Модульная секция погружного центробежного электронасоса
Изобретение относится к насосостроению и может быть использовано в погружных центробежных насосах для добычи пластовой жидкости (нефти) из скважин. Модульная секция насоса содержит перфорированный корпус с расположенным на нем многосекционным щелевым фильтроэлементом, включающим наружные кольца, и установленный в корпусе посредством промежуточного подшипника (ПП) вал. Во внутренней полости модульной секции установлены дополнительные ПП, которые отделены друг от друга равными по размеру перфорированными трубками. ПП снабжены отбойниками и элементами подпружинивания отбойников, которые размещены попарно в каждом ПП. Перфорированный корпус и фильтроэлемент стянуты сверху верхней головкой с размещенным в ней верхним подшипником, а снизу - нижним основанием с размещенной в нем защитной втулкой на шлицевой муфте. Торцы концов секций щелевого фильтроэлемента скрыты в пазах наружных колец. Изобретение направлено на уменьшение износа опоры, снижение вибрации установки и ликвидации застойных зон. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.
Изобретение относится к насосостроению и может быть использовано в погружных центробежных электронасосах для добычи пластовой жидкости (нефти) из скважин.
Известен входной модуль погружного центробежного электронасоса для подъема жидкости из скважин, основание которого снабжено самоочищающим многосекционным фильтром (RU №42081 U2). Вышеуказанный входной модуль погружного центробежного насоса можно взять за аналог.
Недостатком конструкции является быстрый износ опоры, установленной в гидрозащите, вследствие ее незащищенности от оседающего под действием сил тяжести мелкофракционного шлама, проникающего в полость вместе с газожидкостной эмульсией после фильтрации ее щелевым фильтроэлементом. Вследствие износа опоры и внутренних трущихся поверхностей возникают значительные вибрационные и кавитационные процессы, приводящие к выходу из строя погружной центробежный электронасос. Наличие зазора между торцом щелевого экрана и наружного кольца приводит к проникновению шлама внутрь модуля. Наличие в верхней части рабочих аппаратов приводит к возникновению застойных зон, в которых вследствие кавитационных процессов происходит откладывание мелкофракционного шлама.
Задачей изобретения является уменьшение износа опоры, снижение вибрации установки и ликвидации застойных зон.
Предлагаемая модульная секция погружного центробежного насоса содержит перфорированный корпус, поверх которого расположен щелевой экран. Каждая часть щелевого экрана отделена кольцами, которые имеют проточенные внутри полости для сокрытия торцевых концов щелевого экрана. Перфорированный корпус и щелевой экран ограничиваются стяжкой сверху - верхней головкой с верхним подшипником, а снизу - нижним основанием с защитной втулкой на шлицевой муфте.
Для достижения технического результата согласно изобретению во внутренней полости модульной секции установлены дополнительные промежуточные подшипники, которые отделены друг от друга равными по размеру перфорированными трубками. Для снятия очаговой вибрации подшипники снабжены отбойниками и элементами подпружинивания отбойников, которые размещены попарно в каждом промежуточном подшипнике. Элемент подпружинивания представляет собой стальную пружину, ограниченную сверху отбойником промежуточного подшипника, а снизу втулкой. Перфорированный корпус и фильтроэлемент стянуты сверху верхней головкой с размещенным в ней верхним подшипником, а снизу - нижним основанием с размещенной в нем защитной втулкой на шлицевой муфте. Торцы концов секций щелевого фильтроэлемента скрыты в пазах наружных колец. Форма и количество отверстий перфорированных трубок и корпуса модульной секции рассчитаны в зависимости от величины гидравлических сопротивлений проходящей через него газожидкостной эмульсии, газового фактора и газонасыщенности среды.
Работа устройства поясняется ссылками на прилагаемый чертеж. На чертеже изображена модульная секция. Модульная секция представляет собой вал 1 с установленными на защитных втулках 2 через равные промежутки подшипниками 3 с подпружиненными отбойниками 4, ограниченными опорными втулками 5. Распорные перфорированные трубки 6 расположены между подшипниками 3. Перфорированный корпус 7 и щелевой фильтроэлемент 8 стягиваются головкой 11 с верхним подшипником 12, защитной втулкой 13, дистанционной втулкой 14 и основанием 15. Каждая секция щелевого фильтроэлемента отделена наружными кольцами 9 с пазами 10.
Процесс происходит следующим образом.
Неоднородная, слоистая газожидкостная эмульсия, поднявшись по стволу скважины, попадает на модульную секцию согласно чертежу. Пройдя через щелевой фильтроэлемент 8, очищается от крупных частиц мехпримесей путем частичного перемалывания об острые кромки фильтроэлемента 8 до суспензионного состояния. Во внутреннюю полость модульной секции попадает негомогенизированная газожидкостная эмульсия. Часть газожидкостной эмульсии продолжает линейное движение вверх, часть, ориентируясь по вращающему валу 1, переходит в турбулентное движение вверх. Вал 1 в местах прикосновения трущихся частей отделен защитными втулками 13. Для установления и фиксации на теле модуля щелевого фильтроэлемента 8 используется система распорных перфорированных трубок 6, закрытых сверху цельным перфорированным корпусом 7, над которым расположен щелевой фильтроэлемент 8. Газожидкостная эмульсия, пройдя через внутреннюю полость модуля, попадает в газосепаратор и на прием насоса.
1. Модульная секция погружного центробежного электронасоса, содержащая перфорированный корпус с расположенным на нем многосекционным щелевым фильтроэлементом, включающим наружные кольца, и установленный в корпусе посредством промежуточного подшипника вал, отличающаяся тем, что во внутренней полости модульной секции установлены дополнительные промежуточные подшипники, которые отделены друг от друга равными по размеру перфорированными трубками, подшипники снабжены отбойниками и элементами подпружинивания отбойников, которые размещены попарно в каждом промежуточном подшипнике, а перфорированный корпус и фильтроэлемент стянуты сверху верхней головкой с размещенным в ней верхним подшипником, а снизу - нижним основанием с размещенной в нем защитной втулкой на шлицевой муфте, при этом торцы концов секций щелевого фильтроэлемента скрыты в пазах наружных колец.
2. Модульная секция по п.1, отличающаяся тем, что элемент подпружинивания отбойников представляет собой стальную пружину, ограниченную сверху отбойником промежуточного подшипника, а снизу втулкой.
