RU2740545C1 - Hydraulic drive of sucker-rod pump - Google Patents
Hydraulic drive of sucker-rod pump Download PDFInfo
- Publication number
- RU2740545C1 RU2740545C1 RU2020127084A RU2020127084A RU2740545C1 RU 2740545 C1 RU2740545 C1 RU 2740545C1 RU 2020127084 A RU2020127084 A RU 2020127084A RU 2020127084 A RU2020127084 A RU 2020127084A RU 2740545 C1 RU2740545 C1 RU 2740545C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- rod
- cylinder
- hydraulic
- pump
- wellhead
- Prior art date
Links
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims abstract description 5
- 238000002347 injection Methods 0.000 claims description 6
- 239000007924 injection Substances 0.000 claims description 6
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 9
- 244000309464 bull Species 0.000 description 2
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 2
- 230000013011 mating Effects 0.000 description 2
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 2
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 2
- 230000002528 anti-freeze Effects 0.000 description 1
- -1 antifreeze Substances 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 239000010721 machine oil Substances 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
- F04B47/00—Pumps or pumping installations specially adapted for raising fluids from great depths, e.g. well pumps
- F04B47/02—Pumps or pumping installations specially adapted for raising fluids from great depths, e.g. well pumps the driving mechanisms being situated at ground level
- F04B47/04—Pumps or pumping installations specially adapted for raising fluids from great depths, e.g. well pumps the driving mechanisms being situated at ground level the driving means incorporating fluid means
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Reciprocating Pumps (AREA)
Abstract
Description
Предложение относится к нефтегазодобывающей промышленности, а именно к гидравлическим приводам скважинного штангового глубинного насоса для добычи нефти и/или газа.The proposal relates to the oil and gas industry, in particular to hydraulic drives of a sucker rod pump for oil and / or gas production.
Известно устройство установки на скважине гидравлического цилиндра привода штангового скважинного насоса (патент на ПМ RU № 188939, МПК F04B 47/04, опубл. 30.04.2019 Бюл. № 13), содержащее фланец и переводник, причем фланец жестко соединен с гидравлическим цилиндром и устьевой арматурой, причем во фланце выполнено центральное отверстие, сквозь которое проходит шток цилиндра, соединенный с колонной штанг.It is known a device for installing a hydraulic cylinder of a sucker rod pump drive on a well (patent for PM RU No. 188939, IPC F04B 47/04, publ. 04/30/2019 Bull. No. 13), containing a flange and a sub, and the flange is rigidly connected to the hydraulic cylinder and the wellhead fittings, and a central hole is made in the flange through which the cylinder rod, connected to the rod string, passes.
Недостатками данного устройства являются сложность установки и обслуживания так как гидравлический герметичный цилиндр привода жестко соединен с фланцем устьевой арматуры, что требует при выходе из строя любого конструктивного элемента устьевой арматуры или устройства разбирать полностью само устройство для отделения от штанг скважинного насоса и устьевой арматуры, так как фланец устройства является ее неотъемлемой частью.The disadvantages of this device are the complexity of installation and maintenance, since the hydraulic sealed cylinder of the drive is rigidly connected to the wellhead flange, which requires, in the event of failure of any structural element of the wellhead assembly or device, to completely disassemble the device itself to separate it from the rods of the well pump and wellhead assembly, since the flange of the device is an integral part of it.
Наиболее близким по технической сущности является гидропривод скважинного штангового насоса (патент на ПМ RU № 161852, МПК F04B 47/04, опубл. 10.05.2016 Бюл. № 13), состоящий из гидроцилиндра, жесткой опорной плиты, гибкой тяги, причем силовой гидроцилиндр выполнен в виде колонны из ступеней, состоящей из гидроцилиндров, не менее двух, и установленных вертикально на опорной плите скважины друг на друга, при этом гидроцилиндры соединены между собой посредством фланцев, а именно на штоки гидроцилиров установлены корпуса гидроцилиндров с возможностью подвижным звеном поднимать как шток, так и корпус гидроцилиндра.The closest in technical essence is the hydraulic drive of a downhole sucker rod pump (patent for PM RU No. 161852, IPC F04B 47/04, publ. 05/10/2016 Bull. No. 13), consisting of a hydraulic cylinder, a rigid base plate, a flexible rod, and the power hydraulic cylinder is made in the form of a column of stages, consisting of at least two hydraulic cylinders, and installed vertically on the base plate of the well on top of each other, while the hydraulic cylinders are connected to each other by means of flanges, namely, the hydraulic cylinder bodies are installed on the hydraulic cylinder rods with the ability to lift the movable link like a rod, and the body of the hydraulic cylinder.
