Свердловинний плунжерно-діафрагмовий насос

СКВАЖИННЫЙ ПЛУНЖЕР НО-ДИАФРАГМОВЫЙ НАСОС, содержащий заполненный жидкостью гидрозащиты цилиндр с помещенным в него плунжером со што ком, связанным с приводным элементом, уплотнительное устройство штока, компенсаторную камеру с разделительной диафрагмой, всасьшакяце-нагнетательную камеру со всасывающим и нагнетательным клапанами и разделительной диафрагмой, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения надежности и долговечности насоса, всасывающе-нэгнетательная камера присоединена к нижнему концу цилиндра, а компенсаторная камера размещена между плунжером и уплотннтельным устройством штока, пропущенного через компенсаторную камеру. 1 1137240 Изобретение относится к нефтедобывающей отрасли и может быть использовано при откачке нефти и других Известен скважинный плунжерно-диафрагмовый насос, преимущественно для беструбной эксплуатации, содержащий ступенчатый цилиндр, таполненный жидкостью гидрозащиты и выполненный 10 подвижным, установленный в цилиндре неподвижный дифференциальный плунжер, к которому снизу присоединена всасьР вающе-нагнетательная камера со всасывающим и нагнетательным клапанами и разделительной цилиндрической диа- 15 фрагмой, компенсаторную камеру, установленную в верхней части подвижного цилиндра и имеющую разделительную цилиндрическую диафрагму [lj . Однако известный плучжерно-диа20 фрагмовый насос характеризуется тем, что через зазор нижней плунжерной пары под полным перепадом давления, создаваемого насосом, в замкнутые полости насоса, заполненные жидкостью25 гидрозащиты, интенсивно проникает откачиваемая пластовая жидкость, подвергая ускоренному износу нижнюю плунжерную пару и вытесняя жидкость гидрозащиты, в результате чего плун- 30 жерные пары работают в коррозионноабразйвной среде, что приводит к сокращению срока службы насоса. Наиболее близким к предложенному является скважинный плунжерно-диа35 фрагмовый насос, содержащий заполненный жидкостью гидрозащиты цилиндр с помещенным в него плунжером со штоком, связанным с приводным элементом, уплотнительное устройство штока,40 компенсаторную камеру с разделительной диафрагмой, всасывающе-нагнетательную камеру со всасывающим и нагнетательным клапанами и разделительной диафрагмой [2J . 45 Однако в данном насосе уплотнительное устройство находится под полным перепадом давления, создаваемым насосом, что приводит к ускоренному ИЗНОСУ упЛОТНИТеЛЬНОГО уСТрОЙСТВа И jQ проникновению откачиваемой жидкости в жидкость гидрозащиты. Это сокращает срок службы касоса и уменьшает его надежность. Цель изобретения - повышение надеж- 55 ности и срока службы насоса. Поставленная цель достигается тем, что в скважинном плунжерко-диафрагмо вом насосе, содержащем заполненный жидкостью гидрозащиты цилиндр с помещенным в него плунжером со штоком, связанным с поивояным элементом уплотнительное устройство штока, компенсаторную камеру с разделительной диафрагмой, всасывающе-нагнетательную камеру со всасывающим и нагнетательным клапанами и разделительной диафрагмой, всасывающе-нагнетательная камера присоединена к нижнему концу цилиндра, а компенсаторная камера размещена между плунжером и уплотнительным устройством штока, пропущенного через компенсаторную -камеру. При таком исполнении скважинного плунжерно-диафрагмового насоса на уплотнительное устройство штока, отделяющего внутренние замкнутые полости насоса, заполненные жидкостью гидрозащиты, от окружающей среды, заполненной откачиваемой жидкостью, действует незначительный перепад давления, равный перепаду давления, требующемуся для деформации диафрагмы компенсаторной камеры при ее расправлении и складывании. Незначительный перепад давления на уплотнительном устройстве штока позволяет в качестве его использовать уплотнительные устройства типа сильфонов, гофр, что полностью исключает попадание откачиваемой жидкости в жидкость гидрозащиты и наоборот. На чертеже изображен предложенный скважинный плунжерно-диафрагмовый насос, общин вид. Скважинный плунжерно-диафрагмовый насос содержит цилиндр 1, заполненный жидкостью гидрозащиты?