RU2347947C1 - Погружной насосный агрегат - Google Patents
Погружной насосный агрегат Download PDFInfo
- Publication number
- RU2347947C1 RU2347947C1 RU2007133133/06A RU2007133133A RU2347947C1 RU 2347947 C1 RU2347947 C1 RU 2347947C1 RU 2007133133/06 A RU2007133133/06 A RU 2007133133/06A RU 2007133133 A RU2007133133 A RU 2007133133A RU 2347947 C1 RU2347947 C1 RU 2347947C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- screw
- housing
- rod
- nut
- oil
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
- Reciprocating Pumps (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области насосного оборудования и может быть использовано для подъема жидкости с большой глубины. Насосный агрегат включает корпус, эластичную оболочку, реверсивный электродвигатель, ведущий вал которого соединен с винтом передачи винт-гайка качения, находящейся в подвижном соединении с корпусом и соединенной со штангой привода насоса. Штанга уплотнена в корпусе и связана с гайкой посредством полого штока, охватывающего винт и входящего с ним в подвижное соединение. Внутренние полости корпуса и эластичной оболочки заполнены маслом. Наружная поверхность оболочки сообщается с полостью скважины, а на винте и полом штоке установлен демпфер. Полый шток располагается в маслозаполненной эластичной оболочке. Повышается надежность работы погружного агрегата и расширяется область его применения. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.
Description
Изобретение относится к области насосного оборудования и может быть использовано для подъема жидкости с большой глубины.
Известен скважинный электрогидроприводной насосный агрегат, содержащий погружной электродвигатель, соединенный с масляным насосом, снабженным масляным баком с компенсатором объема. Масляный насос обеспечивает привод гидродвигателя, обеспечивающего преобразование вращения электродвигателя в возвратно-поступательное движение поршня насоса, снабженного всасывающим и нагнетательным клапанами [Патент РФ №2166668 от 2001.04.05].
Насосный агрегат имеет следующие недостатки:
- низкую надежность, обусловленную наличием двух дополнительных сложных агрегатов: масляного насоса и гидродвигателя;
- низкий КПД и производительность, связанные со значительным гидравлическим сопротивлением этих агрегатов при прокачке масла под высоким давлением и большими потерями на трение.
Известен также наземный привод штангового насоса, содержащий электродвигатель, кинематически связанный с двухходовым винтом передачи винт-гайка. При вращении винта гайка, соединенная со штангами, совершает возвратно-поступательные движения в осевом направлении по вертикальной направляющей [Патент РФ №2133875 от 1999.07.27].
Недостатком привода является быстрый износ и небольшой срок службы передачи винт-гайка скольжения и низкий КПД вследствие высоких потерь на трение.
Наиболее близким техническим решением (прототипом) является наземный привод скважинного плунжерного насоса, содержащий по меньшей мере два установленных параллельно шарико-винтовых привода штанг от реверсивного электродвигателя. Гайки привода, соединенные траверсой с полированным штоком, совершают возвратно-поступательное движение. Винты соединены с электродвигателем и защищены от окружающей среды гофрированными эластичными оболочками. В верхней и нижней точках корпуса установлены концевые выключатели для переключения реверса электродвигателя, а также выключатели аварийного снятия напряжения [Патент США №5404767 от 1995.01.05]. Недостатки привода следующие:
1. Габариты привода, состоящего из двух и более параллельных шарико-винтовых передач и траверсы, не позволяют его использовать в погружном варианте.
2. Недостаточная герметизация шарико-винтового привода, которая делает его неработоспособным погруженным в скважину.
3. Использование концевых выключателей для управления реверсом двигателя и аварийного отключения в условиях скважины связано с прокладной отдельной кабельной линии, снижающей надежность агрегата в целом.
Задачей изобретения является повышение надежности работы погружного насосного агрегата и расширение области его применение.
Для решения поставленной задачи в погружном насосном агрегате, включающем корпус, эластичную оболочку, реверсивный электродвигатель, ведущий вал которого соединен с винтом передачи винт-гайка качения, находящейся в подвижном соединении с корпусом и соединенной со штангой привода насоса, согласно изобретению штанга уплотнена в корпусе и связана с гайкой посредством полого штока, охватывающего винт и входящего с ним в подвижное соединение, а внутренние полости корпуса и эластичной оболочки заполнены маслом, причем наружная поверхность оболочки сообщается с полостью скважины, а на винте и полом штоке установлены демпферы, при этом полый шток располагается в маслозаполненной эластичной оболочке.