Недостатками данного гидропривода являются сложность изготовления и обслуживания из-за большого количества сочлененных цилиндров и приводов, а также низкие коэффициент полезного действия (КПД) и надежность из-за гибкой тяги, подверженной постоянным последовательным растяжениям и сжатиям (в примерно 80% случаев выхода из строя подобных механизмов связан с поломкой гибкой тяги).The disadvantages of this hydraulic drive are the complexity of manufacture and maintenance due to the large number of articulated cylinders and drives, as well as low efficiency (efficiency) and reliability due to flexible rods subject to constant successive stretching and compression (in about 80% of cases of failure such mechanisms is associated with a breakdown of the flexible rod).
Технической задачей предполагаемого изобретения является создание простого и надежного гидравлического привода штангового глубинного насоса за счет использования одного поршня с цилиндром, установленными параллельно штоку, и имеющими минимальное количество простых и жестких сопрягаемых деталей.The technical problem of the proposed invention is to create a simple and reliable hydraulic drive of a sucker rod pump using one piston with a cylinder installed parallel to the rod and having a minimum number of simple and rigid mating parts.
Техническая задача решается за счет того, что в гидравлическом приводе штангового глубинного насоса, включающим зафиксированный на устье цилиндр, оснащенный поршнем, шток которого направлен вверх и соединен сверху через тягу и траверсу с полированным штоком колонны штанг глубинного насоса, емкость с гидравлической жидкостью и нагнетательный гидравлический насос, сообщенный входом с емкостью, причем верхняя и нижняя полости цилиндра снабжены подводящими верхним и нижним патрубками, соответственно, один из которых последовательно сообщен через гидрораспределитель с нагнетательным насосом и через слив с емкостью, а другой – через слив с емкостью и нагнетательным насосом, при этом цилиндр выполнен с возможностью фиксации на устьевой арматуре, тяга изготовлена жесткой, состоящей из верхнего переходника и технологического удлинителя, расположенного над траверсой соосно полированному штоку и жестко соединенного сверху с переходником, при этом цилиндр снабжен как минимум одной направляющей, охватывающей с возможностью продольного перемещения удлинитель или полированный шток.The technical problem is solved due to the fact that in the hydraulic drive of a sucker rod pump, which includes a cylinder fixed at the wellhead, equipped with a piston, the rod of which is directed upwards and connected from above through a rod and a traverse with a polished rod of the rod string of a deep well pump, a container with hydraulic fluid and a pressure hydraulic a pump communicated with the inlet with the tank, and the upper and lower cavities of the cylinder are equipped with upper and lower inlet pipes, respectively, one of which is sequentially communicated through the hydraulic distributor with the pressure pump and through the drain with the tank, and the other through the drain with the tank and the pressure pump, when In this case, the cylinder is designed to be fixed on the wellhead, the rod is made rigid, consisting of an upper adapter and a technological extension located above the crosshead coaxially with the polished rod and rigidly connected from above with the adapter, while the cylinder is equipped with at least one guide, oh coiling with the possibility of longitudinal movement of the extension or polished rod.
На фиг. 1 изображен гидравлический привод – вид сверху.FIG. 1 shows a hydraulic drive - top view.
На фиг. 2 изображен разрез А-А фиг. 1.FIG. 2 shows a section a-a of FIG. one.
На фиг. 3 изображен гидравлический привод в изометрии.FIG. 3 is a perspective view of the hydraulic drive.
