Свердловинний електропривідний насосний агрегат

1. Свердловинний електропривідний насосний агрегат, що містить робочий поршневий насос двосторонньої дії зі всмоктувальними і нагнітальними клапанами, призначений для перекачування пластової рідини, привідний гідроциліндр двосторонньої дії, поршень якого з'єднаний за допомогою штока з поршнем робочого поршневого насоса, і масляний насос з приводом від заглибного електродвигуна, причому в корпусі свердловинного електропривідного насосного агрегата є масляний бак з компенсатором його об'єму, керований розподільник масла, що має дві розподільні гідролінії, через які поршнева і штокова робочі камери привідного гідроциліндра з'єднуються з напірною лінією масляного насоса й з порожниною масляного бака, і запобіжний клапан, який встановлений в напірній гідролінії масляного насоса, який відрізняє ться тим, що розподільник масла виконаний як гідравлічно керований розподільний масляний золотник, що містить дві керуючі порожнини, кожна з яких сполучена з порожниною масляного бака через дросель, а в кожній з двох розподільних гідроліній розподільного масляного золотника установлені керуючий гідравлічний пристрій і з'єднаний з ним гідравлічний акумулятор, причому гідравлічний акумулятор є поперемінно з'єднуваним через керуючий гідравлічний пристрій з відповідною розподільною гідролінією розподільного масляного золотника і з 2. Свердловинний електропривідний насосний відповідною керуючою порожниною розподільного агрегат за золотника. масляного п. 1, який відрізняється тим, що керуючі гідравлічні пристрої, що установлені у двох 2 (19) 1 3 82936 4 8. Свердловинний електропривідний насосний рони наскрізного отвору в поперечній перегородці агрегат за п. 7, який відрізняється тим, що зі стона ділянці між основною кільцевою канавкою і торони наскрізного отвору в поперечній перегородці рцевою поверхнею поперечної перегородки, що виконана кільцева канавка, яка сполучена з викомежує зі штоковою порожниною привідного гідронаним у перегородці радіальним каналом, що вициліндра, виконана додаткова кільцева канавка, ходить на зовнішню поверхню насосного агрегата. яка сполучена каналом з порожниною масляного 9. Свердловинний електропривідний насосний бака. агрегат за п. 8, який відрізняється тим, що зі сто Винахід відноситься до галузі насособудування, зокрема до заглибних поршневих насосних агрегатів, призначених для підйому пластової рідини, наприклад нафти, з глибинних свердловин, що можуть мати малий діаметр і невеликий дебіт. Відомий об'ємний заглибний насос з електродвигуном [див. патент України на винахід №70397, опубл.15.10.2004p. в бюл. №10, М. кл. 7 F04B47/06], який містить циліндровий корпус, робочу камеру, камеру всмоктування, впускний та випускний пристрої, робочий циліндр, поршень, що працює в абразивному середовищі, який приводиться у рух ізольованим від абразивного середовища вузлом, що перетворює обертальний рух привідного вала у прямолінійний зворотно-поступальний рух поршня. Вузол містить підшипники, привідний вал з роликами і закріплені на ізольованій частині поршня стакани з косими торцевими поверхнями. Стакани утримують від обертання шпоночні з'єднання з корпусом, а контакт косих торцевих поверхонь з обертальними роликами забезпечується пружиною ведення. Ізоляція порожнини, в якій розміщений приводний вузол забезпечується самим поршнем, тому при кожному робочому ході поршня в цій порожнині виникає розрідження, що створює умови для проникання середовища, що перекачують, в порожнину привідного вузла. Це є суттєвим недоліком відомого пристрою і не тільки тому, що потрапляння абразивних частинок не є бажаним для нормальної роботи підшипникових пар і пар тертя. Постійне надходження перекачуваної рідини в порожнину приводного вузла, що має порівняно малий об'єм, і поступове накопичення її в цій порожнині буде приводити до відставання стаканів від контакту з роликами і зменшенню ходу поршня до нульового. В додаток до цього висока бистродія такого заглибного насоса, 25+50 робочих ходів за секунду, в абразивному середовищі сприяє швидкому зносу клапанних впускних і випускних пристроїв. З патенту Російської Федерації на [винахід № РФ 2166668, F04В47/08, опубл.10.05.2001] відомий заглибний свердловинний електропривідний насосний агрегат, що містить масляний насос з приводом від заглибного електродвигуна, робочий поршневий насос з поршневим циліндром, всмоктувальним клапаном, розташованим в поршні, нагнітальним клапаном і гідродвигун для привода робочого поршневого насоса, причому порожнини циліндра гідродвигуна з'єднані через розподільник масла з входом і через запобіжний клапан - з виходом масляного насоса, і шток по ршня двигуна через протектор з'єднаний з поршнем робочого поршневого насоса, крім того, агрегат забезпечений масляним баком з компенсатором його об'єму, в одній із секцій якого установлений переливний клапан, регулятор витрат і фільтр, а гідродвигун забезпечений гідротормозом і обмежувачем повороту штока. В цьому свердловинному електропривідному насосному агрегаті досягнуто підвищення надійності роботи за рахунок підвищення герметичності конструкції гідродвигуна. Однак продуктивність цього агрегату недостатня, що пов'язано з циклічною подачею відкачуваної рідини агрегатом під час "холостого" ходу поршневого насоса односторонньої