RU191035U1 - HYDRAULIC DRIVE BRAKE PUMP PUMP - Google Patents

Abstract

Предлагаемый гидравлический привод штангового скважинного насоса предназначен для использования в насосном оборудовании для добычи нефти из буровых скважин.Технической задачей предлагаемого устройства является исключение гидравлических ударов и ограничение слива жидкости через насос.Для решения поставленной технической задачи гидравлический привод штангового скважинного насоса содержит гидравлический насос с приводом от электродвигателя, связанный напорной линией с цилиндром привода штанги и с баком, содержащим рабочую жидкость. Цилиндр привода штанги соединен сливной линией с баком через дроссель и гидрораспределитель, а напорная линия содержит как минимум один обратный клапан. 1 н.п. ф-лы.The proposed hydraulic drive of the sucker-rod pump is intended for use in pumping equipment for oil production from boreholes. The technical task of the proposed device is to eliminate hydraulic shocks and restrict the discharge of fluid through the pump. To solve the technical problem, the hydraulic drive of the sucker-rod pump contains a hydraulic pump driven by an electric motor connected by a pressure line to the rod drive cylinder and to a tank containing a working fluid s. The rod drive cylinder is connected by a drain line to the tank through a throttle and a control valve, and the pressure line contains at least one check valve. 1 n.p. f-ly.

Description

Предлагаемая полезная модель предназначена для использования в насосном оборудовании для добычи нефти из буровых скважин.The proposed utility model is intended for use in pumping equipment for oil production from boreholes.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является гидравлический привод штангового скважинного насоса, содержащий гидравлический насос с приводом от электродвигателя, связанный с цилиндром привода штанги и с баком, содержащим рабочую жидкость. (См. патент RU №174684, опубл. 25.10.2017).The closest technical solution to the proposed one is a hydraulic drive of a sucker rod pump, containing a hydraulic pump driven by an electric motor, connected to the cylinder of the rod drive and to the tank containing the working fluid. (See patent RU No. 174684, publ. 25.10.2017).

Недостатком указанного привода является наличие гидравлических ударов при переключении направляющего клапана, нагрев масла в баке при нерегулируемом сливе жидкости через насос и связанное с этим отсутствие возможности задержки поршня в крайних положениях для обеспечения эффективной работы подземного оборудования.The disadvantage of this drive is the presence of water hammer when switching the directional valve, heating the oil in the tank with uncontrolled discharge of fluid through the pump, and the resulting lack of the possibility of delaying the piston in extreme positions to ensure efficient operation of underground equipment.

Технической задачей предлагаемого устройства является исключение гидравлических ударов и ограничение слива жидкости через насос.The technical task of the proposed device is the elimination of water hammer and the restriction of fluid discharge through the pump.

Для решения поставленной технической задачи гидравлический привод штангового скважинного насоса содержит гидравлический насос с приводом от электродвигателя, связанный напорной линией с цилиндром привода штанги и с баком, содержащим рабочую жидкость, причем цилиндр привода штанги соединен сливной линией с баком через дроссель и гидрораспределитель, а напорная линия содержит как минимум один обратный клапан.To solve the technical problem, the hydraulic drive of the sucker rod pump contains a hydraulic pump driven by an electric motor, connected by a pressure line to the rod drive cylinder and a tank containing a working fluid, the rod drive cylinder being connected by a drain line to the tank through a throttle and a control valve, and a pressure line contains at least one check valve.

Отличительной особенностью предлагаемого устройства является то, что цилиндр привода штанги соединен сливной линией с баком через дроссель и гидрораспределитель, а напорная линия содержит как минимум один обратный клапан.A distinctive feature of the proposed device is that the rod drive cylinder is connected by a drain line to the tank through a throttle and a control valve, and the pressure line contains at least one check valve.

Сущность технического решения поясняется чертежами, где на фиг. 1 представлена схема гидравлического привода с применением гидрораспределителя.The essence of the technical solution is illustrated by drawings, where in FIG. 1 shows a diagram of a hydraulic actuator using a valve.

