси, установленной на кривошипе, а устьевые уплотнения размещены внутри скважин и выполнены в виде герметичных пар «длинный цилиндр – короткий шток» с диаметрами, не меньшими диаметров рабочих насосов. Повышается работоспособность привода гашением динамических нагрузок, уменьшаются габариты привода и металлоемкость за счет уменьшения габаритов стоек направляющих шкивов и основания привода. 1 ил.

Изобретение относится к технике добычи нефти и может быть использовано при эксплуатации кустовых скважин штанговыми насосами.

Известен привод, установленный на фундаменте и содержащий раму, стойку, балансир с головкой, канатную подвеску, роликовый узел для крепления канатной подвески, шкив (Авт. св. СССР 682668, Е04В 47/02, 1979). Недостатком данного привода является невозможность эксплуатации скважин, находящихся друг от друга на расстоянии, превышающем диаметр шкива, а также жесткая передача динамических нагрузок от одной колоны штанг другой и редуктору.

Известен групповой привод штанговых насосов, включающий двигатель, редуктор, балансир, направляющие шкивы, установленные на стойке с основанием, две канатные подвески, соединяющие балансир с устьевыми штоками, каждая из которых включает два каната и узел крепления устьевого штока (Аливердизаде К.С. Приводы штангового глубинного насоса. – М.: Недра, 1973). Недостатком данной конструкции является невозможность эксплуатации скважин, находящихся друг от друга на различных расстояниях между устьями, а также жесткая передача динамических нагрузок от одной колоны штанг другой и редуктору.

Наиболее близким техническим решением (прототипом) является групповой привод штанговых насосов, включающий двигатель, редуктор с кривошипом и противовесом, размещенным на двуплечей направляющей, установленной перпендикулярно кривошипу на противоположном относительно места установки кривошипа конце ведомого вала, стойки с направляющими шкивами и канатные подвески с узлами крепления установленными на кривошипе. (Авт. св. РФ 2118709, кл. 6 В 47/02, бюл. №25 от 10.09.98).

Недостатками данного группового привода являются большие габариты и металлоемкость, обусловленные наличием в конструкции высоких стоек для направляющих шкивов, а также жесткая передача динамических нагрузок от одной колонны штанг другой и редуктору.

Технической задачей изобретения является повышение работоспособности привода гашением динамических нагрузок, уменьшение габаритов привода и металлоемкости за счет уменьшения габаритов стоек направляющих шкивов и основания привода.

Задача достигается тем, что известный групповой привод штанговых насосов, включающий двигатель, редуктор с кривошипом и противовесом, стойки с направляющими шкивами, канатные подвески с узлами крепления и устьевые уплотнения, согласно изобретению снабжен гасителем динамических нагрузок, который выполнен в виде двуплечего рычага, свободно вращающегося на оси, установленной на кривошипе, а устьевые уплотнения размещены внутри скважин и выполнены в виде герметичных пар «длинный цилиндр – короткий шток» с диаметрами, не меньшими диаметров рабочих насосов.

На чертеже представлен групповой привод штанговых насосов.

Групповой привод штанговых насосов состоит из двигателя 1, редуктора 2, кривошипа 3, установленного на одном из концов ведомого вала 4 редуктора 2, гасителя 5, направляющих шкивов 6 и 7, гибких звеньев 8 и 9, которые соединяют короткие штоки 10 и 11 с гасителем 5, который установлен на оси 12 с возможностью свободного вращения на кривошипе 3. Короткие штоки 10 и 11 размещены внутри длинных цилиндров 13 и 14, снабженных отверстиями 15 и 16, и закрепленных в герметичных опорах 17 и 18 держателей 19 и 20, подвешенных на планшайбах 21 и 22. К коротким штокам 10 и 11 присоединены колонны штанг 23 и 24 с рабочими насосами 25 и 26. На втором конце ведомого вала 4 редуктора 2 установлена двуплечая направляющая 27, на которой размещен противовес 28.

Групповой привод работает следующим образом.

Вращение от двигателя 1 передается редуктору 2 и далее кривошипу 3. При вращении кривошипа 3 одна из колонн штанг, например 23, с коротким штоком и плунжером рабочего насоса перемещается вверх, а другая вниз. В скважине, где колонна штанг 23 движется вниз, жидкость подается через отверстия 15 в длинном цилиндре 13 в нагнетательную линию, не попадая на дневную поверхность за счет герметичного сопряжения короткого штока 10 с длинным цилиндром 13 и длинного цилиндра 13 с держателем 19 посредством герметичной опоры 17. Соответствующее гибкое звено 8 за счет большего усилия в нем, чем в другом гибком звене 9, которое обеспечивает ход вниз, составляет с двуплечим рычагом гасителя 5 прямую линию. При изменении соотношения сил в гибких звеньях 8 и 9 за счет динамических составляющих двуплечий рычаг поворачивается вокруг оси 12, сообщая этим гибкому звену 9 с большей нагрузкой определенный свободный ход, что позволяет уменьшить величину и амплитуду динамических нагрузок.

Положительный эффект при эксплуатации предлагаемого варианта группового привода штанговых насосов достигается за счет гашения динамических нагрузок на привод в процессе эксплуатации и уменьшения габаритов привода.

Предлагаемое изобретение может быть использовано на всех кустовых скважинах, независимо от расстояния между скважинами и характера добываемой жидкости.

Формула изобретения

Групповой привод штанговых насосов, включающий двигатель, редуктор с кривошипом и противовесом, стойки с направляющими шкивами и канатные подвески с узлами крепления, отличающийся тем, что он снабжен гасителем динамических нагрузок, который выполнен в виде двуплечего рычага, свободно вращающегося на оси, установленной на кривошипе, а устьевые уплотнения размещены внутри скважин и выполнены в виде герметичных пар «длинный цилиндр – короткий шток» с диаметрами, не меньшими диаметров рабочих насосов.

РИСУНКИ