Название изобретения: Устройство для подъема жидкости из скважин.

Авторы изобретения: Бондаренко В.А.

Заявитель: Оренбургский государственный университет

Дата поступления заявки в Патентное ведомство 12.05.1999

Индекс рубрики МПК: 7 F 04 B 47/02

Адрес для переписки: 460352, г. Оренбург, пр. Победы 13, ОГУ, патентный отдел.

7 F 04 B 47/02

7 - МЕХАНИКА; ОСВЕЩЕНИЕ; ОТОПЛЕНИЕ; ДВИГАТЕЛИ

F 04 B – основной подкласс для насосов

47/02 - Насосы или насосные установки, специально предназначенные для подъема жидкостей с больших глубин, с приводным устройством, расположенным на поверхности земли

Описание:

1. Область техники (указывает область применения разработки)

Изобретение относится к области маши­ностроения, а именно к области оборудова­ния для подъема нефти из скважин, и может быть использовано для откачки пластовых вод и добычи различных полезных ископае­мых, находящихся под землей на больших глубинах в жидком состоянии.

2. Уровень техники (включает перечень аналогов, ближайших прототипов и его недостатки)

Известно устройство для добычи нефти из скважин в случае ее залегания на больших глубинах и малого пластового давления (Храмов РА. Длинноходовые на­сосные установки для добычи нефти. Под научной редакцией Б.З. Султанова. -М.: Недра, 1996 , 208 с.). Основным элементом указанного устройства является наземный привод и плунжерный насос в скважине с возвратно-поступательным движением плун­жера при ходе в несколько метров. Недо­статком известного устройства является низкая производительность, большие габари­ты и металлоемкость.

Известна также длинноходовая насосная установка для откачки высокогазированной нефти из скважин (патент РФ М 2111343, МПК 7 Е 21 В 43/00, ВИ N 14, 1998). Установка содержит реверсивный наземный привод с редуктором на подвижном основа­нии тележке, установленный на валу редуктора барабан с радиальными передвиж­ными ограничительными штангами, соеди­ненный с барабаном спирально намотанный на барабан гибкий тяговый орган, плунжер, соединенный с гибким тяговым органом.

Недостатком этой установки является низкая эффективность процесса добычи нефти из-за малой приспособленности ее к ремонту в условиях эксплуатации при обрыве гибкого тягового органа. В этом случае отключают энергоисточник, останавливают двигатель привода и барабан. Тележку откатывают в сторону от скважины и сматывают с барабана остаток гибкого тягового органа. Извлекают из скважины плунжерный насос и отсоединяют от плун­жера второй остаток гибкого тягового органа и спирально наматывают на барабан. К свободному концу гибкого тягового органа присоединяют плунжер насоса и опускают последний в скважину. Процесс замены гибкого тягового органа является опасной, трудоемкой и длительной операцией, связан­ной с подъемом и транспортировкой больших масс. Задача трудновыполнима в сложных климатических условиях (пониженные тем­пературы, снег и т.п.). В связи с этим для данной операции используют специальный монтажный стенд на базе большегрузного автомобиля. Связанные с заменой ленты длительные простои длинноходовой установ­ки снижают ее производительность и эффек­тивность процесса добычи нефти.

3. Раскрытие изобретения (указывается технический результат, задача, на которую направлено данное изобретение, существенные признаки, которые характеризуют разработку)

Установка предназначена для подъема нефти из скважин и может быть использо­вана для откачки пластовых вод и добычи различных полезных ископаемых, находя­щихся под землей на больших глубинах в жидком состоянии. Содержит реверсивный наземный привод с редуктором на подвижном основании-тележке. На валу редуктора уста­новлен барабан с радиальными передвижны­ми ограничительными штангами, гибкий тяговый орган соединен с барабаном и спирально намотан на него. Плунжер соединен с гибким тяговым органом. Барабан снабжен ободом, состоящим из двух полуко­лец и установленным на барабане между ограничительными штангами. Полукольца обода установлены на барабане гладкой внутренней поверхностью с возможностью осевого перемещения и соединены между собой с одного конца двухопорным шарни­ром, содержащим две плоские щечки с отверстиями и две фигурные щечки с уступами и отверстиями и цилиндрический палец, а с другого конца - двойным замком, содержащим две плоские щечки с резьбовыми отверстиями, две фигурные щечки с уступа­ми и гладкими отверстиями и два винта. По крайней мере, одно полукольцо снабжено фигурным пазом с размерами и формой, соответствующими узлу крепления гибкого тягового органа. Повышает безопасность и производительность ремонта.

Данное решение является наиболее близ­ким по технической сущности к предлагае­мому решению.

4. Перечень фигур и чертежей (с указанием что на них изображено)

На фиг. 1 показана установка для подъема жидкости из скважин, на фиг. 2 -двухопорный шарнир, на фиг. 3 - двухопор­ный шарнир в разрезе, на фиг. 4 - двойной замок, на фиг. 5 - двойной замок в разрезе.

Установка содержит раму 1, основание-тележку 2, установленный на ней реверсив­ный наземный привод 3 с выходным валом 4, барабан 5, установленный на выходном валу 4, снабженный на обоих торцах радиальными ограничительными штангами б, между которыми спирально намотан гибкий тяговый орган 7, соединенный с плунжером 8. На барабане 5 между ограничительными штангами б расположен обод 9, состоящий из двух полуколец, установленных гладкой внутренней поверхностью 10 с возможностью осевого перемещения и соединенных между собой с одного конца двухопорным шарниром 11, а с другого конца - двойным замком 12. Двухопорный шарнир 11 содержит две плоские щечки 13 с отверстиями 14, закрепленные на одном полукольце, и две фигурные щечки 15 с уступами 16 и отверстиями 17, закрепленные на другом полукольце, цилиндрический палец 18. Плоские щечки 13 размещены между уступами 16, а цилиндрический палец 18 установлен в отверстиях 14 с возможностью вращения вокруг своей оси. Двойной замок 12 содержит две плоские щечки 19 с резьбовыми отверстиями 20, закрепленные на одном полукольце, две фигурные щечки 21 с уступами 22 и гладкими отверстиями 23, закрепленные на другом полукольце, а также два винта 24, причем головки винтов 24 размещены на уступах 22 фигурных щечек 21. Одно полукольцо снабжено фигурным пазом 25 с размерами и формой, соответствующими узлу крепления 26 тяго­вого органа 7, причем узел крепления 26 выполнен в виде цилиндрического пальца, а гибкий тяговый орган 7 своим концом установлен на узле крепления 26, уложен в фигурном пазу 25 полукольца и спирально намотан на гладкую наружную поверхность 27 обода 9.