Установка погружная электрогидроприводная

Изобретение относится к области насосостроения и может быть использовано в нефтедобывающей промышленности при эксплуатации малодебитных скважин с осложненными характеристиками нефтяного пласта. Установка погружная электрогидроприводная содержит погружной электродвигатель с протектором, кинематически связанный с приводным насосом. Содержит плунжерный рабочий насос, масляный бак, компенсатор объемного расширения масла, поршневой гидрокомпенсатор и гидродвигатель с поршнями, соединенными с плунжерами рабочего насоса. Подпоршневые полости гидродвигателя подключены к всасывающей и нагнетательной линиям приводного насоса через гидрораспределитель. Надпоршневые полости через дроссельные отверстия гидравлически связаны с подпоршневой полостью гидрокомпенсатора, надпоршневая полость которого гидравлически связана посредством обратных клапанов с выходом плунжерного рабочего насоса. Повышается ресурс установки. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

 

Изобретение относится к области машиностроения (насосостроения) и может быть использовано в нефтедобывающей промышленности при эксплуатации малодебитных скважин с осложненными характеристиками нефтяного пласта.

Известен скважинный электрогидроприводной насосный агрегат, который содержит кинематически связанные друг с другом погружной электродвигатель и приводной насос, а также гидродвигатель и рабочий насос, выполненные каждый в виде цилиндра и плунжера со штоком. Полости цилиндра гидродвигателя связаны через гидрораспределитель с входом и выходом приводного насоса. Компенсатор объема размещен над приводным насосом и соединен с его входом. Валы электродвигателя и приводного насоса сочленены через вал протектора гидрозащиты (по патенту RU2116512, кл. F04B 47/08, опубл. 27.07.98).

Недостатком известной конструкции является недостаточная надежность, поскольку при эксплуатации данного насосного агрегата во время рабочего хода поршня добываемая жидкость перетекает по штоку гидродвигателя в надпоршневую полость и смешивается с гидравлической жидкостью приводного насоса, что приводит к выходу всего насосного агрегата из строя.

Наиболее близким техническим решением является установка погружная электрогидроприводная, которая содержит погружной электродвигатель, кинематически связанный с приводным насосом. Гидродвигатель содержит два поршня, соединенных промежуточным штоком. На торце каждого из поршней установлен шток и уплотнения штоков. Гидрораспределитель гидравлически соединен с приводным насосом и гидродвигателем. Две области между каждым поршнем и уплотнением штока гидравлически соединены через дроссель и (или) клапан, открывающийся по давлению, и составляют замкнутое барьерное пространство. Снаружи, по крайней мере, одного штока, за его уплотнением, установлено насосное устройство, включающее корпус и клапана. Каждая из двух областей барьерного пространства через свой обратный клапан гидравлически соединена с компенсатором рабочей жидкости, который гидравлически соединен с отводящей трубой (по патенту RU 2504692, кл. F04B 47/08, опубл. 20.01.14).

Недостатком данной конструкции является наличие обратных клапанов, которые соединяют барьерное пространство с компенсатором рабочей жидкость. Клапаны препятствуют выходу из барьерного пространства рабочей жидкости, расширяющейся при нагреве, что приведет к повышению давления в барьерном пространстве, выходе из строя уплотнений штока и механическим повреждениям установки.

Задачей, на решение которой направлено изобретение, является повышение ресурса установки.

Техническим результатом, который достигается в результате решения указанной выше задачи, является повышение надежности работы погружной электрогидроприводной установки и срока ее эксплуатации.

Указанная техническая задача решается тем, что установка погружная электрогидроприводная содержит погружной электродвигатель с протектором, кинематически связанный с приводным насосом, плунжерный рабочий насос, масляный бак, компенсатор объемного расширения масла, поршневой гидрокомпенсатор и гидродвигатель с поршнями, соединенными с плунжерами рабочего насоса, подпоршневые полости гидродвигателя подключены через гидрораспределитель к всасывающей и нагнетательной линиям приводного насоса, а надпоршневые полости гидродвигателя через дроссельные отверстия гидравлически связаны с подпоршневой полостью гидрокомпенсатора, надпоршневая полость которого гидравлически связана посредством обратных клапанов с выходом плунжерного рабочего насоса.

Кроме того, в частном случае реализации изобретения подпоршневая и надпоршневая полости гидрокомпенсатора гидравлически соединены (связаны) через обратный клапан.

Применение в погружной электрогидроприводной установке дроссельных отверстий, связывающих надпоршневые полости гидродвигателя с гидрокомпенсатором позволяет исключить критическое возрастание давления в надпоршневых полостях гидродвигателя из-за теплового расширения масла. Применение обратных клапанов, связывающих надпоршневую полость гидрокомпенсатора с выходом плунжерного рабочего насоса, исключает влияние скачков давления вследствие непостоянства подачи насоса. Обратный клапан, связывающий подпоршневую и надпоршневую полости гидрокомпенсатора, позволяет сбрасывать излишние объемы расширившегося в результате нагрева масла. Все это позволяет повысить надежность работы установки.