помещенный в него плунжер 2 со штоком 3, связанным с приводным элементом (не показан), уплонительное устройство 4 штока. К нижнему концу цилиндра 1 присоединена всасывающе-нагнетательная камера 5 со всасывающим 6 и нагнетательным 7 клапанами. Всасывающе-нагнетательная камера 5 размещена в наружном патрубке 8 и снабжена внутренним перфорированным патрубком-ограничителем 9 и цилиндрической разделительной диафрагмой 10, расположенной концентрически между патрубками 8 и 9. Разделительная диафрагма 10 отделяет периферийную полость 1I с жидкостью гидрозащиты от центральной полости с откачй 1137240 4 из уменьшающейся в объеме полости 12, жидкость гидрозащиты выдавливается обратно в полость \1, отчего диафрагма І0 сужается (показана штрихами) 5 и откачиваемая жидкость из центральной полости через нагнетательный клапан 7 вытесняется в кольцевое пространство между насосом и подъемными трубами или, при отсутствии !0 последних, обсадной колонной /показаны! Затем цикл повторяется. При этом изменение объема полости 19 над плунжером компенсируется изменяющимся объемом внутренней полости камеры. 15 13 за счет расправления'при всасывании (показано штрихами) и сужения при такте нагнетания (показано штрихами) диафрагмы I7 компенсаторной камеры I3. Жидкость гидрозащиты, проникаю20 щая во, время такта всасывания через Шток 3 пропущен через компенсаторзазор плунжер-цилиндр из полости 19 ную камеру 13 вдоль ее оси. Внутренв полость 12, возвращается обратно няя полость компенсаторной камеры в полость 19 через перепускной кла13 сообщена с полостью 19 над плунпан 21. Затем цикл повторяется . жером 2. 25 Расположение компенсаторной камеры 13 между плунжером 2 и уплотниВ продольном канале 20'плунжера тельным устройством 4 облегчает ус2 установлен подпружиненный перепускловия работы последнего, повышая его ной клапан 21, перепускающий при опсрок службы и надежность, а при исределенном перепаде давления жидкость гидрозащиты из периферийной полости Зо пользовании в качестве уплотнитель•11 в полость 19 над плунжером 2. Для ных устройств сильфонов, гофров и исключения роста перепада давления т.п. исключается попадание жидкости выше допустимого компенсаторная кагидроэащиты в откачиваемую жидкость, мера 13 снабжена предохранительными что важно при добыче пластовых жидклапанами 22 и 23. Наружный патрубок костей, требующих высокой чистоты, 8 имеет на торце посадочный конус 24 35 например минеральных вод. для посадки в седло опоры при вставНаличие всасывающего отверстия ном варианте насоса. снизу насоса позволяет применять хвостовик из труб на его приеме с Вместо конуса 24 может быть соединительная резьба или иной вид сочле- 4 0 целью борьбы с пробкообразованием в скважине ниже насоса и защиты стенения. нок скважины от воздействия на них Насос работает следующим образом. пластовой жидкости, а расположение Плунжер 2 при ходе вверх всасывсасывающего и нагнетательного кла— вает жидкость гидроэащиты из периферийной части полости 11, в результа- 4 5 панов соответственно на входе и выте чего диафрагма 10 расправляется ходе из центральной полости всасы(показана штрихами] и в центральную вающе-нагнетательной камеры позвополость через всасывающий клапан 6 ляет максимально увеличить их проходпроисходит всасывание откачиваемой ное сечение, что важно при добыче жидкости. При ходе плунжера 2 вниз, _ высоковязких нефтей. _ ваемой жидкостью. Периферийная полость 1I сообщена с полостью I2 под плунжером 2. Между плунжером 2 и уплотнительным устройством 4 размещена компенсз^ торная камера 13, имеющая наружный патрубок 14 с радиальными отверстиями 15, сообщенными с окружающим пространством. Компенсаторная камера 13 снабжена внутренним перфорированным патрубком-ограничителем 16 и цилиндрической разделительной диафрагмой 17, расположенной концентрически между патрубками 14 и 16. разделительная диафрагма I7 отделяет внутреннюю полость, заполненную жидкостью гидрозащиты, от периферийной полости 18, сообщенной с окружающим пространством. 1137240 •23 19 12 v? 24 Л Составитель С.Брыкова Редактор Н.Воловик ТехредС.Легеза Корректор И. Муска Заняз 10493/25 Тираж 586 Подписное . ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 Филиал ППП "Патент", г.Ужгород, ул.Проектная, 4