Указанные признаки позволяют устранить недостатки, присущие прототипу, за счет соосного расположения передачи винт-гайка качения, заключенной в маслозаполненную герметичную полость, включающую по меньшей мере одну эластичную оболочку, обеспечивающую равновесие давления масла в корпусе с давлением в скважине, и двух демпферов, обеспечивающих при их взаимодействии с гайкой увеличение силы тока электродвигателя, сигнализирующей о необходимости реверса или аварийного отключения.
Нам не известны устройства, обладающие совокупностью вышеперечисленных признаков, что означает соответствие предлагаемого устройства требованиям, предъявляемым к изобретениям.
На фиг.1 и 2 схематично изображен скважинный насосный агрегат.
Насосный агрегат содержит маслозаполненный корпус 1, соединенный с реверсивным электродвигателем 2, снабженным гидрозащитой. Электродвигатель 2 соединен кабелем со станцией управления, установленной на поверхности (не показаны). Вал 3 электродвигателя 2 через промежуточный вал 4 соединен соосно с передачей 5 винт 6 - гайка 7 качения. Гайка 7 посредством выступов 8 входит в подвижное соединение с пазами 9, выполненными в корпусе 1, обеспечивая продольное перемещение гайки 7 и соединенного с ней соосного полого штока 10, перемещающегося снаружи винта 6. Промежуточный вал 4 установлен внутри маслозаполненной эластичной оболочки 11, полость которой сообщается с полостью корпуса 1, а внешняя поверхность - с полостью скважины. В нижней части винта 6 установлен нижний демпфер 12. В верхней части полого штока 10 установлен верхний демпфер 13. Демпферы 12 и 13 выполнены в виде пружин.
Нижняя часть эластичной оболочки 11 герметизирована кольцевым уплотнением 14. Полый шток 10 соединен полированной штангой 15 с насосом 16, имеющим впускные отверстия 17. Штанга 15 уплотнена в корпусе 1 кольцевым уплотнением 18. Винт 6 и промежуточный вал 4 имеют подшипники 19 и 20. Винт 6 входит с полым штоком 10 в подвижное соединение посредством подшипника 21.
Для улучшения герметизации маслозаполненной полости агрегата полый шток 10 может располагаться в маслозаполненной гофрированной оболочке 22 (фиг.2), верхняя часть которой закреплена на полом штоке 10, а нижняя - на корпусе 1. Внешняя поверхность эластичной гофрированной оболочки 22 сообщается с полостью скважины.
Агрегат работает следующим образом.
Вращение вала 3 реверсивного электродвигателя 2 передается промежуточным валом 4 на винт 6 передачи 5 винт-гайка качения. Так как гайка 7 передачи 5 входит в подвижное соединение с пазами 9 корпуса 1 посредством выступов 8, происходит продольное перемещение гайки 7 и соединенного с ней полого штока 10 до верхнего (нижнего) положения. Шток 10 перемещает штангой 15 плунжер насоса 16, жидкость в который поступает через впускные отверстия 17, причем длина хода плунжера насоса 16 соответствует числу оборотов двигателя 2 в одном направлении. Подшипники 19, 20 и 21 обеспечивают фиксировано-простой способ монтажа передачи 5 винт-гайка качения.
При ходе гайки 7 вниз и сжатии пружины демпфера 12 ток двигателя 2 возрастает, поэтому, при известной характеристике пружины демпфера 12, изменение силы тока соответствует деформации пружины или перемещению гайки 7. Происходит реверсирование электродвигателя 2 и его вращение на определенное число оборотов, соответствующее ходу вверх гайки 7, полого штока 10, штанги 15 и плунжера насоса 16 с учетом деформации пружины. После чего происходит реверсирование вращения вала 3 электродвигателя 2 и перемещение гайки 7 вниз и связанных с ней штока 10, штанги 15 и плунжера насоса 16.
При сбое отсчета числа оборотов двигателя 2 и аварийном выходе гайки 7 выше крайнего верхнего положения полый шток 10 упирается пружиной демпфера 13 в корпус 1, что приводит к возрастанию силы тока в двигателе 2 и его отключению станцией управления. Аналогично, при выходе гайки 7 ниже крайнего нижнего положения она упирается в пружину нижнего демпфера 12, и, если деформация превышает величину деформации при реверсировании, ток двигателя превышает заданную величину, и двигатель 2 останавливается.
При возвратно-поступательном перемещении штока 10 происходит свободное перетекание масла в замкнутой системе из эластичной оболочки 11 в корпус 1 и обратно, обеспечивая смазку передачи 5, гидроизолированной кольцевыми уплотнениями 14 и 18. При этом эластичная оболочка 11 не нагружена, а перепад давления на уплотнениях 14, 18 близок к нулю, так как давление в корпусе 1 находится в равновесии с давлением в скважине. При этом только уплотнение 18 контактирует с жидкостью скважины, так как уплотнение 14 контактирует с маслом гидрозащиты двигателя 1.
