RU158650U1 - OIL-FREE PUMPING UNIT FOR OIL PRODUCTION - Google Patents

Abstract

Бесштанговая насосная установка для добычи нефти, содержащая подвешенный на колонне насосных труб аксиально-поршневой насос и привод вращения вала аксиально-поршневого насоса, причем последний снабжен корпусом, в котором образованы рабочие камеры, в каждой из которых расположен подпружиненный относительно корпуса и установленный с приводом возвратно-поступательного осевого перемещения от наклонной шайбы плунжер, каждая из рабочих камер сообщена со стороны входа в нее перекачиваемой среды с всасывающим и со стороны выхода из нее перекачиваемой среды - с нагнетательным клапаном, а наклонная шайба установлена в корпусе и соединена с валом аксиально-поршневого насоса, между наклонной шайбой и рабочими камерами расположена поперечная перегородка, в которой расположены уплотненные относительно нее толкатели, установленные между наклонной шайбой и каждым из плунжеров с упором одним концом в наклонную шайбу и другим концом в плунжеры, отличающаяся тем, что электродвигатель, используемый в качестве привода вращения вала, установлен ниже аксиально-поршневого насоса, корпус в верхней части выполнен с переводником для соединения с колонной насосных труб, в переводнике установлено сливное устройство с разрывной мембраной, корпус снабжен фильтром, выполненным в виде сквозных отверстий в стенке корпуса под плунжерами, плунжеры выполнены полыми, всасывающий клапан расположен в каждом плунжере в нижней его части, нагнетательный клапан расположен над каждым плунжером в корпусе, выход из каждого нагнетательного клапана сообщен с переводником, между аксиально-поршневым насосом и электродвигателем установлен коA rodless pumping unit for oil production, comprising an axial piston pump suspended on a column of pump tubes and an axial piston pump shaft rotation drive, the latter being provided with a housing in which working chambers are formed, each of which is spring-loaded relative to the housing and mounted returnably with the drive - translational axial displacement from the inclined washer the plunger, each of the working chambers is communicated from the input side of the pumped medium with the suction and from the output side of it the medium being pumped - with a discharge valve, and the inclined washer is installed in the housing and connected to the shaft of the axial piston pump, between the inclined washer and the working chambers there is a transverse partition, in which there are pushers relative to it, installed between the inclined washer and each of the plungers with emphasis one end into an inclined washer and the other end into plungers, characterized in that the electric motor used as a shaft rotation drive is installed below the axial piston pump, housing c in the upper part it is made with an adapter for connecting to a column of pump pipes, a drain device with a bursting disc is installed in the adapter, the housing is equipped with a filter made in the form of through holes in the housing wall under the plungers, the plungers are hollow, the suction valve is located in each plunger in the lower its parts, the discharge valve is located above each plunger in the housing, the outlet of each discharge valve is communicated with a sub, between the axial piston pump and the electric motor

Description

Полезная модель относится к области гидромашиностроения, в частности к бесштанговым насосным установкам для добычи нефти с аксиально-поршневыми насосами объемного вытеснения.The utility model relates to the field of hydraulic engineering, in particular to rodless pumping units for oil production with axial piston displacement pumps.

Известна бесштанговая насосная установка для добычи нефти, содержащая аксиально-поршневой насос с корпусом и размещенными в нем клапанно-распределительной системой, приводным валом и установленными вокруг приводного вала в рабочих цилиндрах плунжерами (см. патент GB №1195146, кл. F04B 9/08, опубл. 17/06/1970).Known rodless pumping unit for oil production, containing an axial piston pump with a housing and placed in it a valve-distribution system, a drive shaft and plungers installed around the drive shaft in the working cylinders (see patent GB No. 1195146, class F04B 9/08, publ. 17/06/1970).

Однако данная бесштанговая насосная установка имеет сложную конструкцию, что приводит к снижению его надежности.However, this rodless pump unit has a complex structure, which leads to a decrease in its reliability.