дії. Найбільш близьким аналогом за технічною суттю і досягаємим результатом до винаходу, що заявляється, є свердловинний електропривідний насосний агрегат за патентом Російської Федерації на [винахід № RU 2235907, М. Кл. 7: F04В47/06, опубл.10.09.2004]. Відомий свердловинний електропривідний насосний агрегат для видобутку нафти містить масляний насос з приводом від газлибного електродвигуна з компенсатором, робочий поршневий насос з поршневим циліндром, всмоктувальний клапан, розташований у поршні, нагнітальний клапан і гідродвигун, виконаний як силовий гідроциліндр двосторонньої дії, для привода робочого поршневого насоса, причому порожнини циліндра гідродвигуна з'єднані через розподільник масла з входом і через запобіжний клапан - з виходом масляного насоса, агрегат містить масляний бак з компенсатором його об'єму, в одній із секцій якого установлені переливний клапан, регулятор витрат і фільтр. Крім того гідродвигун постачений механічним обмежувачем ходу поршня, що виконаний як стрижень, що взаємодіє із механічним шляховим розподільником, який забезпечує гідравлічне переключення розподільника масла, а робочий поршневий насос постачений перепускною магістраллю, додатковим поршневим циліндром з додатковим поршнем і розміщеним в останньому додатковим всмоктувальним підпружиненим клапаном, при цьому додатковий поршень жорстко з'єднаний за допомогою проміжного штока з розташованим нижче нього поршнем робочого поршневого насоса, порожнини поршневих циліндрів розділені золотником розподільника середовища, що відкачують, у стінці розподільника виконані два ряда отворів для сполучення робочих порожнин насоса з перепускною магістраллю, утвореною за допомогою оболонки, що з зовнішньої сторони 5 82936 6 охоплює обидва поршневі циліндри, причому пенасосному агрегату продовжувати його роботу репускна магістраль забезпечена розподільним навіть при неповному ході поршня робочого поршклапаном, розташованим між рядами отворів розневого насоса. подільника середовища, що відкачують, і ви ще Поставлена задача досягається за допомогою додаткового поршневого циліндра підключена до свердловинного електропривідного насосного агнагнітального клапана. регату, що містить робочий поршневий насос двоПереключення розподільника масла для засторонньої дії зі всмоктувальними і нагнітальними безпечення реверсу гідродвигуна відбувається клапанами, призначений для перекачування пласмеханічним шляхом, коли поршень гідродвигуна тової рідини, привідний гідроциліндр двосторондосягає свого крайнього верхнього положення або ньої дії, поршень якого з'єднаний за допомогою свого крайнього нижнього положення. При викориштока з поршнем робочого поршневого насоса, і станні відомого свердловинного електропривідномасляний насос з приводом від заглибного електго насосного агрегату для перекачування пластородвигуна, причому в корпусі свердловинного елевої рідини, наприклад нафти, що забруднена ктропривідного насосного агрегату міститься маспіском та іншими завислими частинками, система ляний бак з компенсатором його об'єму, керований механічного переключення розподільника масла розподільник масла, що має дві розподільні гідроне може надійно функціонувати, тому що вона лінії, через які поршнева і штокова робочі камери прив'язана до конкретних кінцевих положень попривідного гідроциліндра можуть з'єднуватися з ршня гідродвигуна. Пісок та інші завислі частинки напірною лінією масляного насоса та з порожниможуть потрапляти і накопичуватись у робочих ною масляного бака, і запобіжний клапан, який порожнинах циліндра насоса, що приводить до встановлений в напірній гідролінії масляного насоскорочення ходу поршня насоса і, в решті, переса, в якому згідно з винаходом розподільник масла шкоджає установленню поршня насоса кожний раз виконаний як гідравлічно керований масляний зов одну й ту ж позицію, при досягненні якої забезлотник, що містить дві гідрокеровані порожнини, печується переключення розподільника масла на кожна з яких сполучена з порожниною масляного зворотний хід, що приводить до відмови в роботі бака через дросель, а в кожній з двох розподільсвердловинного електропривідного насосного агних гідроліній розподільного масляного золотника регату і до необхідності його підйому з глибокої установлений керуючий гідравлічний пристрій і свердловини, глибина якої може досягати 1км і з'єднаний з ним гідравлічний акумулятор, причому більше, що дорого коштує, і наступної його очистгідравлічний акумулятор може поперемінно з'єдки. нуватися через керуючий гідравлічний пристрій з Спільними суттєвими ознаками найближчого відповідною розподільною гідролінією розподільаналога і винаходу, що заявляється, є наступна їх ного масляного золотника і з відповідною гідрокесукупність "Свердловинний електропривідний нарованою порожниною розподільного масляного сосний агрегат, що містить робочий поршневий золотника. насос двосторонньої дії зі всмоктувальними і наЗапропоноване виконання розподільника масгнітальними клапанами, призначений для перекала і наявність в кожній із двох його розподільних чування пластової рідини, привідний гідроциліндр ліній керуючого гідравлічного пристрою із з'єднадвосторонньої дії, поршень якого з'єднаний за доним з ним гідравлічним акумулятором разом з інпомогою штока з поршнем робочого поршневого шими конструктивними