На фиг. 2 представлена схема гидравлического привода с двумя насосными установками и двумя гидрораспределителями, установленными параллельно.In FIG. 2 is a diagram of a hydraulic drive with two pump units and two directional valves installed in parallel.

Гидравлический привод штангового скважинного насоса (см. фиг. 1) содержит гидравлический насос 1, расположенный в баке 2 с рабочей жидкостью и приводящийся в движение от электродвигателя 3. Гидравлический насос 1 связан напорной линией 4 с установленным на ней обратным клапаном 5 и со штоковой полостью 6 цилиндра 7 привода штанги 8. Цилиндр 7 привода штанги 8 разделен поршнем 9 на две полости штоковую 6 и поршневую 10. Поршень 9 связан со штоком 11 соединенным со штангой 8. Поршневая полость 10 связана трубопроводом 12 через обратный клапан 13 с баком 2. Сливная линия 14 содержит дроссель 15, предохранительный клапан 16, гидрораспределитель 17 и маслоохладитель 18.The hydraulic drive of the sucker rod pump (see Fig. 1) contains a hydraulic pump 1 located in the tank 2 with the working fluid and driven by an electric motor 3. The hydraulic pump 1 is connected by a pressure line 4 with a non-return valve 5 mounted on it and with a rod cavity 6 of the cylinder 7 of the rod drive 8. The cylinder 7 of the rod drive 8 is divided by a piston 9 into two cavities of the rod 6 and piston 10. The piston 9 is connected to the rod 11 connected to the rod 8. The piston cavity 10 is connected by a pipe 12 through the check valve 13 to the tank 2. The live line 14 comprises a throttle 15, a safety valve 16, a control valve 17 and an oil cooler 18.

На фиг. 2 гидравлический привод снабжен дополнительными насосом 19 и электродвигателем 20, а также напорной линией 21, соединенной с цилиндром 7 параллельно линии 4, а также сливную линию 22, содержащую гидрораспределитель 23 и подключенную параллельно сливной линии 14.In FIG. 2, the hydraulic drive is equipped with an additional pump 19 and an electric motor 20, as well as a pressure line 21 connected to the cylinder 7 parallel to line 4, as well as a drain line 22 containing a control valve 23 and connected in parallel with the drain line 14.

Предлагаемое устройство на фиг. 1 работает следующим образом. Электродвигатель 3 при подаче на него напряжения от частотного преобразователя (на рисунке не показано), приводит в действие гидравлический насос 1, который направляет жидкость из бака 2 по трубопроводу 4 через обратный клапан 5 в штоковую полость 6 цилиндра 7 привода штанги 8. При этом с катушки гидрораспределителя 17 снято напряжение, и он находится в положении разъединяющим штоковую полость 6 от бака 2. Цилиндр 7 привода штанги с помощью поршня 9 втягивает шток 11 и колону штанг 8 и таким образом поднимает связанный с ними плунжер скважинного (штангового глубинного) насоса, до достижения верхнего положения поршня 9 в цилиндре 7 привода штанги. При достижении верхнего положения вращение электродвигателя 3 посредством частотного преобразователя плавно останавливается, При этом обратный клапан 5 закрывается. В таком положении осуществляется удержание колоны штанг и плунжера скважинного насоса в верхнем положении, для обеспечения более полного заполнения полости насоса. Далее на катушку гидрораспределителя 17 подается напряжение, за счет чего сливная линия 14, содержащая дроссель 15, соединяется через маслоохладитель 18 с баком 2. Под действием веса колоны штанг шток 11 и поршень 9 цилиндра 7 опускаются вниз, при этом жидкость из полости 6 цилиндра 7 привода штанги вытесняется в обратном направлении. Пройдя через дроссель 15, поток поступает по сливной линии 14 через гидрораспределитель 17 и маслоохладитель 18 в бак 2. Таким образом, происходит спуск колоны штанг до достижения нижнего положения. Далее цикл повторяется.The device of FIG. 1 works as follows. The electric motor 3, when voltage is applied to it from the frequency converter (not shown in the figure), drives a hydraulic pump 1, which directs the liquid from the tank 2 through the pipe 4 through the check valve 5 into the rod cavity 6 of the cylinder 7 of the rod drive 8. At the same time, the control valve coil 17 is de-energized, and it is in the position separating the rod cavity 6 from the tank 2. The rod drive cylinder 7, with the aid of the piston 9, retracts the rod 11 and the rod column 8 and thus raises the downhole plunger associated with them (pcs Ngovi depth) of the pump, until it reaches the upper position of the piston 9 in the cylinder 7, the actuator rod. When reaching the upper position, the rotation of the electric motor 3 through the frequency converter smoothly stops, while the check valve 5 closes. In this position, the column of rods and plunger of the downhole pump are held in the upper position, to ensure a more complete filling of the pump cavity. Next, a voltage is applied to the hydraulic distributor coil 17, due to which the drain line 14 containing the throttle 15 is connected through the oil cooler 18 to the tank 2. Under the influence of the weight of the rod string, the rod 11 and piston 9 of the cylinder 7 are lowered, while the liquid from the cavity 6 of the cylinder 7 the boom drive is pushed back. Having passed through the throttle 15, the flow enters the drain line 14 through the control valve 17 and the oil cooler 18 into the tank 2. Thus, the rod string is lowered to a lower position. Next, the cycle repeats.