При использовании гофрированной эластичной оболочки 22 вместо кольцевого уплотнения 18 обеспечивается значительно большая герметичность полости корпуса 1, исключая контакт ее полости и скважинной жидкости.
В качестве передачи 5 винт-гайка качения может использоваться шарико-винтовая или ролико-винтовая передача.
Предлагаемый насосный агрегат обеспечивает значительный напор при экономии электроэнергии и надежности конструкции.
Claims (2)
1. Погружной насосный агрегат, включающий корпус, эластичную оболочку, реверсивный электродвигатель, ведущий вал которого соединен с винтом передачи винт-гайка качения, находящейся в подвижном соединении с корпусом и соединенной со штангой привода насоса, отличающийся тем, что штанга уплотнена в корпусе и связана с гайкой посредством полого штока, охватывающего винт и входящего с ним в подвижное соединение, а внутренние полости корпуса и эластичной оболочки заполнены маслом, причем наружная поверхность оболочки сообщается с полостью скважины, а на винте и полом штоке установлены демпферы.
2. Погружной насосный агрегат по п.1, отличающийся тем, что полый шток располагается в маслозаполненной эластичной оболочке.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2007133133/06A RU2347947C1 (ru) | 2007-09-04 | 2007-09-04 | Погружной насосный агрегат |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2007133133/06A RU2347947C1 (ru) | 2007-09-04 | 2007-09-04 | Погружной насосный агрегат |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2347947C1 true RU2347947C1 (ru) | 2009-02-27 |
Family
ID=40529898
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2007133133/06A RU2347947C1 (ru) | 2007-09-04 | 2007-09-04 | Погружной насосный агрегат |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2347947C1 (ru) |
Cited By (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2449171C2 (ru) * | 2010-06-08 | 2012-04-27 | Николай Валентинович Степанов | Станок-качалка |
RU2479752C1 (ru) * | 2011-11-09 | 2013-04-20 | Открытое акционерное общество "Российская инновационная топливно-энергетическая компания" (ОАО "РИТЭК") | Погружной плунжерный насосный агрегат |
RU2532475C1 (ru) * | 2013-07-02 | 2014-11-10 | Закрытое акционерное общество "ПАРМ-ГИНС" | Скважинная насосная установка |
RU2532641C1 (ru) * | 2013-06-13 | 2014-11-10 | Закрытое акционерное общество "ПАРМ-ГИНС" | Погружной насосный агрегат |
RU2532469C1 (ru) * | 2013-06-18 | 2014-11-10 | Закрытое акционерное общество "ПАРМ-ГИНС" | Погружной насосный агрегат |
RU171538U1 (ru) * | 2016-11-24 | 2017-06-06 | Акционерное общество "Российская инновационная топливно-энергетическая компания (АО "РИТЭК") | Скважинная насосная установка |
RU173856U1 (ru) * | 2016-10-10 | 2017-09-14 | Акционерное общество "ПАРМ-ГИНС" | Скважинная насосная установка |
RU2641762C1 (ru) * | 2017-04-19 | 2018-01-22 | Акционерное общество "Новомет-Пермь" | Погружная нефтедобывающая установка с плунжерным насосом |
RU176488U1 (ru) * | 2017-02-21 | 2018-01-22 | Роберт Минневалиевич Абунагимов | Шариковинтовой привод штангового глубинного насоса |
RU184849U1 (ru) * | 2017-07-20 | 2018-11-12 | Али Тельман оглы Нагиев | Гидромеханический привод плунжерного насоса |
RU185198U1 (ru) * | 2016-04-26 | 2018-11-26 | Игорь Иванович Мамаев | Скважинный плунжерно-винтовой насос с нижним приводом |
CN110714906A (zh) * | 2019-10-28 | 2020-01-21 | 西南石油大学 | 一种螺杆驱动井下抽油装置 |
RU2750179C1 (ru) * | 2020-10-26 | 2021-06-23 | Акционерное общество "ГМС Нефтемаш" | Погружная нефтедобывающая установка |
RU2819977C1 (ru) * | 2023-05-23 | 2024-05-28 | федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Тюменский государственный университет" | Устройство обеспечения позиционирования исполнительного механизма системы бесштанговой добычи нефти с приводом от электродвигателя |
-
2007
- 2007-09-04 RU RU2007133133/06A patent/RU2347947C1/ru active IP Right Revival
Cited By (15)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2449171C2 (ru) * | 2010-06-08 | 2012-04-27 | Николай Валентинович Степанов | Станок-качалка |