ознаками свердловинного насоса, і масляний насос з приводом від заглибноелектропривідного насосного агрегату дозволяють го електродвигуна, причому, в корпусі свердлоздійснювати керування розподільником масла не винного електропривідного насосного агрегату механічно лише при досягненні поршнем робочого міститься масляний бак з компенсатором його об'поршневого насоса його кінцевих положень, а гідєму, керований розподільник масла, що має дві равлічно при будь-яких зупинках поршня робочого розподільні гідролінії, через які поршнева і штокопоршневого насоса і з'єднаного з ним поршня прива робочі камери привідного гідроциліндра можуть відного гідроцилінда, які приводять до спрацьовуз'єднуватися з напірною лінією масляного насоса вання запобіжного клапана, що в свою чергу прита з порожниною масляного бака, і запобіжний водить до спрацьовування відповідного керуючого клапан, який встановлений в напірній гідролінії гідравлічного пристрою. При цьому керуючий гідмасляного насоса." равлічний пристрій перемикає приєднаний до ньоТехнічною задачею винаходу, що заявляється, го гідравлічний акумулятор, який находився у поє збільшення тривалості роботи свердловинного ложенні "зарядження", в положення електропривідного насосного агрегату при викори"розрядження", з'єднуючи його робочу порожнину з станні його для перекачування пластової рідини, відповідною керуючою порожниною гідравлічно забрудненої завислими частинками, шляхом викокерованого масляного золотника, внаслідок чого ристання такої гідрофікованої системи керування останній гідравлічно перемикається гідравлічним розподільником масла, через який порожнини акумулятором у друге своє положення, забезпепривідного гідроциліндра можуть з'єднуватися з чуючи реверс привідного гідроциліндра. напірною магістраллю масляного насоса і зі злиОтже, вказане виконання свердловинного елевом в порожнину масляного бака, яка дозволяла б ктропривідного насосного агрегату забезпечує змінювати напрямок руху привідного гідроциліндра гідрофіковане керування розподільником масла, незалежно від повноти ходу поршня робочого пояке дозволяє змінювати напрямок руху привідного ршневого насоса, тобто при зупинці поршня насогідроциліндра незалежно від повноти ходу поршня са на любій частині його ходу, наприклад, в насліробочого поршневого насоса, а отже дає змогу док заклинювання поршня, що дає змогу насосному агрегату продовжувати його роботу 7 82936 8 навіть при неповному зменшеному ході поршня ляє порожнину масляного бака від іншої робочого поршневого насоса, викликаному накопорожнини, яка сполучена з радіальним каналом в пиченням в одній або двох порожнинах робочого корпусі, що виходить на зовнішню поверхню насопоршневого насоса значної кількості частинок засного агрегату. бруднень, які перешкоджають поршню робочого Таке виконання компенсатора об'єму маслянонасоса здійснювати повний хід, завдяки чого збіго бака є найбільш доцільним, так як дозволяє льшується тривалість роботи свердловинного елемати в масляному баці значний резервний об'єм ктропривідного насосного агрегату при викорисмасла з урахуванням можливих витоків його назотанні його для перекачування пластової рідини, вні у вигляді масляної плівки через ущільнювальні забрудненої завислими частинками. зазори, що гарантує збереження тривалий час в Керуючі гідравлічні пристрої, що установлені у масляному баці необхідної для нормальної роботи двох розподільних гідролініях розподільного массвердловинного електропривідного насосного агляного золотника, можуть бути виконані аналогічрегату кількості масла. Це забезпечує надійність і но один одному. тривалість роботи свердловинного електропривідТаке виконання керуючих гідравлічних приного насосного агрегату. строїв робить конструкцію свердловинного електШток, який з'єднує поршні привідного гідроциропривідного насосного агрегату більш уніфіковаліндра і робочого поршневого насоса, може бути ною. герметично встановлений у подовжному наскрізКожний керуючий гідравлічний пристрій місному отворі, виконаному в поперечній перегородці тить паралельно установлені один до одного звокорпусу насосного агрегату. ротний клапан, який призначений для з'єднання Це забезпечує найбільш конструктивно просте відповідної робочої камери привідного гідроцилінгерметичне відокремлення штокової порожнини дра через розподільний масляний золотник зі злипривідного гідроциліндра від штокової порожнини вом в порожнину масляного бака, дросель і функробочого поршневого насоса. ціональний переливний клапан, який призначений Зі сторони наскрізного отвору в поперечній для з'єднання відповідної робочої камери привідперегородці може бути виконана кільцева канавка, ного гідроциліндра через розподільний масляний яка сполучена з виконаним в перегородці радіальзолотник з напірною лінією масляного насоса, і ним каналом, що ви ходить на зовнішню поверхню який також виконує функцію двопозиційного гідронасосного агрегату. розподільника, при цьому функціональний переТаке конструктивне виконання виключає ймоливний клапан у своєму відкритому положенні завірність проникнення перекачуваної рідини через безпечує з'єднання гідравлічного акумулятора з зазори між штоком і відповідним отвором в корпувідповідною розподільною гідролінією розподільсній деталі в штокову порожнину привідного гідроного масляного золотника, а у своєму