Устройство для добычи нефти

Авторы патента:

F04B47/06 - с агрегатами двигатель-насос, расположенными на большой глубине

Владельцы патента RU 2514819:

Закрытое акционерное общество "Новомет-Пермь" (RU)

Изобретение относится к устройствам для добычи нефти из малодебитных скважин в нефтедобывающей промышленности. Устройство включает погружной насос объемно-вытеснительного типа с напорным и приемным клапанами, электрический привод, содержащий электромагнитную обмотку в герметичном корпусе и жестко закрепленный сверху рабочий орган, периодически изменяющий свою длину под действием электромагнитного поля. Рабочий орган выполнен в виде трубы с приемным клапаном в нижнем торце, а электромагнитная обмотка размещена на его наружной поверхности. Технический результат - увеличение долговечности насоса и упрощение конструкции. 1 ил.

Изобретение относится к устройствам для добычи нефти из малодебитных скважин в нефтедобывающей промышленности.

Известно устройство для добычи нефти, у которого привод выполнен на базе погружного линейного электродвигателя, обеспечивающего возвратно-поступательное движение поршня и смонтированного непосредственно на насосе (патент ЕАПВ 009268 Bl, F04B 47/06, 2007).

Недостатками рассматриваемого устройства являются:

наличие пары «поршень-цилиндр», наиболее слабого быстроизнашивающегося узла, определяющего долговечность насоса;

- сложность конструкции.

Частично эти недостатки устранены в известном устройстве для добычи нефти, выбранном нами в качестве прототипа, которое содержит поршневой насос объемно-вытеснительного типа и связанный с ним электропривод поступательного действия, выполненный в виде статора с электромагнитной обмоткой, размещенной в герметичном корпусе; жестко закрепленном внутри трубчатого элемента через верхнюю и нижнюю перегородки, расположенный в герметичном корпусе рабочий орган в виде подвижного штока, один конец которого связан с поршнем, оснащенным приемным клапаном, а второй конец жестко соединен с верхней перегородкой и выполнен из магнитострикционного материала, при этом в нижней перегородке имеются осевые каналы, в которых установлены напорные клапаны (патент SU 1689657 Al, F04B 47/06, 1991). Возвратно-поступательное движение рабочего органа-поршня осуществляется за счет изменения длины штока под действием электромагнитной обмотки, создающей периодически электромагнитное поле.

К недостаткам данного устройства относится наличие пары «поршень-цилиндр», ограничивающей долговечность насоса.

Технический результат, на достижение которого направлено заявленное изобретение, состоит в том, что увеличивается долговечность насоса и упрощается его конструкция.

Указанный технический результат достигается тем, что в устройстве для добычи нефти, включающем погружной насос объемно-вытеснительного типа с напорным и приемным клапанами, электрический привод, содержащий электромагнитную обмотку в герметичном корпусе и жестко закрепленный сверху рабочий орган, периодически изменяющий свою длину под действием электромагнитного поля, согласно изобретению рабочий орган выполнен в виде трубы с приемным клапаном в нижнем торце, а электромагнитная обмотка размещена на его наружной поверхности.

Предлагаемое устройство для добычи нефти иллюстрируется чертежом.

Устройство для добычи нефти содержит погружной насос объемно-вытеснительного типа, состоящий из двух коаксиально расположенных труб: герметичного корпуса 1 и рабочего органа 2, выполненного в виде внутренней трубы. Рабочий орган 2 изготовлен из материала с высокими магнитострикционными свойствами, например, Терфенол-Д или сплава никеля с железом. Корпус 1 и рабочий орган 2 в верхней части насоса жестко соединены. В нижней части насоса обеспечена возможность свободного их перемещения в осевом направлении относительно друг друга. На наружной поверхности рабочего органа 2 размещена электромагнитная обмотка 3, электропитание которой осуществляется с поверхности от станции управления через кабель 4. Верхний конец рабочего органа 2 присоединен к колонне насосно-компрессорных труб. На верхней крышке герметичного корпуса 1 размещен напорный клапан 6, а в нижнем торце рабочего органа 2 установлен приемный клапан 7.

Устройство работает следующим образом.

В электромагнитную обмотку 3 подается электропитание, обеспечивающее намагничивание рабочего органа 2. За счет магнитострикционного эффекта внутренняя труба удлиняется с соответствующим увеличением объема внутренней полости рабочего органа 2. При этом порция перекачиваемой жидкости засасывается через клапан 7. После этого электропитание обмотки 3 прекращается, а длина внутренней трубы уменьшается за счет упругих внутренних сил, и порция жидкости через клапан 6 нагнетается в колонну насосно-компрессорных труб.