RU2479752C1 (ru) * | 2011-11-09 | 2013-04-20 | Открытое акционерное общество "Российская инновационная топливно-энергетическая компания" (ОАО "РИТЭК") | Погружной плунжерный насосный агрегат |
RU2532641C1 (ru) * | 2013-06-13 | 2014-11-10 | Закрытое акционерное общество "ПАРМ-ГИНС" | Погружной насосный агрегат |
RU2532469C1 (ru) * | 2013-06-18 | 2014-11-10 | Закрытое акционерное общество "ПАРМ-ГИНС" | Погружной насосный агрегат |
RU2532475C1 (ru) * | 2013-07-02 | 2014-11-10 | Закрытое акционерное общество "ПАРМ-ГИНС" | Скважинная насосная установка |
RU185198U1 (ru) * | 2016-04-26 | 2018-11-26 | Игорь Иванович Мамаев | Скважинный плунжерно-винтовой насос с нижним приводом |
RU173856U1 (ru) * | 2016-10-10 | 2017-09-14 | Акционерное общество "ПАРМ-ГИНС" | Скважинная насосная установка |
RU171538U1 (ru) * | 2016-11-24 | 2017-06-06 | Акционерное общество "Российская инновационная топливно-энергетическая компания (АО "РИТЭК") | Скважинная насосная установка |
RU176488U1 (ru) * | 2017-02-21 | 2018-01-22 | Роберт Минневалиевич Абунагимов | Шариковинтовой привод штангового глубинного насоса |
RU2641762C1 (ru) * | 2017-04-19 | 2018-01-22 | Акционерное общество "Новомет-Пермь" | Погружная нефтедобывающая установка с плунжерным насосом |
RU184849U1 (ru) * | 2017-07-20 | 2018-11-12 | Али Тельман оглы Нагиев | Гидромеханический привод плунжерного насоса |
CN110714906A (zh) * | 2019-10-28 | 2020-01-21 | 西南石油大学 | 一种螺杆驱动井下抽油装置 |
RU2750179C1 (ru) * | 2020-10-26 | 2021-06-23 | Акционерное общество "ГМС Нефтемаш" | Погружная нефтедобывающая установка |
WO2022093066A1 (ru) * | 2020-10-26 | 2022-05-05 | Акционерное общество "ГМС Нефтемаш" | Погружная нефтедобывающая установка |
RU2819977C1 (ru) * | 2023-05-23 | 2024-05-28 | федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Тюменский государственный университет" | Устройство обеспечения позиционирования исполнительного механизма системы бесштанговой добычи нефти с приводом от электродвигателя |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2347947C1 (ru) | Погружной насосный агрегат | |
CA2829684C (en) | Linear pump and motor systems and methods | |
CN101131152A (zh) | 恒压变量径向柱塞泵 | |
RU2669019C1 (ru) | Ступень погружного винтового скважинного нефтяного насоса с погружным приводом | |
RU184849U1 (ru) | Гидромеханический привод плунжерного насоса | |
RU2532641C1 (ru) | Погружной насосный агрегат | |
RU2532475C1 (ru) | Скважинная насосная установка | |
RU2464691C1 (ru) | Привод насосной установки | |
CN108302033B (zh) | 一种高水基柱塞式液压泵的轴向可伸缩缸组件 | |
US8226383B2 (en) | Downhole pump | |
CN108019327B (zh) | 一种凹槽凸轮恒流量钻井往复泵 | |
RU2641762C1 (ru) | Погружная нефтедобывающая установка с плунжерным насосом | |
RU147159U1 (ru) | Установка погружного плунжерного насоса с передачей винт-гайка качения для подъема газожидкостной смеси из нефтяных скважин | |
RU2479752C1 (ru) | Погружной плунжерный насосный агрегат | |
RU2550858C1 (ru) | Скважинный электроплунжерный насос | |
RU2568022C1 (ru) | Погружной насосный агрегат | |
RU2532469C1 (ru) | Погружной насосный агрегат | |
RU83106U1 (ru) | Установка погружная электрогидро-механоприводная | |
RU2680478C2 (ru) | Привод скважинного насоса (варианты) | |
WO2022093066A1 (ru) | Погружная нефтедобывающая установка | |
CN2883730Y (zh) | 新型直线电机采油泵 | |
WO2019013675A1 (ru) | Скважинный насос | |
RU2449171C2 (ru) | Станок-качалка | |
CN210087588U (zh) | 一种潜油电机驱动的抽油装置 | |
RU185254U1 (ru) | Скважинный насос |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PC41 | Official registration of the transfer of exclusive right |
Effective date: 20110927 |
|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20120905 |
|
PD4A | Correction of name of patent owner | ||
NF4A | Reinstatement of patent |
Effective date: 20150610 |
|
PC43 | Official registration of the transfer of the exclusive right without contract for inventions |
Effective date: 20181005 |