закритому циліндра, в якій знаходиться масло. положенні забезпечує з'єднання гідравлічного Зі сторони наскрізного отвору в корпусній деакумулятора з відповідною керуючою порожниною талі на ділянці між основною кільцевою канавкою і розподільного масляного золотника. торцевою поверхнею цієї корпусної деталі, що Таке виконання керуючого гідравлічного примежує зі штоковою порожниною привідного гідрострою забезпечує найбільш просту і надійну в роциліндра, може бути виконана додаткова кільцева боті конструкцію свердловинного електропривідноканавка, яка сполучена каналом з порожниною го насосного агрегату, оскільки функціональний масляного бака. переливний клапан виконує одночасно функції Така додаткова канавка виконує функцію кадвох гідравлічних пристроїв - переливного клапана навки для збирання витоків масла, яка запобігає і двопозиційного гідророзподільника, що признавтратам масла у випадку наявності витоків масла чений для керування роботою гідравлічного акучерез зазори між зовнішньою поверхнею штока і мулятора. При цьому не потрібно додаткових привнутрішньою поверхнею отвору корпусної деталі, в строїв для узгодження роботи двох різних якому установлений шток. А отже це підвищує функціональних пристроїв, які втілені в одному надійність роботи свердловинного електропривідфункціональному переливному клапані. ного насосного агрегату. Керуючий гідравлічний пристрій може бути виЗаявникам не відомі конструкції пристроїв, які конаний як єдиний гідравлічний блок. містять совокупність суттєви х ознак свердловинТаке конструктивне виконання є найбільш доного електропривідного насосного агрегату, що цільним, так як це дозволяє за рахунок більшої заявляється. При цьому останній складається з компактності зменшити габарити керуючого гідраконструктивних елементів, які дозволяє виготовлявлічного пристрою і в цілому свердловинного елети сучасна технологія насособудування. Завдяки ктропривідного насосного агрегату. зазначеним перевагам винаходу запропонований Гідроакумулятором є поршневий підпружинесвердловинний електропривідний насосний агрений гідроакумулятор. гат може знайти практичне застосування при виТаке виконання гідроакумулятора є найбільш добутку нафти з глибоких свердловин з малим доцільним, так як зарядження і розрядження подебітом, в тому числі забрудненої піском та інширшневого підпружиненого акумулятора не впливає ми завислими частинками. Заявникам також не на зміну об'єму масла в порожнині масляного бавідомі з існуючого рівня техніки пристрої, що міска. тять совокупність відмінних ознак першого пункту Компенсатор об'єму масляного бака утвореформули запропонованого винаходу, які дозволяний рухомою діафрагмою, яка установлена в розють отримати в відомих пристроях технічний реточці корпусної деталі насосного агрегату і відді 9 82936 10 зультат, аналогічний тому який дозволяє отримати корпусу 1 знаходиться масляний бак 22 з компензапропонований винахід. сатором його об'єму, утворений діафрагмою 23, Все вищесказане дозволяє зробити висновок, яка встановлена рухомо в розточці 24 корпусу. що заявлений винахід відповідає критеріям «новиДіафрагма 23 герметично розділяє порожнину мазна», «винахідницький рівень» і «промислова присляного бака 22 від порожнини 25 корпуса, яка датність». сполучена з радіальним каналом 26 в корпусі, що Більш детально пристрій, що заявляється, виходить на зовнішню поверхню насосного агрегаописаний нижче з посиланням на креслення Фіг.1 ту. Фіг.3, які додаються. В напірній лінії 27 масляного насоса 21 устаНа Фіг.1 зображена схема свердловинного новлений запобіжний клапан 28. В нижній частині електропривідного насосного агрегату. циліндрового корпусу 1 також установлений гідраНа Фіг.2 зображені перший керуючий гідравлівлічно керований розподільний масляний золотник чний пристрій, установлений в одній із двох роз29, що містить дві керуючі порожнини 30 і 31, які подільних ліній розподільного масляного золотнисполучені з порожниною масляного бака 22 через ка масляного насоса, і з'єднаний з ним перший дроселі 32 і 33, відповідно. Розподільний маслягідравлічний акумулятор, у положенні зарядження ний золотник 29 виконаний двопозиційним і має акумулятора. фіксатор 34 положення, який служить для надійної На Фіг.3 зображені другий керуючий гідравлічпоперемінної фіксації золотника у двох його робоний пристрій, установлений у другій розподільній чих положеннях І і II. Лінія живлення Ρ розподільлінії розподільного масляного золотника масляноного масляного золотника 29 сполучена з напірго насоса, і з'єднаний з ним другий гідравлічний ною лінією 27 масляного насоса 21, а його зливна акумулятор, у положенні розрядження акумулятолінія Τ з'єднана з масляним баком 22. У вихідному ра. положенні розподільний масляний золотник 29 Свердловинний електропривідний насосний може займати одне із двох його фіксованих робоагрегат має циліндровий корпус 1, який складаєтьчих положень І або II. На Фіг.1 розподільний золося з декількох герметично з'єднаних між собою тник 29 знаходиться у фіксованому фіксатором 34 корпусних деталей (на кресленнях корпусні деталі положенні І, коли його розподільна лінія А з'єднана циліндрового корпусу окремо умовно не показані). з лінією живлення Р, а його розподільна лінія В У розточці 2, яка виконана у верхній частині корпуз'єднана зі зливною лінією Т. При знаходженні су 1, розміщений поршень 3 робочого поршневого розподільного масляного золотника 29 у положеннасоса, призначеного для перекачування пластоні II, його розподільна лінія А з'єднана зі зливною вої рідини, а в розточці 4 - поршень 5 приводного лінією Т, а його розподільна лінія В з'єднана з лінігідроциліндра. Поршень 3 робочого поршневого єю живлення Р. насоса і поршень 5 привідного гідроциліндра з'єдДля підведення і відведення масла до/від ронані один з одним за допомогою спільного штока бочої поршневої камери 9 гідродвигуна і робочої 6. Поршень 3 робочого поршневого насоса ділить штокової камери 10 гідродвигуна в циліндровому порожнину розточки 2 на поршневу робочу камеру корпусі 1 виконані канали 35 і 36, відповідно. 