Гидравлический привод штангового глубинного насоса (не показан) включает зафиксированный на устье 1 (фиг. 1 – 3) скважины цилиндр 2, оснащенный поршнем (не показан), шток 3 (фиг. 2 и 3) которого направлен вверх и соединен сверху через тягу 4 и траверсу 5 с полированным штоком 6 колонны штанг (не показана) глубинного насоса, емкость (не показана) с гидравлической жидкостью и нагнетательный гидравлический насос (не показан), сообщенный входом с емкостью. Причем верхняя и нижняя полости цилиндра 2 снабжены подводящими верхним 7 (фиг. 2 и 3) и нижним 8 патрубками соответственно, один из которых 7 или 8 последовательно сообщен через гидрораспределитель (не показан) с нагнетательным насосом и через слив (не показан) с емкостью, а другой 8 или 7 – через слив с емкостью и нагнетательным насосом. Цилиндр 2 выполнен с возможностью фиксации на устьевой арматуре 9 (фиг. 1 – 3). Тяга 4 (фиг. 2 и 3) изготовлена жесткой, состоящей из верхнего переходника 10 и технологического удлинителя 11, расположенного над траверсой 5 соосно полированному штоку 6 и жестко соединенного сверху с переходником 10. Цилиндр 2 снабжен как минимум одной направляющей 12, охватывающей с возможностью продольного перемещения удлинитель 11 или полированный шток 6.The hydraulic drive of a sucker rod pump (not shown) includes a
Верхний переходник 10 (фиг. 2 и 3) тяги 4 может быть соединен со штоком 3 муфтой 13, резьбовым соединением, сваркой или т.п. (не показано). Технологический удлинитель 11 может быть жестко соединен с переходником 10 двумя губками 14 стянутыми болтами 15 с гайками 16 (фиг. 3), хомутом, сваркой или т.п. (не показано).The upper adapter 10 (Fig. 2 and 3) of the rod 4 can be connected to the
Направляющая 12 (фиг. 2 и 3) может быть изготовлен в виде двух специальных пластин 17 стянутых болтами 18 с гайками 19 (фиг. 3), специального хомута или т.п. (не показано).Guide 12 (Fig. 2 and 3) can be made in the form of two
Траверса 5 (фиг. 2 и 3) может быть выполнена любой известной конструкции (см. патенты RU №№121529, 2324072, 2322295 или т.п.) для соединения тяги 4 с полированным штоком 6, авторы на это не претендуют.Traverse 5 (Fig. 2 and 3) can be made of any known design (see patents RU No. 121529, 2324072, 2322295, or the like) to connect the rod 4 with polished
Конструкции емкости, слива, нагнетательного насоса и распределителя могут быть различными (см. аналоги или т.п.) для регулированного последовательного подъема или опускания поршня со штоком 3, авторы на это не претендуют. Датчики и ограничители для контроля через блок управления за работой гидравлического привода при помощи распределителя и нагнетательного насоса также могут быть различной конструкции (см. аналоги или т.п.), авторы также на это не претендуют.The designs of the tank, drain, injection pump and distributor can be different (see analogs or the like) for controlled sequential raising or lowering of the piston with the
Конструктивные элементы и технологические соединения, не влияющие на работоспособность гидравлического привода на фиг. 1 – 3 не показаны или показаны условно.Structural elements and technological connections that do not affect the performance of the hydraulic drive in Fig. 1 - 3 are not shown or are shown conditionally.
Гидравлический привод работает следующим образом.The hydraulic drive works as follows.
Устье 1 (фиг. 1 – 3) оснащают устьевой арматурой 9 с верхним герметизирующим устье 1 фланцем 20, фиксируемым по периметру крепежными элементами 21 и 22 (фиг. 2 и 3). Одно или два близ лежащих отверстий 23 (фиг. 2) во фланце 20 место оставляют свободными, над которыми устанавливают цилиндр 2 с поршнем и штоком 3, предварительно наживляя через свободные отверстия 23 болтом(ами) 24 или шпильками с гайками (не показаны). Так как фланец 20 (фиг. 2 и 3) изначально перпендикулярен полированному штоку 6, то дополнительных операций по установке цилиндра 2 для достижения параллельности полированному штоку 6 производить не требуется. Шток 3 через переходник 10 и удлинитель 11 при помощи траверсы 5 соединяют с полированным штоком 6. Одной направляющей 12 или несколькими направляющими 12 цилиндр 2 соединяют с удлинителем 11 и/или полированным штоком 6. Чем длиннее цилиндр 2, тем большее количество направляющих 12 необходимо для устойчивости цилиндра 2 (из практики: рекомендуется одна направляющая 12 на 1 – 2 м цилиндра 2). Небольшим перемещением по фланцу 20 в радиальном направлении цилиндра 2 добиваются свободного перемещения без затягов (кратковременной остановки из-за трения) полированного штока 6 и/или удлинителя 11 в направляющей(их) 12, после чего цилиндр 2 окончательно фиксируют на фланце 20, например, болтом(ами) 24 (фиг. 2). Подводящие патрубки 7 (фиг. 2 и 3) и 8 соединяют с распределителем, который сообщают с нагнетательным насосом и через слив с емкостью, заполненною жидкостью (машинным маслом, антифризом, водой или т.