Работа устройства (см. фиг. 2) заключается в следующем. Жидкость поступает от двух насосов 1 и 19 по параллельным напорным линиям 4 и 21 в одну штоковую полость 6 цилиндра 7. Для повышения производительности при спуске жидкость из штоковой полости 6 цилиндра 7 сливается через по параллельно подключенным сливным линиям 14 и 22.The operation of the device (see Fig. 2) is as follows. The fluid comes from two pumps 1 and 19 through parallel pressure lines 4 and 21 into one rod cavity 6 of cylinder 7. To increase the performance during descent, the liquid from the rod cavity 6 of cylinder 7 is drained through parallel connected drain lines 14 and 22.

Конструктивной особенностью гидрораспределителя является перемещения золотника поперек потока жидкости. В отличие от клапана, работа затвора которого под действием потока жидкости происходит мгновенно, перемещение золотника распределителя происходит плавно. Применение гидрораспределителя в предлагаемом устройстве снижает гидравлические удары при реверсировании движения. За счет применения обратного клапана в напорной линии достигается ограничение потока жидкости через насос в обратном направлении и увеличении потока жидкости, проходящей через маслоохладитель.A design feature of the valve is the movement of the spool across the fluid flow. Unlike a valve, the shutter of which, under the action of a fluid flow, occurs instantly, the spool valve moves smoothly. The use of a valve in the proposed device reduces water hammer during reverse movement. Through the use of a check valve in the pressure line, restriction of the fluid flow through the pump in the opposite direction and an increase in the fluid flow passing through the oil cooler are achieved.

Таким образом, обеспечивается решение технической задачи, а именно исключение гидравлических ударов и ограничение слива жидкости через насос.Thus, it provides a solution to the technical problem, namely the elimination of water hammer and the restriction of fluid discharge through the pump.

Claims (3)

1. Гидравлический привод штангового скважинного насоса, содержащий гидравлический насос с приводом от электродвигателя, связанный напорной линией с цилиндром привода штанги и с баком, содержащим рабочую жидкость, отличающийся тем, что цилиндр привода штанги соединен сливной линией с баком через дроссель и гидрораспределитель, а напорная линия содержит как минимум один обратный клапан.1. The hydraulic drive of the sucker rod pump, comprising a hydraulic pump driven by an electric motor, connected by a pressure line to the rod drive cylinder and a tank containing a working fluid, characterized in that the rod drive cylinder is connected by a drain line to the tank through a throttle and a control valve, and a pressure head The line contains at least one check valve. 2. Гидравлический привод по п. 1, отличающийся тем, что обратный клапан выполнен в виде дросселя одностороннего действия.2. The hydraulic actuator according to claim 1, characterized in that the check valve is made in the form of a one-way throttle. 3. Гидравлический привод по п. 1, отличающийся тем, что обратный клапан выполнен в виде гидравлического распределителя.3. The hydraulic actuator according to claim 1, characterized in that the check valve is made in the form of a hydraulic distributor.

Images