7 робочого поршневого насоса і штокову робочу Розподільна лінія А розподільного масляного камеру 8 робочого поршневого насоса. Відповідно золотника 29 з'єднана з каналом 35, а його розпопоршень 5 привідного гідроциліндра ділить порождільна лінія В з'єднана з каналом 36. нину розточки 4 на поршневу робочу камеру 9 В розподільній лінії А і в розподільній лінії В привідного гідроциліндраі на штокову робочу карозподільного масляного золотника 29 установлемеру 10 привідного гідроциліндра. ні аналогічні керуючі гідравлічні пристрої 37 (див. В циліндровому корпусі 1 виконані підвідні каФіг.2) і 38 (див. Фіг.3), кожний з яких виконаний нали 11 і 12, в яких установлені всмоктувальні переважно як єдиний гідравлічний блок. З керуюклапани, відповідно 13 і 14, а також відвідні канали чими гідравлічними пристроями 37 і 38 з'єднані 15 і 16, в яких установлені нагнітальні клапани, гідравлічні акумулятори 39 і 40, відповідно. відповідно 17 і 18. Підвідні канали 11 і 12 з устаноГідравлічний акумулятор 39 через керуючий вленими в них всмоктувальними клапанами 13 і 14 гідравлічний пристрій 37 може поперемінно з'єдслужать для з'єднання зовнішнього середовища нуватися з розподільною гідролінією А розподільвідповідно з поршневою робочою камерою 7 робоного масляного золотника 29 і за допомогою лінії чого поршневого насоса і зі штоковою робочою 41 - з гідрокерованою порожниною 30 розподільнокамерою 8 робочого поршневого насоса. Відвідні го масляного золотника 29. Аналогічним чином канали 15 і 16 з установленими в них нагнітальнигідравлічний акумулятор 40 через керуючий гідрами клапанами 17 і 18 служать для з'єднання відповлічний пристрій 38 може поперемінно з'єднувативідно поршневої робочої камери 7 робочого поршся з розподільною гідролінією В розподільного невого насоса і штокової робочої камери 8 масляного золотника 29 і за допомогою лінії 42 - з робочого поршневого насоса з напірною лінією 19 гідрокерованою порожниною 31 розподільного свердловинного електропривідного насосного агмасляного золотника 29. регату. Керуючий гідравлічний пристрій 37 містить паСвердловинний електропривідний насосний ралельно установлені один до одного зворотний агрегат містить заглибний герметизований електклапан 43, який призначений для з'єднання поршродвигун 20, який змонтований зовні циліндрового невої робочої камери 9 привідного гідроциліндра корпусу 1 на стороні його донної частини і кінемачерез розподільний масляний золотник 29, коли тично з'єднаний з масляним насосом 21, розміщетой знаходиться у положенні II, зі зливом в порожним в корпусі 1. В нижній частині циліндрового нину масляного бака 22, дросель 44 і функціона 11 82936 12 льний переливний клапан 45, який призначений 67 сполучений з робочою камерою поршневого для з'єднання поршневої робочої камери 9 привідплунжерного акумулятора 40. Канал 65 функціоного гідроциліндра через розподільний масляний нального переливного клапана 45 лінією 41 підзолотник 29, коли той знаходиться у положенні І, з ключений до лівої керуючої порожнини 30 розподінапірною лінією 27 масляного насоса 22. Функціольного масляного золотника 29, а аналогічний нальний переливний клапан 45 також виконує фуканал функціонального переливного клапана 48 нкцію двопозиційного гідророзподільника, який у лінією 42 підключений до правої керуючої порожсвоєму відкритому положенні забезпечує з'єднаннини 31 розподільного масляного золотника 29. ня гідравлічного акумулятора 39 з розподільною Шток 6, який з'єднує поршні 3 і 5, герметично лінією А розподільного масляного золотника 29, а встановлений з можливістю зворотноу своєму закритому положенні забезпечує з'єднанпоступального руху в подовжньому наскрізному ня гідравлічного акумулятора 39 з керуючою поотворі 68, виконаному в поперечній перегородці 69 рожниною 30 розподільного масляного золотника циліндрового корпуса 1 (див. Фіг.1). Зі сторони 29 через лінію 41. наскрізного отвору 68 в перегородці 69 виконана Керуючий гідравлічний пристрій 38, який викокільцева канавка 70, яка сполучена з радіальним наний аналогічно керуючому гідравлічному приканалом 71, виконаним в перегородці 69, що вихострою 37, містить паралельно установлені один до дить на зовнішню поверхню корпуса 1 насосного одного зворотний клапан 46, який призначений агрегату. для з'єднання штокової робочої камери 10 привідЗі сторони наскрізного отвору 68 в перегородці ного гідроциліндра через розподільний масляний 69 на ділянці між кільцевою канавкою 70 і торцезолотник 29, коли той знаходиться у положенні І, зі вою поверхнею перегородки 69 корпуса 1, яка мезливом в порожнину