Наиболее близкой к полезной модели по технической сущности и достигаемому результату является бесштанговая насосная установка для добычи нефти, содержащая подвешенный на колонне насосных труб аксиально-поршневой насос и расположенный над последним привод вращения вала аксиально-поршневого насоса, причем последний снабжен корпусом, в котором образованы рабочие камеры, в каждой из которых расположен подпружиненный относительно корпуса и установленный с приводом возвратно-поступательного осевого перемещения от наклонной шайбы плунжер, каждая из рабочих камер сообщена со стороны входа в нее перекачиваемой среды с всасывающим и со стороны выхода из нее перекачиваемой среды - с нагнетательным клапаном, оба клапана без пружин распложены в корпусе насоса, между наклонной шайбой и рабочими камерами установлена поперечная перегородка, в которой расположены уплотненные относительно нее толкатели, установленные между наклонной шайбой и каждым из плунжеров с упором одним концом в наклонную шайбу и другим концом в плунжеры, а наклонная шайба установлена в корпусе и соединена с валом аксиально-поршневого насоса, причем полость, где размещена наклонная шайба с подшипниковыми узлами, заполнена маслом (см. патент на полезную модель CN №202031821, кл. F04B 47/00, опубл. 09.11.2011).В этом устройстве в полость, где размещен подшипниковый узел, может попадать перекачиваемая жидкость, а сама конструкция насоса очень сложная и ненадежная в работе.The closest to the utility model in terms of technical nature and the achieved result is a rodless pumping unit for oil production, comprising an axial piston pump suspended on a column of pump tubes and located above the last axial piston pump shaft drive, the latter having a housing in which the workers are formed chambers, in each of which is located a spring plunged relative to the housing and mounted with a reciprocating axial displacement drive from the inclined washer p, each of the working chambers is connected from the inlet of the pumped medium to the suction and from the side of the outlet of the pumped medium to the discharge valve, both valves without springs are located in the pump casing, a transverse partition is installed between the inclined washer and the working chambers, in which pushers are sealed relative to it, installed between the inclined washer and each of the plungers, with one end resting on the inclined washer and the other end in the plungers, and the inclined washer installed in the housing and connected with an axial piston pump shaft, the cavity where the inclined washer with bearing assemblies is located is filled with oil (see Utility Model Patent CN No. 202031821, class. F04B 47/00, publ. 11/09/2011). In this device, the pumped liquid can enter the cavity where the bearing assembly is located, and the pump design itself is very complex and unreliable in operation.

Задачей полезной модели является расширение арсенала технических средств.The objective of the utility model is to expand the arsenal of technical means.

Технический результат заключается в создании установки, защищенной от попадания среды в подшипниковый узел аксиально-поршневого насоса с одновременным обеспечением работы деталей пар трения в масле в долговременном режиме с повышением за счет этого надежности работы установки.The technical result consists in the creation of an installation that is protected from ingress of medium into the bearing assembly of an axial piston pump with simultaneous operation of parts of friction pairs in oil in a long-term mode, thereby increasing the reliability of the installation.