Таким образом заявляемая конструкция обеспечивает периодическую подачу жидкости, позволяет избежать применения трущейся пары «поршень-цилиндр» и увеличивает долговечность насоса.

За счет станции управления, расположенной на поверхности, можно изменять частоту импульсов намагничивания и тем самым регулировать подачу насоса.

Устройство для добычи нефти, включающее погружной насос объемно-вытеснительного типа с напорным и приемным клапанами, электрический привод, содержащий электромагнитную обмотку в герметичном корпусе и жестко закрепленный сверху рабочий орган, периодически изменяющий свою длину под действием электромагнитного поля, отличающееся тем, что рабочий орган выполнен в виде трубы с приемным клапаном в нижнем торце, а электромагнитная обмотка размещена на его наружной поверхности.

Изобретение относится к области гидравлических машин объемного вытеснения, в частности к конструкции привода погружных плунжерных насосов, применяемых для добычи пластовых жидкостей с больших глубин, преимущественно в нефтедобыче.

Погружной плунжерный насосный агрегат // 2479752

Изобретение относится к области насосного оборудования и может быть использовано для подъема жидкости с большой глубины, в том числе для добычи нефти. .

Скважинная насосная установка // 2478832

Скважинный насос // 2450162

Изобретение относится к нефтепромысловым насосным установкам и может быть использовано при подъеме жидкостей из скважин. .

Насосный агрегат для закачки жидкости в скважину // 2436998

Изобретение относится к насосным установкам для закачки жидкости в скважину. .

Установка насосная плунжерная погружная и ее линейный электродвигатель // 2422676

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к оборудованию, применяемому в ограниченном пространстве, например к подземному оборудованию для подъема нефти из скважин, и может быть использовано для откачки пластовых вод и добычи различных полезных ископаемых, находящихся под землей на больших глубинах в жидком состоянии.

Бесштанговая скважинная насосная установка // 2403445

Подвесная электрическая погружная винтовая насосная система // 2395004

Изобретение относится к электрическому погружному винтовому насосу (ВН), в частности к электропроводной и направляющей жидкость системе для подвесного электрического погружного ВН.

Установка насосная поршневая // 2387876

Насосная установка // 2370671

Изобретение относится к оборудованию для подъема пластовой жидкости из скважин. .

Система байпасирования насосной установки // 2520556

Изобретение относится к нефтепогружному оборудованию и может быть использовано для подъема скважинной жидкости и замера параметров скважины без извлечения насосной установки. Техническим результатом является упрощение технологии сборки системы байпасирования насосной установки на скважине, повышение термической стабильности погружного электродвигателя и надежности работы насосной установки в целом. Система байпасирования насосной установки содержит Y-блок с пробкой, к одному выходу которого посредством разрывной муфты, соединителя и патрубков подвешена колонна байпасных труб. Ко второму выходу через разрывную муфту и уравновешивающий клапан присоединена насосная установка, содержащая погружной насос и погружной электродвигатель, снабженный опорным патрубком. При этом колонна байпасных труб и насосная установка скреплены между собой протектолайзерами и седлом. Соединитель выполнен разъемным и состоит из двух симметричных деталей с продольным полуцилиндрическим и призматическим углублениями. Детали соединителя соединены шарниром по свободным краям со стороны призматического углубления и винтами между углублениями с возможностью дополнительного скрепления колонны байпасных труб с насосной установкой за счет охвата насосной установки стенками призматических углублений. Байпасная труба на уровне погружного электродвигателя выполнена перфорированной. 2 ил.

Электромагнитный глубинный насос // 2520782

(57) Изобретение относится к глубинным гидравлическим насосам, а именно к электромагнитным насосам. В нижнем торце корпуса 1 имеется клапанный узел 4 с запорными шарами 5 и установлен амортизатор 7. В корпусе 1 также размещена система поршней нагнетающих ступеней. Поршень 8 первой ступени, размещенный над амортизатором 7, выполнен в виде клапана с шаровым запорным органом (шары 9). В теле поршней 10, 11 второй и третьей ступеней размещены катушки индуктивности 12, 13 соответственно. Поршни имеют осевые отверстия 14 и отделены друг от друга камерами 15, 16 и 17. Насос снабжен дополнительной катушкой индуктивности 18. В выходной камере 19 размещен дополнительный выходной поршень 20. Шток 21 дополнительного выходного поршня 20 выполнен полым и заглублен в осевое отверстие дополнительной катушки 18. В боковых стенках выходной камеры имеются радиальные отверстия 22, расположенные под дополнительным выходным поршнем 20. Поршни 8, 10, 11 нагнетательных ступеней снабжены патрубками 23, торцы которых заглублены в осевые отверстия поршней последующих ступеней. Патрубок поршня третьей ступени заглублен в осевое отверстие дополнительной катушки 18. В осевых отверстиях поршней 10, 11 и в осевом отверстии дополнительной катушки 18 имеются ограничители, предотвращающие выход патрубков из отверстий. Патрубок поршня последней ступени взаимодействует со штоком 21 поршня 20. В основаниях патрубков имеются радиальные отверстия 24. Обеспечивается суммирование хода за счет применения многоступенчатой нагнетательной конструкции с раздельными поршнями. 1 з.п. ф-лы, 9 ил.