масляного бака 22, дросель жує зі штоковою порожниною 10 привідного гідро47 і функціональний переливний клапан 48, який циліндра, виконана додаткова кільцева канавка виконаний аналогічно функціональному перелив72, яка сполучена каналом 73 з порожниною масному клапану 45 і призначений для з'єднання штоляного бака 22. Кільцева канавка 70 є відвідною кової робочої камери 10 привідного гідроциліндра канавкою, яка призначена для запобігання попачерез розподільний масляний золотник 29, коли дання перекачуваної рідини зі штокової камери 8 той знаходиться у положенні II, з напірною лінією робочого поршневого насоса в штокову камеру 10 27 масляного насоса 22, і який також виконує фунпривідного гідроциліндра. Додаткова кільцева какцію двопозиційного гідророзподільника, при цьонавка 72 призначена для збирання можливих виму функціональний переливний клапан 48 як двотоків масла через зазор між штоком 6 і наскрізним позиційний гідророзподільник у своєму відкритому отвором 68 і повернення їх через канал 73 в масположенні забезпечує з'єднання гідравлічного ляний бак 22. акумулятора 40 з розподільною лінією В розподіЕлектроживлення заглибного електродвигуна льного масляного золотника 29, а у своєму закри20 здійснюється за допомогою кабелю, який крітому положенні забезпечує з'єднання гідравлічнопиться хомутами до колони насосних труб, з якими го акумулятора 40 з керуючою порожниною 31 з'єднаний свердловинний електропривідний насорозподільного масляного золотника 29 через лінію сний агрегат під час роботи у свердловині (на кре42. сленні умовно не показані). Конструктивно кожний із функціональних пеДля приведення свердловинного електроприрелевних клапанів 45, 48 (див. Фіг.2 і Фіг.3) має відного насосного агрегату до робочого стану какорпусну деталь 49, в розточці 50 якої розміщений мери 9 і 10 гідроциліндра, канали 35 і 36, масляплунжерний затвор 51 з пружиною 52, яка діє на ний бак 22 і всі елементи гідросистеми, що закриття цього затвора. Розточка 50 має підвідний сполучені з баком 22, заповнюються маслом і герканал 53, відвідну кільцеву розточку 54 з відвідним метизуються від зовнішнього середовища. Після каналом 55 і керуючу пілотну кільцеву розточку 56 чого свердловинний електропривідний насосний з каналом 57. Плунжерний затвор 51 зі сторони агрегат може бути опущений в обсадну трубу свепідвідного каналу 53 має підвідні радіальні вікна рдловини і заглиблений у пластову рідину. При 58, а на своїй зовнішній циліндричній поверхні цьому з поверхнею свердловинний електропривікеруючу циліндричну канавку 59, яка сполучена з дний насосний агрегат з'єднує трубопровід, що відвідною розточкою 54 через радіальні отвори 60, утворений колоною насосних тр уб, який сполуче61 і осьовий глухий отвір 62, що виконані в тілі ний з його напірною лінією 19 і живильний кабель, плунжерного затвора 51. Торцева порожнина 63, в що з'єднує привідний електродвигун 20 з джереякій розміщена пружина 52 сполучена через отволом електроживлення. ри 62 і 61 і розточку 54 з відвідним каналом 55. На Свердловинний електропривідний насосний зовнішній циліндричній поверхні плунжерного заагрегат починає працювати в заглибленому у платвора 51 також виконана керуюча циліндрична стову рідину стані після включення привідного канавка 64, яка сполучена з каналом 65 в корпуселектродвигуна 20. Приведений у дію електродвиній деталі 49. Підвідний канал 53 функціонального гуном 20 масляний насос 21 всмоктує масло з попереливного клапана 45 з'єднаний з лінією А, а рожнини масляного бака 22 і подає всю витрату аналогічний канал 53 функціонального переливномасла із порожнини 22 через напірну лінію 27 до го клапана 48 з'єднаний з лінією В. Канал 57 функлінії живлення Ρ розподільного масляного золотціонального переливного клапана 45 лінією 66 ника 29. сполучений з робочою камерою поршневого плунПеред початком роботи розподільний масляжерного акумулятора 39, а аналогічний канал фуний золотник 29 може займати одне із положень І нкціонального 57 переливного клапана 48 лінією або II. 13 82936 14 Розглянемо початок роботи заглибного пряки запобіжного клапана 28. Після спрацьовування модіючого поршневого насоса, коли розподільний запобіжного клапана 28 і зарядження гідроакумумасляний золотник 29 займає вихідне положення лятора 39 витрата робочого масла через функціоІ, як це зображено на Фіг.1. При знаходженні рознальний переливний клапан 45 припиняється, подільного золотника 29 в положенні І витрата внаслідок чого завдяки дроселю 44, що з'єднує масла, що подається масляним насосом 21, надканал 53 з каналом 55, перепад тиску між каналом ходить через напірну лінію 27, лінію живлення Р, 53 і порожниною 63 падає і плунжерний затвор 51 з'єднану з розподільною лінією А, до підвідного функціонального переливного клапана 45 під дією каналу 53 функціонального переливного клапана пружини 52 переміщується в бік його закриття. При 45 керуючого гідравлічного пристрою 37 і діє на цьому кільцева розточка 56 відокремлюється від торець плунжерного затвора 51. При сполученні кільцевої канавки 59 і сполучається з кільцевою лінії А з напірною лінією 27 масляного насоса, канавкою 64. Внаслідок цього із робочої камери дросель 44 забезпечує наявність перепаду тиску зарядженого поршневого пружинного акумулятора між каналом 53 і порожниною 63 та каналом 55, 39 робоче масло