Указанный технический результат достигается за счет того, что в бесштанговой насосной установке для добычи нефти, содержащей подвешенный на колонне насосных труб аксиально-поршневой насос и привод вращения вала аксиально-поршневого насоса, причем последний снабжен корпусом, в котором образованы рабочие камеры, в каждой из которых расположен подпружиненный относительно корпуса и установленный с приводом возвратно-поступательного осевого перемещения от наклонной шайбы плунжер, каждая из рабочих камер сообщена со стороны входа в нее перекачиваемой среды с всасывающим и со стороны выхода из нее перекачиваемой среды - с нагнетательным клапаном, а наклонная шайба установлена в корпусе и соединена с валом аксиально-поршневого насоса, между наклонной шайбой и рабочими камерами расположена поперечная перегородка, в которой расположены уплотненные относительно нее толкатели, установленные между наклонной шайбой и каждым из плунжеров с упором одним концом в наклонную шайбу и другим концом в плунжеры, электродвигатель, используемый в качестве привода вращения вала, установлен ниже аксиально-поршневого насоса, корпус в верхней части выполнен с переводником для соединения с колонной насосных труб, в переводнике установлено сливное устройство с разрывной мембраной, корпус снабжен фильтром, выполненным в виде сквозных отверстий в стенке корпуса под плунжерами, плунжеры выполнены полыми, всасывающий клапан расположен в каждом плунжере в нижней его части, нагнетательный клапан расположен над каждым плунжером в корпусе, выход из каждого нагнетательного клапана сообщен с переводником, между аксиально-поршневым насосом и электродвигателем установлен компенсатор расширения масла, а полость последнего и сообщенные с ней полость корпуса аксиально-поршневого насоса ниже поперечной перегородки и полость электродвигателя заполнены маслом.The specified technical result is achieved due to the fact that in a rodless pumping unit for oil production, containing an axial piston pump and an axial piston pump shaft rotational drive, the latter having a housing in which working chambers are formed, in each of of which there is a plunger spring-loaded relative to the housing and mounted with a reciprocating axial displacement drive from the inclined washer, each of the working chambers is communicated from the input side to it the medium being pumped in with the suction medium and on the outlet side of the medium being pumped — with the discharge valve, and the inclined washer is installed in the housing and connected to the shaft of the axial piston pump, a transverse partition is located between the inclined washer and the working chambers, in which the pushers are sealed relative to it, installed between the inclined washer and each of the plungers with one end resting on the inclined washer and the other end on the plungers, the electric motor used as a shaft rotation drive installed below the axial piston pump, the casing in the upper part is made with a sub for connecting to the pump pipe string, the drain has a bursting disc in the sub, the casing is equipped with a filter made in the form of through holes in the casing wall under the plungers, the plungers are hollow, suction a valve is located in each plunger in its lower part, a discharge valve is located above each plunger in the housing, the outlet of each discharge valve is communicated with an adapter, between the axial piston an oil expansion compensator is installed by the pump and the electric motor, and the cavity of the latter and the cavity of the axial-piston pump housing connected to it below the transverse partition and the cavity of the electric motor are filled with oil.

На чертеже представлен продольный разрез аксиально-поршневого насоса установки.The drawing shows a longitudinal section of an axial piston pump installation.

