25 Устройство, работа и области эффективного применения скважинных плунжерных насосов.

Устройство предназначено для использования в области нефтепромыслового оборудования при проектировании, изготовлении и эксплуатации скважинных штанговых насосов. Плунжер скважинного штангового насоса содержит трубу и насадки. Насадки имеют переменный диаметр. Зазор между максимальным диаметром последнего кольцевого выступа насадки и внутренним диаметром цилиндра, в котором установлен плунжер, равен или меньше половины размера зазора пары плунжер-цилиндр насоса. Минимальный диаметр кольцевого выступа выполнен с учетом возможности прохода частиц механических примесей максимального размера, характерных для эксплуатации конкретной скважины. Уменьшение износа позволит снизить темпы увеличения утечек, обеспечив стабильную подачу насоса в течение длительного времени. Повышается надежность пары плунжер-цилиндр. 1 ил.  ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Изобретение относится к нефтепромысловому оборудованию и может быть использовано при проектировании, изготовлении и эксплуатации скважинных штанговых насосов (далее - СШН). Известен плунжер СШН, представляющий собой трубу с наружной рабочей поверхностью, имеющей износостойкое хромовое покрытие или нанесенный износостойкий порошок, а также выполненные на части наружной поверхности плунжера кольцевые канавки (см. каталог «Скважинные штанговые насосы для добычи нефти», М., ЦИНТИХИМНЕФТЕМАШ, 1988, стр.31). При прохождении откачиваемой жидкости с механическими примесями (далее - мехпримесями) наружная поверхность плунжера выполняет функцию обеспечения герметичности пары плунжер-цилиндр СШН, кольцевые канавки выполняют функцию аккумулирования части находящихся в откачиваемой жидкости мехпримесей, ведущую к снижению изнашивания указанной пары. К числу недостатков данного плунжера следует отнести то, что кольцевые канавки быстро заполняются мехпримесями, после чего плунжер начинает работать как плунжер без канавок, при этом мехпримеси, скапливаясь в канавках, создают на некоторой части плунжера поверхность, насыщенную мехпримесями с высокой твердостью, что приводит к ужесточению процесса изнашивания цилиндра СШН. Известен универсальный плунжер для глубинных насосов, на наружной поверхности которого выполнены две фаски, заканчивающиеся седлами, в которых размещены два комбинированных полиуретановых уплотнения, функцией которых является уплотнение находящегося между ними сплошного жидкостного кольца. Указанное жидкостное кольцо, наружная поверхность которого контактирует с внутренней поверхностью цилиндра, выполняет функцию обеспечения герметичности пары плунжер-цилиндр при возвратно-поступательном движении плунжера СШН (см. патент США №5120203, кл. F04В 21/04 / 39/10, F01В 31/00, A16L 25/00, 1992). Недостатком данной конструкции является то, что при наличии в откачиваемой жидкости мехпримесей комбинированное полиуретановое уплотнение под действием высокого перепада давления над и под плунжером будет разрушено, что приведет к утечке жидкостного кольца, ведущее к потере герметичности пары плунжер-цилиндр СШН. Известен плунжер штангового насоса, поверхность которого представлена поверхностью отдельных втулок с уплотнительными кольцами, разрезными упорными вкладышами, верхней и нижней муфтами. Благодаря такой конструкции втулки могут смещаться в радиальном направлении. При возвратно-поступательном движении плунжера поверхности отдельных втулок принимают форму, соответствующую внутренней поверхности цилиндра, что позволяет сглаживать дефекты сборки цилиндра и кривизну насоса, т.е. выполнять функцию обеспечения герметичности пары за счет изменения наружной поверхности втулок плунжера относительно внутренней поверхности цилиндра.

К числу недостатков данного плунжера с насадками относится исключение возможности прохода мехпримесей в зазоре пары плунжер-цилиндр, поскольку металлические уплотнительные кольца насадок, контактируя с внутренней поверхностью цилиндра, исключают наличие зазора, а, значит, и вышеуказанную возможность, что в целом приводит к увеличению вероятности появления песчаных пробок на приеме насоса или в скважине. Одновременно к числу недостатков следует отнести ухудшение условий смазки пары плунжер-цилиндр СШН, также объясняемое прямым контактом металлических уплотнительных колец насадок и цилиндра, что исключает поступление откачиваемой жидкости к точкам контакта кольцо-цилиндр СШН.