по лінії 66 через канал 57, кільпід дією якого плунжерний затвор 51 переміщаєтьцеву канавку 64, канал 65 в функціональному песя вліво (за кресленням Фіг.2), стискаючи пружину реливному клапані 45 надходить по лінії 41 в ліву 52, і відкриває радіальні вікна 58 в кільцеву розто(за кресленням Фіг.1) керуючу порожнину 30 розчку 54. В наслідок цього витрата масла із лінії А подільного масляного золотника 29, переміщає надходить в кільцеву розточку 54 і через відвідний його з положення І у положення II і фіксує його у канал 55 і канал 35 надходить у робочу поршневу цьому положенні. камеру 9 привідного гідроциліндра, забезпечуючи Гідросхема розподільної лінії В, яка з'єднана з приведення у рух поршня 5 гідроциліндра і з'єднаканалом 36, має аналогічні елементи, що й гідроного з ним спільним штоком б поршня З робочого схема розподільної лінії А, яка з'єднана з каналом поршневого насоса. При цьому поршень 3 руха35. Гідросхема розподільної лінії В забезпечує ється на збільшення об'єму штокової робочої кароботу свердловинного електропривідного насосмери 8 робочого поршневого насоса і зменшення ного агрегату при зворотному ході поршня 5 привіоб'єму поршневої робочої камери 7 насоса. Внадного гідроциліндра. слідок цього тиск в штоковій робочій камері 8 роПри фіксації розподільного масляного золотбочого поршневого насоса падає і пластова рідиника у положенні II його розподільна лінією А відона, що оточує зовні насосний агрегат, за рахунок кремлюється від лінії живлення Ρ і з'єднується зі утвореного перепаду тиску між нею і порожниною зливною лінією Т, а його розподільна лінія В відоробочої камери 8, надходить в останню ззовні чекремлюється від зливної лінії Τ і з'єднується з лінірез канал 12 і відкритий перепадом тиску всмоктуєю живлення Р. При цьому витрата масла, що повальний клапан 14, а повітря, що знаходилось в дається масляним насосом 21, надходить через поршневій робочій камері 7 робочого поршневого напірну лінію 27, лінію живлення Р, з'єднану з рознасоса через канал 15 і нагнітальний клапан 17 подільною лінією В, до підвідного каналу 53 функвитісняється поршнем 3 насоса в напірну лінію 19 ціонального переливного клапана 48 керуючого насосного агрегату. Водночас переміщення поршгідравлічного пристрою 38 і діє на торець його ня 5 привідного гідроциліндра приводить до зменплунжерного затвора 51. При сполученні лінії В з шення об'єму штокової камери 10 привідного гіднапірною лінією 27 масляного насоса, дросель 47 роциліндра, в наслідок чого поршень 5 витісняє забезпечує наявність перепаду тиску між каналом масло з його штокової робочої камери 10 через 53 і порожниною 63 та каналом 55 функціональноканал 36 і зворотний клапан 46 керуючого гідравго переливного клапана 48, під дією якого його лічного пристрою 38, і далі через лінії В і Τ розпоплунжерний затвор 51 переміщається вліво (за дільного золотника 29 на злив в масляний бак 22. кресленням Фіг.3), стискаючи пружину 52, і відкриКоли поршень 3 досягає своєї верхньої мертває радіальні вікна 58 в кільцеву розточку 54. В вої точки, він зупиняється і разом з ним зупиняєтьнаслідок цього витрата масла із лінії В надходить ся поршень 5 гідроциліндра. Це приводить до збів кільцеву розточку 54 і далі через відвідний канал льшення тиску в поршневій робочій камері 9 55 і канал 36 надходить у робочу штокову камеру гідроциліндра, в каналі 35, в лініях А і Р, в напірній 10 привідного гідроциліндра, забезпечуючи привегідролінії 27 масляного насоса 21, а також - до дення у р ух поршня 5 гідроциліндра і з'єднаного з спрацьовування запобіжного клапана 28 і перепусним спільним штоком 6 поршня 3 насоса у зворотку всієї витрати масла з напірної лінії 27 масляного ному напрямку. При цьому поршень 3 насоса рунасоса 21 в масляний бак 22. хається на збільшення об'єму поршневої робочої До спрацьовування запобіжного клапана 28, камери 7 робочого поршневого насоса і зменшенфункціональний переливний клапан 45 знаходитьня об'єму штокової робочої камери 8 робочого ся в режимі переливання, тобто його підпружинепоршневого насоса. Внаслідок цього тиск в поршний плунжерний затвор 51 утримується переміщеневій робочій камері 7 падає і пластова рідина, що ним на певній відстані від його закритого оточує зовні насосний агретат, за рахунок утвореположення. При находженні переливного клапана ного перепаду тиску між нею і порожниною робочої 45 в режимі переливання керуюча кільцева розтокамери 7, надходить в останню ззовні через канал чка 56 суміщена з кільцевою канавкою 59, а канал 11 і всмоктувальний клапан 13, а пластова рідина, 57 сполучений з кільцевою розточкою 54. Це дощо знаходилась в штоковій робочій камері 8 робозволяє заряджати робочу камеру поршневого пручого поршневого насоса через канал 16 і нагнітажинного акумулятора 39 керуючого гідравлічного льний клапан 18 витісняється поршнем 3 насоса в пристрою 37 робочим маслом під тиском настройнапірну лінію 19 насосного агрегату. Водночас 15 82936 16 переміщення поршня 5 привідного гідроциліндра Завдяки з'єднанню керуючих порожнин 30, 31 приводить до зменшення об'єму поршневої камечерез дроселі 32 і 33 зі зливом забезпечується ри 9 привідного гідроциліндра, в наслідок чого позадана швидкість переміщення розподільного маршень 5 витісняє масло з його поршневої робочої сляного золотника 29 при подаванні в одну з цих камери 