Бесштанговая насосная установка для добычи нефти содержит подвешенный на колонне насосных труб (не показана на чертеже) аксиально-поршневой насос 1 и расположенный под последним привод вращения (не показан на чертеже) вала 2 аксиально-поршневого насоса 1, который снабжен корпусом 3 с образованными в нем рабочими камерами 4, в каждой из которых расположен подпружиненный относительно корпуса 3 и установленный с приводом возвратно-поступательного осевого перемещения от наклонной шайбы 5 плунжер 6. Каждая из рабочих камер 4 сообщена со стороны входа в нее перекачиваемой среды с всасывающим 7 и со стороны выхода из нее перекачиваемой среды - с нагнетательным клапаном 8, причем клапан 7 может работать и без пружины. Наклонная шайба 5 установлена в корпусе 3 и соединена с валом 2 аксиально-поршневого насоса 1. В качестве привода вращения вала 2 ниже аксиально-поршневого насоса 1 установлен электродвигатель. Корпус 3 в верхней части выполнен с переводником 10 для соединения с колонной насосных труб. В переводнике 10 установлено сливное устройство 11 с разрывной мембраной. Корпус 3 снабжен фильтром 12, выполненным в виде сквозных отверстий в стенке корпуса 3 под плунжерами 6. Плунжеры 6 выполнены полыми. Всасывающий клапан 7 расположен в каждом плунжере 6 в нижней его части, а нагнетательный клапан 8 расположен над каждым плунжером 6 в корпусе 3. Выход из каждого нагнетательного клапана 8 сообщен с переводником 10. Между наклонной шайбой 5 и рабочими камерами 4 под фильтром 12 расположена поперечная перегородка 13, в которой расположены уплотненные относительно нее толкатели 14, установленные между наклонной шайбой 5 и каждым из плунжеров 6 с упором одним концом в наклонную шайбу 5 и другим концом в плунжеры 6.The rodless pumping unit for oil production contains an axial piston pump 1 suspended on a column of pump pipes (not shown in the drawing) and located under the last rotational drive (not shown in the drawing) of the shaft 2 of the axial piston pump 1, which is equipped with a housing 3 with it with working chambers 4, in each of which a plunger 6 is installed spring-loaded relative to the housing 3 and installed with a reciprocating axial movement from the inclined washer 5. Each of the working chambers 4 is communicated from the passage of the pumped medium into it with the suction 7 and from the outlet side of the pumped medium with the discharge valve 8, and the valve 7 can work without a spring. An inclined washer 5 is installed in the housing 3 and connected to the shaft 2 of the axial piston pump 1. An electric motor is installed as a drive for rotating the shaft 2 below the axial piston pump 1. The housing 3 in the upper part is made with a sub 10 for connection with a column of pump pipes. In the sub 10, a drain device 11 with a bursting disc is installed. The housing 3 is equipped with a filter 12, made in the form of through holes in the wall of the housing 3 under the plungers 6. The plungers 6 are made hollow. A suction valve 7 is located in each plunger 6 in its lower part, and a discharge valve 8 is located above each plunger 6 in the housing 3. The outlet of each discharge valve 8 is connected with a sub 10. Between the inclined washer 5 and the working chambers 4, there is a transverse the partition 13, in which the pushers 14 are sealed relative to it, mounted between the inclined washer 5 and each of the plungers 6 with one end resting on the inclined washer 5 and the other end into the plungers 6.

Между корпусом 3 аксиально-поршневого насоса 1 и электродвигателем установлен компенсатор расширения масла (не показан на чертеже), а полость последнего и сообщенные с ней полость корпуса 3 аксиально-поршневого насоса 1 ниже поперечной перегородки 13 и полость электродвигателя заполнены маслом.An oil expansion compensator (not shown in the drawing) is installed between the housing 3 of the axial piston pump 1 and the motor, and the cavity of the latter and the cavity of the housing 3 of the axial piston pump 1 connected to it below the transverse partition 13 and the motor cavity are filled with oil.

Бесштанговая насосная установка для добычи нефти работает следующим образом.A rodless pumping unit for oil production works as follows.

В процессе работы установки крутящий момент от привода вращения передается валу 2 аксиально-поршневого насоса 1 и соединенной с последним вращающейся наклонной шайбе 5. При этом полые плунжеры 6 под действием толкателей 14 совершают возвратно-поступательное перемещение, обеспечивая попеременно всасывание откачиваемой жидкой среды из скважины, поступающей через фильтр 12 в корпус 3, и далее поочередно через всасывающие клапаны 7 в рабочие камеры 4 с последующим нагнетанием откачиваемой жидкой среды из рабочих камер 4 через нагнетательные клапаны 8, в данном случае нефти, в колонну насосных труб.During the operation of the installation, the torque from the rotation drive is transmitted to the shaft 2 of the axial piston pump 1 and connected to the last rotating inclined washer 5. In this case, the hollow plungers 6 under the action of the pushers 14 make a reciprocating movement, providing alternately suction of the pumped liquid medium from the well, entering through the filter 12 into the housing 3, and then alternately through the suction valves 7 into the working chambers 4 with the subsequent injection of the pumped liquid medium from the working chambers 4 through the discharge cells pans 8, in this case the oil pump to the column tube.