Изобретение поясняется фиг. 1 на которой изображена установка погружная электрогидроприводная, продольный разрез.

Установка погружная электрогидроприводная содержит погружной электродвигатель 1 с протектором 2, кинематически связанный валом 3 с приводным насосом 4, масляный бак 5, компенсатор объемного расширения масла 6, гидродвигатель, состоящий из поршней 7 и 8, и рабочий насос, состоящий из плунжеров 9 и 10. Поршни 7 и 8 гидродвигателя соединены с плунжерами 9 и 10 рабочего насоса. Подпоршневые полости 11, 12 гидродвигателя связаны через гидрораспределитель 13 с всасывающей и нагнетательной линиями приводного насоса 4. Установка снабжена поршневым гидрокомпенсатором 14.

Компенсатор объемного расширения масла 6 выполнен в виде диафрагмы. Масляным баком 5 служит корпус установки погружной электрогидроприводной. На входе в приводной насос 4 может быть установлен фильтр 15. Выход приводного насоса 4 соединен через фильтр тонкой очистки 16 и предохранительный клапан 17 с гидрораспределителем 13.

Гидрораспределитель 13 соединен посредством трубопроводов 18 и 19 с подпоршневыми полостями 11, 12 гидродвигателя, разделенными разделителем 20. Поршни 7 и 8 гидродвигателя, соединенные штоком 21 с каналом, жестко связаны с плунжерами 9 и 10 рабочего насоса. Обратные клапаны 22, 23, 24 и 25 обеспечивают вход и выход перекачиваемой жидкости в полостях плунжерного рабочего насоса. Трубопровод 26 служит для подачи перекачиваемой жидкости из нижней полости плунжерного рабочего насоса в насосно-компрессорную трубу.

Поршневой гидрокомпенсатор 14 состоит из поршня 27 и трубы 28. Подпоршневая полость 29 соединена через дроссельные отверстия 30, 31 и трубопровод 32 с надпоршневыми полостями 33 и 34 гидродвигателя. Полость 35 над поршнем 27 соединена с выходной полостью 36 рабочего насоса через обратные клапаны 37, 38.

Установка погружная электрогидроприводная работает следующим образом.

Перед погружением установки в скважину полости электродвигателя 1 с протектором 2 и система гидропривода, включающая масляный бак 5, компенсатор объемного расширения масла 6, гидродвигатель с поршнями 7 и 8, гидрокомпенсатор 14, трубопроводы 18, 19 и 32 заполняются очищенным маслом соответствующим рабочему температурному режиму.

При погружении установки в нефтяной пласт добываемая жидкость втекает в полости над плунжерами 9 и 10 рабочего насоса, соответственно через всасывающие обратные клапаны 23 и 25. Под действием гидростатического давления нагнетательные обратные клапаны 22, 24 открываются, и жидкость заполняет трубу 28 и колонну насосно-компрессорных труб (колонну НКТ) до уровня пласта.

При включении электродвигателя 1 начинает работать приводной насос 4, который через гидрораспределитель 13 подает масло в одну из полостей гидродвигателя. Если масло по трубопроводу 19 подается в подпоршневую полость 12, плунжер 10 перемещается вверх и выталкивает добываемую жидкость через обратный клапан 24 по трубе 28 в колонну НКТ. Одновременно с этим идет слив масла по трубопроводу 18 из подпоршневой полости 11, плунжер 9 поднимается вверх и заполняет добываемой жидкостью полость рабочего насоса через клапан 23. При достижении плунжером 10 крайнего положения, давление в подпоршневой полости 12 возрастает, и гидрораспределитель 13 переключает нагнетательную и всасывающую линии. Рабочий насос совершает обратный ход, выталкивая плунжером 9 через клапан 22 по трубопроводу 26 и трубе 28 добываемую жидкость в колонну НКТ. Плунжер 10, двигаясь вниз, заполняет через клапан 25 полость рабочего насоса добываемой жидкостью.

Полость 29 под поршнем 27 гидрокомпенсатора 14 в процессе работы всегда находится под давлением благодаря связи через обратные клапаны 37, 38 надпоршневой полости 35 с выходной полостью 36 рабочего насоса. В результате давление в полости 29 под поршнем 27 гидрокомпенсатора 14 передается по трубопроводу 32 в полости 33 и 34. Давление в этих полостях за счет дроссельных отверстий 30, 31 и гидравлического сопротивления при перетекании масла по каналу штока 21 всегда больше давления над плунжерами 9 и 10. Благодаря этому попадание перекачиваемой жидкости в масло исключается.