п.). Последовательной закачкой через патрубки 7 и 8 жидкости в соответствующие полости цилиндра 2 жидкости их заполняют жидкостью и выдавливают остатки газа, находящегося внутри (для увеличения КПД гидравлического привода). Настраивают распределитель и нагнетательный насос на необходимую длину хода и скорость перемещения поршня со штоком 3 в цилиндре 2 соответственно. Так как применяется один цилиндр 2, то других настоек и согласования работы элементов гидравлического насоса не требуется. Ход поршня со штоком 3 и скорость их перемещения выбирают исходя из необходимой производительности штангового насоса для соответствующей скважины. Запускают в работу нагнетательный насос, подающий из емкости под давлением жидкость через нижний патрубок 8 в цилиндр 2. Под действием избыточного давления поршень со штоком 3 поднимаются вверх, увлекая за собой через переходник 10, удлинитель 11 и траверсу 5 полированный шток 6 с колонной штанг и плунжером глубинного насоса. При этом жидкость из верхней полости цилиндра 2 через верхний патрубок 7, распределитель и слив выдавливается в емкость. При достижении верхней точки хода поршня со штоком 3 распределитель переключает потоки жидкости. В результате нагнетательный насос подает под давлением жидкость через верхний патрубок 7 в цилиндр 2. Под действием избыточного давления поршень со штоком 3 опускается, а переходник 10, удлинитель 11 и траверса 5 под весом полированного штока 6 с колонной штанг и плунжером глубинного насоса также опускаются вниз. При этом жидкость из нижней полости цилиндра 2 через нижний патрубок 8, распределитель и слив выдавливается опять в емкость. Далее циклы подъема и опускания поршня со штоком 3 в цилиндре 2 поверяются, а глубинный насос выкачивает на поверхность из скважины жидкость и/или газ.The wellhead 1 (Figs. 1 - 3) is equipped with
При выходе какого-либо конструктивного элемента гидравлического привода его останавливают и заменяют или ремонтируют этот элемент без разбора и демонтажа всего привода и/или устьевой арматуры 9.When any structural element of the hydraulic drive comes out, it is stopped and this element is replaced or repaired without disassembling and dismantling the entire drive and / or
Предлагаемый гидравлический привод штангового глубинного насоса прост и надежен в обслуживании и работе, соответственно, за счет использования одного поршня с цилиндром, установленного параллельно штоку, и имеющего минимальное количество простых и жестких сопрягаемых деталей.The proposed hydraulic drive of a sucker rod pump is simple and reliable in service and operation, respectively, due to the use of one piston with a cylinder, installed parallel to the rod, and having a minimum number of simple and rigid mating parts.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2020127084A RU2740545C1 (en) | 2020-08-13 | 2020-08-13 | Hydraulic drive of sucker-rod pump |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2020127084A RU2740545C1 (en) | 2020-08-13 | 2020-08-13 | Hydraulic drive of sucker-rod pump |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2740545C1 true RU2740545C1 (en) | 2021-01-15 |
Family
ID=74184111
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2020127084A RU2740545C1 (en) | 2020-08-13 | 2020-08-13 | Hydraulic drive of sucker-rod pump |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2740545C1 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2766128C1 (en) * | 2021-05-18 | 2022-02-08 | Публичное акционерное общество «Татнефть» имени В.Д. Шашина | Device for connecting rod string with ground drive |
| RU213219U1 (en) * | 2022-07-27 | 2022-08-30 | Публичное акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина | Device for installation on the wellhead fittings of the drive of a deep well pump |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4320799A (en) * | 1980-09-03 | 1982-03-23 | Gilbertson Thomas A | Oil well pump driving unit |
