Загальна інформація
Опис конструкції
До складу імпульсного поршневого насоса входить корпус, що складається з корпусу 2, перехідника 1, і хвостовика 19. У корпусі розташований золотниковий вузол, який складається із золотника 6, встановленого в золотниковій коробці 5 і обмежувача 10. Переміщення золотника 6 уздовж штока 4 здійснюється за рахунок дії на нього пріводной рідини, що поступає через бічні канали в золотниковій коробці 5.
У поршневій порожнині знаходиться поршень 12 з манжетами ущільнювачів 13 і пружина 16. у хвостовику 19 виконані впусканням 22 і випускний 20 клапанів насоса.
Як елементи ущільнювачів золотника 6 вступають манжети 7, 8, і 9.
На малюнку зображен загальний вид імпульсного поршневого насоса
Принцип дії даного пристрою
Імпульсний поршневий насос НІМ-73 опускається на силових трубах 2 всередину підіймальних і встановлюється на спеціальне сідло (пакер).
У вихідному положенні пружина 16 утримує поршень 12 і шток 4 у верхньому положенні. Шток 4 нижнім виступом переміщає золотник 6 вгору, відключаючи надпоршневу порожнину від підіймальних труб
Приводна рідина від підіймального силового насоса подається по колоні силових труб 2 через центральний отвір в штоку 4 в надпоршневу порожнину циліндра занурюваного насоса. Тиск силової рідини, діючи на поршень 12, переміщує його вниз, стискуючи пружину 16.
Відкачувана рідина через нагнітальний клапан 18 витісняється в підіймальні труби.
При русі поршня 12 вниз, золотник 6 стримується у верхньому положенні тиском приводної рідини, оскільки зусилля на золотник знизу буде більше на величину різниці його площ.
У нижньому положенні шток 4 верхньому виступом 3 упирається в золотник 6 і переміщає його вниз.При цьому надпоршнева порожнина насоса з'єднується з підіймальними трубами. Приводна рідина через бічну щілину в золотниковій коробці 5 подається в підіймальні труби. Тиск в надпоршневої порожнині падає і пружина 16 переміщає поршень 12 вгору. Рідина зі свердловини через всмоктуючий клапан 22 поступає в підпоршневу порожнину циліндра насоса. Нижній виступ штока упирається в золотник 6 і переміщає його вгору. Цикл закінчується.
Далі цикл роботи свердловинного насосного агрегату повторюється.
На анимації показан принцип дії насоса під час відкачувань рідини зі свердловини.
Анімація – Принцип роботи імпульсного поршневого насоса (кількість кадров-7, кількість повтореній-7)
Вимоги до техніки безпеки, промсанітарії та охорона довкілля
При експлуатації пропонованого пристрою слід керуватися загальний прийнятими правилами техніки безпеки робіт на виробництві. Жодних спеціальних правил і прийомів безпечної роботи із створеним механізмом не потрібні.
При роботі механізму унеможливлюється негативного впливу пристрою на довкілля, а також не потрібні жодних спеціальних заходів захисту.
Аналітичний огляд
Найбільш близьким аналогом до винаходу, який розглядається є імпульсний поршневий насос В.В. Большакова ( [3] Стор.177, мал. 3.94).
У імпульсному поршневому насосі В.В. Большакова рідина, що наводиться, від наземного силового насоса подається в спеціальну клапанну коробку, встановлену на поверхні.
Клапанна коробка за допомогою кулачка і пружини здійснює зворотно-поступальних рух. У верхньому положенні коробки клапани знаходяться на сідлах при цьому насос нагнітає рідину в надпоршневу порожнину зануреного насоса. Тиск рідини діє на поршень, який, стискуючи рідину, переміщається вниз і виштовхує її через клапан в підіймальні труби. При зниженні тиску з поршня пружина повертає його у вихідне положення, тим самим викликаючи розрядку в подпоршневої порожнині і засмоктуючи рідина зі свердловини через клапан.Клапан служить для випуску рідини, яка може проникнути через сальник або ущільнення в поршні
У нижньому положенні клапанної коробки штовхальником клапани розуміються, і клапан притискається до верхнього сідла. В цей час рідина, нагнітається силовим насосом через сідло поступає в зумпф, а рідина з колони труб через отвір сідла також скидається в зумпф.Далі цикл роботи повторюється.
Недоліками відомої конструкції імпульсного поршневого насоса є складність забезпечення чіткої взаємодії між погружним і наземним устаткуванням, оскільки зв'язок між ними здійснюється через стовп пружної інерційної рідини.
Завершальна частина
Планований результат і перспективи подальших досліджень
В результаті проведеної роботи був розроблений новий, вдосконалений в порівнянні з його аналогами, імпульсний поршневий насос, спеціально адаптований під умови буріння геологорозвідувальних свердловин. Аналіз розрахунків дозволив оцінити технологічні і експлуатаційні якості розробленого пристрою.