Насосная установка // 2521530

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано в насосных установках для поднятия жидкостей с больших глубин объемными насосами, приводимыми в действие электродвигателями. Установка включает в себя насос объемного действия и погружной линейный вентильный электродвигатель, неподвижные и соответственно подвижные части соединены между собой. Статор электродвигателя и его подвижная часть (бегун) выполнены с возможностью возвратно-поступательного движения бегуна относительно статора. Полость электродвигателя связана с окружающей средой через фильтр, а с полостью насоса через уплотнение между штоком и корпусом. Статор электродвигателя в области между внешней поверхностью обмотки и внутренней поверхностью корпуса электродвигателя содержит продольные сквозные каналы, соединяющие полости, расположенные по обе торцовые стороны статора. Повышается срок службы установки и улучшается ее тепловой режим. 3 з.п. ф-лы, 2 ил.

Погружной электронный блок для погружного электродвигателя // 2521532

Погружной электронный блок может быть использован для управления погружным электродвигателем. Он содержит корпус 1 цилиндрической формы, закрытый с торцов основанием 3 и обращенной к двигателю головкой 2, элементы электронной схемы, размещенные в герметичном отсеке, гермовводы, служащие для электрического соединения электронной схемы с цепями электродвигателя, и контактный электрический разъем из контактов 7, 9. Блок снабжен шасси 11, имеющим сегментообразное поперечное сечение и выполненным из материала с высокой тепло- и электропроводностью. Шасси 11 установлено с возможностью теплового контакта с внутренней поверхностью корпуса 1. Силовые элементы 12 электронной схемы, в особенности силовые электронные модули, установлены на плоской поверхности шасси 11 и электрически связаны с гермовводами. Узлы соединения корпуса 1 с основанием 3 и головкой 2 выполнены герметичными с возможностью выдерживать высокое давление, образуя с внутренним объемом корпуса 1, основанием 3 и головкой 2 герметичный отсек. Изобретение направлено на расширение функциональных возможностей устройства. 4 з.п. ф-лы, 2 ил.

Погружной электронасос // 2521534

Изобретение относится к средствам для откачки текучей среды преимущественно из нефтяных малодебитных скважин. Поршень электронасоса совмещен с бегуном 3, имеющим герметичную поперечную перегородку 6, расположенную во внутренней цилиндрической полости бегуна 3. В этой полости бегуна 3 находится неподвижный полый шток 7, сопряженный с внутренней цилиндрической поверхностью полости бегуна 3 через узел уплотнения 8, который расположен на внешней поверхности штока 7. Внутренняя полость штока 7 и связанная с ней внутренняя полость бегуна соединена каналом с рабочей камерой 20 насоса, сообщающейся с внешней перекачиваемой средой и с выходным трубопроводом через впускной 11 и выкидной клапаны 14 соответственно. Повышаются энергетические характеристики, повышается надежность и ресурс. 8 з.п. ф-лы, 5 ил.

Насосная установка с погружным линейным вентильным электродвигателем // 2522347

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к установкам с насосами объемного действия, приводимыми в действие погружными линейными электродвигателями. Установка содержит погружную часть, включающую в себя насос и погружной линейный вентильный электродвигатель. Подвижная часть (бегун) выполнена с возможностью возвратно-поступательного движения. Управляющий электронный блок состоит из наземной и погружной частей. Погружной блок выполнен в виде инвертора, размещенного в герметичном корпусе с нормальным давлением воздуха внутри. Выход инвертора электрически связан с наземной частью и обмоткой через гермовводы. Управляющий блок инвертора связан с чувствительными элементами датчика положения бегуна через дополнительные гермовводы. Содержит счетчик шагов бегуна. Наземный блок выполнен в виде последовательно соединенных входного выпрямителя, однофазного высокочастотного инвертора-регулятора и выходного выпрямителя. Повышаются энергетические показатели установки. 4 з.п. ф -лы, 2 ил.

