устройство для откачки жидкости из скважин

Формула изобретения

Устройство для откачки жидкости из скважин, включающее обсадную колонну, насосное оборудование, напорный патрубок, монтажное приспособление и манжету, имеющую коническую плоскость и выполненную из упругого материала с высоким коэффициентом трения, отличающееся тем, что оно снабжено усеченным конусом, выполненным из полимерного материала с малым коэффициентом трения и установленным на напорном патрубке, на котором с возможностью перемещения установлена манжета, имеющая внешнюю цилиндрическую поверхность, в манжете со стороны усеченного конуса выполнены разрезы на равные сегменты, причем усеченный конус направлен вершиной в сторону манжеты, конус внутренней полости которой направлен навстречу усеченному конусу.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к водоснабжению, бурению и может быть использовано для беструбной эксплуатации артезианских скважин.

Известно устройство для откачки жидкости из скважин [1], содержащее обсадную колонку, насос с трубой, уплотнительный элемент, подпружиненное кольцо, выполненное с канавками, клинья, один из которых закреплен неподвижно на трубе насоса, а другой примыкает к кольцу, и размещенную под уплотнительным элементом заслонку, концы которой вставлены в канавки.

Это устройство довольно сложно в изготовлении, так как имеет много металлических деталей. Металл подвергается коррозии от воды, поэтому при длительной эксплуатации многократное использование устройства невозможно.

Известно устройство [2] , являющееся прототипом. Устройство содержит обсадную колонну, насосное оборудование с напорным патрубком, имеющим окна и сальник для проводки кабеля и трос, обеспечивающий удержание насосного оборудования на требуемой глубине. На напорном патрубке жестко закреплено седло, в котором установлены конические уплотнительные манжеты, последовательно расположенные одна в другой. Трос закреплен к монтажному приспособлению, соединенному посредством резьбы с напорным патрубком, кабель имеет разъем.

Однако это устройство довольно сложно, так как наличие троса требует дополнительного крепления и герметизации в устье скважины.

Задачей изобретения является создание устройства для откачки жидкости из скважин, имеющего более простую конструкцию.

Это достигается тем, что устройство для откачки жидкости, содержащее обсадную колонну, насосное оборудование, напорный патрубок, монтажное приспособление, манжету, имеющую коническую полость и выполненную из упругого материала с высоким коэффициентом трения, снабжено усеченным конусом, выполненным из полимерного материала с малым коэффициентом трения и установленным на напорном патрубке, на котором с возможностью перемещения установлена манжета, имеющая внешнюю цилиндрическую поверхность, в манжете со стороны усеченного конуса выполнены разрезы на равные сегменты, причем усеченный корпус направлен вершиной в сторону манжеты, конус внутренней полости которой направлен навстречу усеченному конусу.

Изобретение поясняется чертежом, где представлено предлагаемое устройство, продольный разрез.

Устройство содержит обсадную колонну 1, насосное оборудование 2, напорный патрубок 3 с опорной шайбой. На напорном патрубке 3 расположена шайба 4 из полимерного материала с возможностью свободно перемещаться в осевом направлении, на которую надета манжета 5 из упругого материала с высоким коэффициентом трения, например резины, выполненная снаружи в виде цилиндра меньшего диаметра, чем обсадная колонна 1 с поперечными канавками для лучшего сцепления и растягивая до размеров обсадной колонны 1, а во внутренней части манжеты выполнена полость в виде конуса с загибом в верхней части для уменьшения трения и обеспечения быстрого заклинивания. В верхней части манжеты 5 выполнены разрезы. На патрубке 3 расположен фланец 6; в отверстия, расположенные во фланце 6 и шайбе 4, размещен кабель 7, который также пропущен через усеченный конус 8, который может быть выполнен полым из полимерных материалов и плотно посажен на патрубок 3, на котором расположено уплотнительное кольцо 9, например, из резины, а на кабеле 7 установлено уплотнительное кольцо 10, на котором расположена шайба 11, на ней установлен сальник 12. На патрубке 3 расположена распорная втулка 13 и монтажное приспособление 14, например, в виде конуса.

Усеченный конус 8 направлен вершиной в сторону манжеты 5, внутренний конус которой направлен навстречу усеченному конусу 8, наибольший диаметр которого меньше внутреннего диаметра обсадной трубы.

Устройство работает следующим образом.

Перед спуском устройства в скважину берут полый пластмассовый конус 8 и устанавливают на резиновую манжету 5, в верхней части которой делают разрезы на равные сегменты, добиваясь того, чтобы без больших усилий конус 8 входил в манжету 5. Установив манжету 5 на усеченном конусе 8, сегменты раздвигаются, тем самым увеличивая диаметр манжеты 5, размер которой должен быть равным диаметром обсадной колонны 1 за счет глубины прорезания и количества сегментов. Убедившись, что заклинивание произойдет, приступают к сборке устройства.

На напорный патрубок 3 с опорной шайбой со стороны насоса надевается пластмассовая шайба 4, которая свободно перемещается по патрубку 3, на которую надевается манжета 5, и на конец патрубка 3 наворачивается фланец 6. В отверстия, расположенные во фланце 6 и пластмассовой шайбе 4, продергивается кабель 7, и фланец 6 соединяется с фланцем насоса. После этого собирают верхнюю часть устройства: продергивают кабель 7 через пластмассовый усеченный конус 8 и надевают его на патрубок 3, устанавливают уплотнительное кольцо 9, а также на кабель 7 - уплотнительные кольца 10. После этого надевается шайба 11, через шайбу пропускают кабель 7 и устанавливают сальник 12. На патрубок 3 устанавливается самоотцепляющее устройство, которое обеспечит самоотцепление насоса 2, и на трубах начинают спускать в скважину. При достижении уровня воды необходимо уменьшить скорость спуска, так как при резком опускании может произойти самозаклинивание, но приподняв колонну или самоотцепляющее устройство, снова можно продолжать спуск до нужной глубины. Достигнув нужной глубины, делают резкое опускание колонны или самоотцепляющего устройства, и под действием потока воды манжета 5 поднимается по полому пластмассовому конусу 8, сегменты манжеты 5 раздвигаются и достигают диаметра обсадной колонны 1 при взаимодействии с конусом 8, трение об усеченный конус 8 манжеты 5 мало, так как манжета 5 имеет малую площадь на начальном этапе, и, когда манжета 5 соприкасается с обсадной трубой, коэффициент трения резины о металл больше, а у пластмассы меньше, то под действием колонны и самого насоса полый пластмассовый усеченный конус 8, растягивая резину манжеты 5, тем самым входит в манжету 5, обеспечивая заклинивание. После этого включают насосное устройство, под действием столба воды усеченный конус 8 углубляется в манжету 5, тем самым обеспечивая заклинивание и герметичность, и чем больше нагрузка на усеченный конус 8, тем жестче заклинивание. Тогда самоотцепляющее устройство отцепляют, поднимают колонну, и скважина готова работать без водопроводной колонны, а обсадная колонна служит одновременно водопроводной трубой.

Таким образом, предложенное устройство является более простым, так как не требует наличия троса и элементов для его крепления и герметизации.