Компенсатор расширения масла позволяет регулировать объем полости образованной сообщенными между собой полостями компенсатора расширения масла, корпуса 3 аксиально-поршневого насоса 1 ниже поперечной перегородки 13 и электродвигателя при различной температуре масла, нагревающегося в процессе работы установки, и обеспечивает переток масла между этими полостями.The oil expansion compensator allows you to adjust the volume of the cavity formed by the interconnected cavities of the oil expansion compensator, the housing 3 of the axial piston pump 1 below the transverse baffle 13 and the electric motor at different temperatures of the oil heating during the operation of the installation, and provides oil overflow between these cavities.

Таким образом, достигнута эффективная защита пар трения от механических примесей и обеспечивается надежная работа аксиально-поршневого насоса и всей установки в целом..Thus, effective protection of friction pairs from mechanical impurities is achieved and reliable operation of the axial piston pump and the entire installation as a whole is ensured.

Полезная модель может быть использована в нефтегазовой промышленности и других отраслях промышленности для откачки жидких сред из скважины.The utility model can be used in the oil and gas industry and other industries for pumping liquid media from a well.

Claims (1)

Бесштанговая насосная установка для добычи нефти, содержащая подвешенный на колонне насосных труб аксиально-поршневой насос и привод вращения вала аксиально-поршневого насоса, причем последний снабжен корпусом, в котором образованы рабочие камеры, в каждой из которых расположен подпружиненный относительно корпуса и установленный с приводом возвратно-поступательного осевого перемещения от наклонной шайбы плунжер, каждая из рабочих камер сообщена со стороны входа в нее перекачиваемой среды с всасывающим и со стороны выхода из нее перекачиваемой среды - с нагнетательным клапаном, а наклонная шайба установлена в корпусе и соединена с валом аксиально-поршневого насоса, между наклонной шайбой и рабочими камерами расположена поперечная перегородка, в которой расположены уплотненные относительно нее толкатели, установленные между наклонной шайбой и каждым из плунжеров с упором одним концом в наклонную шайбу и другим концом в плунжеры, отличающаяся тем, что электродвигатель, используемый в качестве привода вращения вала, установлен ниже аксиально-поршневого насоса, корпус в верхней части выполнен с переводником для соединения с колонной насосных труб, в переводнике установлено сливное устройство с разрывной мембраной, корпус снабжен фильтром, выполненным в виде сквозных отверстий в стенке корпуса под плунжерами, плунжеры выполнены полыми, всасывающий клапан расположен в каждом плунжере в нижней его части, нагнетательный клапан расположен над каждым плунжером в корпусе, выход из каждого нагнетательного клапана сообщен с переводником, между аксиально-поршневым насосом и электродвигателем установлен компенсатор расширения масла, а полость последнего и сообщенные с ней полость корпуса аксиально-поршневого насоса ниже поперечной перегородки и полость электродвигателя заполнены маслом. A rodless pumping unit for oil production, comprising an axial piston pump suspended on a column of pump tubes and an axial piston pump shaft rotation drive, the latter being provided with a housing in which working chambers are formed, each of which is spring-loaded relative to the housing and mounted returnably with the drive - translational axial displacement from the inclined washer the plunger, each of the working chambers is communicated from the input side of the pumped medium with the suction and from the output side of it the medium being pumped - with a discharge valve, and the inclined washer is installed in the housing and connected to the shaft of the axial piston pump, between the inclined washer and the working chambers there is a transverse partition, in which there are pushers relative to it, installed between the inclined washer and each of the plungers with emphasis one end into an inclined washer and the other end into plungers, characterized in that the electric motor used as a shaft rotation drive is installed below the axial piston pump, housing c in the upper part it is made with an adapter for connecting to a column of pump pipes, a drain device with a bursting disc is installed in the adapter, the housing is equipped with a filter made in the form of through holes in the housing wall under the plungers, the plungers are hollow, the suction valve is located in each plunger in the lower its parts, the discharge valve is located above each plunger in the housing, the outlet of each discharge valve is communicated with a sub, between the axial piston pump and the electric motor oil expansion compensator, and the cavity of the latter and the cavity of the axial piston pump housing connected to it below the transverse partition and the cavity of the motor are filled with oil.

Images