Скважинный насос // 2525060

Изобретение относится к скважинной добыче нефти с применением нижнего привода насоса. Скважинный насос содержит плунжер и цилиндр, снабженные шариковыми клапанами. Шток плунжера выполнен с возможностью соединения с погружным двигателем, расположенным ниже насоса. Шариковый клапан плунжера является всасывающим и установлен на конце плунжера, обращенном к шариковому клапану цилиндра. Шариковый клапан цилиндра является нагнетательным. Повышается эффективность и надежность работы насоса. 1 ил.

Электродвигатель и связанная с ним система для размещения в среде на забое скважины (варианты) // 2531224

Предложенная группа изобретений относится к нефтедобывающей технике, в частности к средствам управления скважинной насосной установкой. Техническим результатом является повышение надежности работы насосной установки в скважинах малого диаметра. В одном из вариантов выполнения электродвигатель включает в себя комплект, по меньшей мере, из трех магнитов, включающих в себя два внешних магнита и внутренний магнит, расположенный между двумя внешними магнитами, имеющими внутренние поверхности с одинаковыми полюсами и внешние поверхности с одинаковыми полюсами. При этом источник переменного тока выполнен для изменения полярности одного из внутреннего и двух внешних магнитов, обеспечивая при этом возвратно-поступательное перемещение внутреннего или двух внешних магнитов и подачу выходной мощности в виде линейного перемещения для привода действующего эксплуатационного устройства. В другом варианте два смежных стационарных магнита и, по меньшей мере, один подвижный магнит являются примыкающими друг к другу. Источник переменного тока подключен к магнитам так, что меняется полярность одного из подвижных и стационарных магнитов, при этом обеспечивая подачу выходной мощности в виде возвратно-поступательного линейного перемещения для привода действующего эксплуатационного устройства. Предложены также варианты выполнения скважинной системы перекачки для механизированной добычи, содержащей эксплуатационный насос и указанный выше электродвигатель. 4 н. и 20 з.п. ф-лы, 8 ил.

Погружной насосный агрегат // 2532469

Изобретение относится к области насосного оборудования и может быть использовано для подъема жидкости с большой глубины. Погружной насосный агрегат включает маслозаполненный корпус с эластичной оболочкой, реверсивный электродвигатель с протектором, ведущий вал которого связан с винтом передачи винт-гайка качения, находящейся в подвижном соединении с корпусом и соединенной со штангой привода насоса, которая уплотнена в корпусе и связана с гайкой. Гайка посредством полого вала, охватывающего винт, соединена с валом электродвигателя и зафиксирована от осевого и радиального перемещения в корпусе с помощью подшипников. Винт, отцентрированный в корпусе и связанный верхним концом со штангой привода насоса, при взаимодействии с гайкой выполнен с возможностью совершать возвратно-поступательные движения внутри полого вала и корпуса, приводя таким образом в действие насос. Демпферы выполнены единым блоком, который связан с винтом и со штангой привода насоса. Повышается надежность работы погружного насосного агрегата и увеличивается ресурс передачи винт-гайка качения за счет предотвращения ее разрушения, возникающего из-за крутящей и осевой нагрузки, а также появляется возможность повышения критической частоты вращения винта. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Погружной насосный агрегат // 2532641

Изобретение относится к области насосного оборудования и может быть использовано для подъема жидкости с большой глубины. Погружной насосный агрегат содержит корпус и эластичную оболочку, заполненные маслом. Наружная поверхность оболочки сообщается с полостью скважины. Ведущий вал реверсивного электродвигателя соединен с винтом передачи винт-гайка качения и со штангой привода насоса, уплотненной в корпусе. Оба конца винта установлены в подшипниках. Верхний подшипник расположен внутри вставки, отцентрированной и зафиксированной в корпусе шпонками. Гайка передачи винт-гайка качения соединена с полым штоком, имеющим пазы и выполненным с возможностью совершать возвратно-поступательные перемещения по подшипникам, установленным в шпонках на опорах. Верхний демпфер установлен на полом штоке, а нижний внутри полого штока. Повышается надежность работы погружного насосного агрегата и увеличивается ресурс передачи винт-гайка качения за счет предотвращения ее разрушения, возникающего из-за крутящей и осевой нагрузок, а также появляется возможность повышения критической частоты вращения винта. Увеличивается межремонтный период погружного насосного агрегата. 2 ил.