| RU2196923C2 (en) * | 2000-01-11 | 2003-01-20 | Фомин Владимир Павлович | Drive of oil-well sucker-rod pump (versions) |
| RU161852U1 (en) * | 2014-10-30 | 2016-05-10 | Владимир Сергеевич Башмаков | HYDRAULIC DRIVE Borehole PUMP PUMP |
| RU187964U1 (en) * | 2018-12-13 | 2019-03-26 | Общество с ограниченной ответственностью "Пермская нефтяная инжиниринговая компания" | Device for installing a hydraulic cylinder of a sucker rod pump in a well |
| RU188939U1 (en) * | 2019-02-08 | 2019-04-30 | Общество с ограниченной ответственностью "Пермская нефтяная инжиниринговая компания" | HYDRAULIC DRIVE OF THE ROD OF WELL PUMP |
| RU198391U1 (en) * | 2019-10-03 | 2020-07-02 | Акционерное общество "Невьянский машиностроительный завод" (АО "НМЗ") | Hydraulic sucker rod pump |
-
2020
- 2020-08-13 RU RU2020127084A patent/RU2740545C1/en active
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4320799A (en) * | 1980-09-03 | 1982-03-23 | Gilbertson Thomas A | Oil well pump driving unit |
| RU2196923C2 (en) * | 2000-01-11 | 2003-01-20 | Фомин Владимир Павлович | Drive of oil-well sucker-rod pump (versions) |
| RU161852U1 (en) * | 2014-10-30 | 2016-05-10 | Владимир Сергеевич Башмаков | HYDRAULIC DRIVE Borehole PUMP PUMP |
| RU187964U1 (en) * | 2018-12-13 | 2019-03-26 | Общество с ограниченной ответственностью "Пермская нефтяная инжиниринговая компания" | Device for installing a hydraulic cylinder of a sucker rod pump in a well |
| RU188939U1 (en) * | 2019-02-08 | 2019-04-30 | Общество с ограниченной ответственностью "Пермская нефтяная инжиниринговая компания" | HYDRAULIC DRIVE OF THE ROD OF WELL PUMP |
| RU198391U1 (en) * | 2019-10-03 | 2020-07-02 | Акционерное общество "Невьянский машиностроительный завод" (АО "НМЗ") | Hydraulic sucker rod pump |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2766128C1 (en) * | 2021-05-18 | 2022-02-08 | Публичное акционерное общество «Татнефть» имени В.Д. Шашина | Device for connecting rod string with ground drive |
| RU213219U1 (en) * | 2022-07-27 | 2022-08-30 | Публичное акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина | Device for installation on the wellhead fittings of the drive of a deep well pump |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CA2415446C (en) | Wellhead hydraulic drive unit | |
| TW200813316A (en) | Dual cylinder lift pump system and method | |
| RU2740545C1 (en) | Hydraulic drive of sucker-rod pump | |
| CN118997702A (en) | Hydraulic lifting oil extraction system | |
| RU2361115C1 (en) | Bottomhole pump set for product lifting along well flow string | |
| RU2274737C1 (en) | System for water injection in injection well for formation pressure maintenance | |
| CN101839125B (en) | Pressurized water injection device | |
| RU2357099C1 (en) | Ground power unit of deep-well pump, mostly hydropiston or jet, for lifting of fluid from well with application of working fluid energy | |
| US20210079771A1 (en) | Reciprocating downhole pump | |
| EP2642068A1 (en) | Artificial system for simultaneous production and maintenance with mechanical pumping with flexible pipe for fluid extraction | |
| RU173496U1 (en) | HYDRAULIC DRIVE BRAKE PUMP PUMP | |
| RU74163U1 (en) | Borehole PUMPING PLANT FOR SIMULTANEOUS-SEPARATE OIL PRODUCTION | |
| RU2344320C1 (en) | Method for control of water-driven pump set of oil-producing wells and device for its realisation | |
| RU33180U1 (en) | Submersible pumping unit for operation of producing wells | |
| RU213219U1 (en) | Device for installation on the wellhead fittings of the drive of a deep well pump | |
| RU2754247C1 (en) | Method for extracting high-viscosity oil at shallow depths and a device for its implementation | |
| RU217344U1 (en) | Plug-in design sucker rod pump | |
| WO2020168395A1 (en) | Automatic sucker rod pumping unit with an "ahp"-type hydraulic system | |
| CN116517815B (en) | Hollow sucker rod switching load-reducing deep pumping device | |
| RU2826087C1 (en) | Hydraulic drive of sucker-rod pump | |
| RU2646174C2 (en) | Method of drive and device of well hydraulic piston pump unit | |
| RU59164U1 (en) | HYDRAULIC BOREHOLE PUMP UNIT | |
| RU2838305C1 (en) | Gas outlet valve | |
| RU2788797C1 (en) | Hydraulic drive of the borehole pump | |
| RU191035U1 (en) | HYDRAULIC DRIVE BRAKE PUMP PUMP |