9 через канал 35 і зворотний клапан 43 його керуючих порожнин витрат масла з робочої керуючого гідравлічного пристрою 37, і далі через камери зарядженого акумулятора 39 або 40, відлінії А і Τ розподільного золотника 29 на злив в повідно коли спрацьовує функціональний перелимасляний бак 22. вний клапан 45 на з'єднання зарядженого акумуКоли поршень 3 досягає своєї нижньої мертвої лятора 39 з лінією 41, або спрацьовує точки, він зупиняється і разом з ним зупиняється функціональний переливний клапан 48 на з'єднанпоршень 5 гідроциліндра. Це приводить до збільня зарядженого акумулятора 40 з лінією 42. шення тиску в штоковій робочій камері 10 гідроциОскільки свердловинний електропривідний наліндра, в каналі 36, в лініях В і Р, в напірній лінії 27 сосний агрегат призначений для подавання на масляного насоса 21, а також - до спрацьовування поверхню перекачуваної з глибини пластової рідизапобіжного клапана 28 і перепуску всієї витрати ни, тому зусилля, яке потрібно прикласти до помасла з напірної лінії 27 масляного насоса в масршня гідроциліндра, щоб перемістити поршень ляний бак 22. робочого поршневого насоса буде визначатися До спрацьовування запобіжного клапана 28, висотою стовпа рідини (який залежить від глибини, функціональний переливний клапан 48 знаходитьна якій встановлений заглибний насос) і її об'ємся в режимі переливання, тобто його плунжерний ною вагою. Якщо діаметри поршнів насоса і гідрозатвор 51 утримується переміщеним на певній двигуна однакові, то добуток висоти стовпа пласвідстані від його закритого положення. При нахотової рідини на її об'ємну вагу буде складати дженні переливного клапана 48 в режимі переливеличину робочого тиску масляного насоса 21. вання його керуюча кільцева розточка 56 суміщена Для стійкої роботи заглибного прямодіючого поз кільцевою канавкою 59 плунжерного затвору 51, ршневого насоса запобіжний клапан 28 настроюа канал 57 сполучений з кільцевою розточкою 54. ють на спрацьовування при величині тиску, який в Це дозволяє заряджати робочу камеру поршневозалежності від глибини занурення на 10+25% виго пружинного акумулятора 40 керуючого гідравліще від робочого тиску. Тиск, що може створювати чного пристрою 38 робочим маслом під тиском масляний насос, має технічне обґрунтоване обнастройки запобіжного клапана 28. Після спрацьомеження і позначається номінальним тиском. Коли вування запобіжного клапана 28 і зарядження гідглибина занурення перевищує номінальний тиск роакумулятора 40 витрата робочого масла через масляного насоса, поршень робочого поршневого функціональний переливний клапан 48 припинянасоса виконують менше діаметра поршня привідється, внаслідок чого завдяки дроселю 47, що ного гідроциліндра. При невеликих глибинах зануз'єднує канал 53 з каналом 55, перепад тиску між рення для більш ефективного використання можканалом 53 і порожниною 63 функціонального пеливостей масляного насоса діаметр поршня 3 реливного клапана 48 падає і його плунжерний робочого поршневого насоса може бути виконаний затвор 51 під дією пружини 52 переміщується в бік більшим ніж діаметр поршня 5 привідного гідроцийого закриття. При цьому кільцева розточка 56 ліндра. відокремлюється від кільцевої канавки 59 і сполуПід час роботи насосного агрегату відбуваєтьчається з кільцевою канавкою 64. Внаслідок цього ся зміна об'єму масла в масляному баці, що пов'яіз робочої камери зарядженого поршневого прузано з наявністю поршневої і штокової робочих жинного акумулятора 40 робоче масло по лінії 67 камер привідного гідроциліндра, які мають різну через канал 57, кільцеву канавку 64, канал 65 в площу поперечному перетину. Тому в разі перефункціональному переливному клапані 48 надхоміщення поршня 5 в бік штокової камери 10 гідродить по лінії 42 в праву (за кресленням Фіг.1) кециліндра об'єм масла в масляному баці 22 зменруючу порожнину 31 розподільного масляного зошується, а в разі зворотного руху поршня 5 - об'єм лотника 29, переміщає його з положення II у масла в масляному баці 22 збільшується. Завдяки положення І і фіксує його у цьому положенні. наявності рухомої діафрагми 23, яка постійно реаПісля чого цикли повторюються. гує переміщенням її в ту чи іншу сторону на переЗавдяки того, що паралельно функціональнопади тиску, викликані зміною об'єму масла в масму переливному клапану 45 встановлений дроляному баці 22, внутрішній об'єм масляного бака сель 44 досягається потрібна швидкість закриття 22 завжди відповідає об'єму масла, що в ньому функціонального переливного клапана 45 при знаходиться. Рухома діафрагма 23 підтримує ріприпиненні витрат масла через розподільну лінію вень тиску робочої рідини в порожнині масляного А. Аналогічно дросель 47 забезпечує потрібну бака 22 на рівні тиску пластової рідини в зовнішшвидкість закриття функціонального переливного ньому середовищі. Це дозволяє уникати створенклапана 48 при зростанні тиску в розподільній лінії ню розрідження або надмірно високого тиску в В. масляному баці 22, що необхідно для надійної роботи масляного насоса 21. 17 Комп’ютерна в ерстка В. Мацело 82936 Підписне 18 Тираж 26 прим. Міністерство осв іт и і науки України Держав ний департамент інтелектуальної в ласності, вул. Урицького, 45, м. Київ , МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислов ої в ласності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601