Таким образом, решения, используемые в изобретении, повышают надежность работы установки и срок ее эксплуатации.

1. Установка погружная электрогидроприводная, содержащая погружной электродвигатель с протектором, кинематически связанный с приводным насосом, плунжерный рабочий насос, масляный бак, компенсатор объемного расширения масла, поршневой гидрокомпенсатор и гидродвигатель с поршнями, соединеными с плунжерами рабочего насоса, подпоршневые полости гидродвигателя подключены через гидрораспределитель к всасывающей и нагнетательной линиям приводного насоса, отличающаяся тем, что надпоршневые полости гидродвигателя через дроссельные отверстия гидравлически связаны с подпоршневой полостью гидрокомпенсатора, надпоршневая полость которого гидравлически связана посредством обратных клапанов с выходом плунжерного рабочего насоса.

2. Установка по п. 1, отличающаяся тем, что подпоршневая и надпоршневая полости гидрокомпенсатора гидравлически связаны через обратный клапан.



 

Похожие патенты:

Насосная установка предназначена для подъема нефти с больших глубин малодебитных скважин. Погружная насосная установка представляет собой герметичную капсулу, в которой размещены погружной электродвигатель и соединенный с ним приводной насос.

Изобретение относится к области насосостроения, в частности к насосным установкам, предназначенным для подъема жидкости с больших глубин, например из малодебитных скважин.

Изобретение относится к скважинным насосным установкам и может быть использовано при добыче нефти, воды и других жидкостей из скважины. Установка содержит привод, плунжерный насос с возвратно-поступательным движением плунжера за счет продольной упругой деформации полого штока.

Изобретение относится к области насосостроения и может быть использовано в скважинных насосных установках для добычи нефти, воды и других жидкостей из скважин. Установка содержит плунжерный насос с возвратно-поступательным движением плунжера за счет продольной упругой деформации полого штока с наполнителем, верхний конец которого закреплен на устье скважины.

Изобретение относится к насосостроению и может быть использовано в нефтедобывающей промышленности при эксплуатации малодебитных скважин с осложненными характеристиками нефтяного пласта.

Изобретение относится к насосостроению и может быть использовано в нефтедобывающей промышленности при эксплуатации малодебитных скважин с осложненными характеристиками нефтяного пласта.

Изобретение относится к области насосостроения и может быть использовано для добычи нефти, воды и других жидкостей из скважин. Основной насос 1 выполнен в виде бесштокового гидроцилиндра 8 со сдвоенным поршнем 9, заполненным уплотнителем 10, и содержит упругий элемент 11 для сжатия уплотнителя 10.

Изобретение относится к насосостроению и может быть использовано в нефтедобывающей промышленности при эксплуатации малодебитных скважин с осложненными характеристиками нефтяного пласта.

Изобретение относится к гидроприводным насосным установкам и может использоваться для добычи нефти, воды и других жидкостей из скважин. .

Изобретение относится к скважинным насосным установкам и может использоваться для добычи нефти, воды и других жидкостей из скважин. .

Изобретение относится к насосному оборудованию и может быть использовано в нефтедобывающей промышленности при эксплуатации малодебитных скважин с осложненными характеристиками нефтяного пласта. Насос содержит погружной электродвигатель, приводной маслонасос, поршневой рабочий насос, состоящий из верхнего направляющего полого штока, двух поршней, жестко связанных центральным полым штоком, внутри которого расположен гидравлический канал для связи компенсационной подпоршневой жидкости между собой, с всасывающими и нагнетательными клапанами, жестко связанный через шток с гидродвигателем. Полости последнего подключены через автоматический реверсивный клапан к всасывающей и нагнетательной линиям приводного маслонасоса. На последней установлен предохранительный клапан, состоящий из одного поршня, с расположенными внутри рабочими каналами, жестко связанного с направляющим полым штоком. Надпоршневая полость гидрокомпенсатора связана с выходом рабочего насоса, а подпоршневая - с надпошневой полостью рабочего насоса и через канал в центральном штоке с подпоршневой полостью рабочего насоса. Содержит масляный бак с фильтрами тонкой очистки масла, компенсатор объемного расширения масла. Электродвигатель снабжен протектором, через вал которого вал электродвигателя кинематически связан с валом приводного маслонасоса. Использование изобретения позволяет повысить эксплуатационные и технологические характеристики насоса, а также улучшить его надежность и безопасность. 21 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к насосному оборудованию и может быть использовано в нефтедобывающей промышленности при эксплуатации малодебитных скважин с осложненными характеристиками нефтяного пласта. Насос содержит погружной электродвигатель, приводной маслонасос, поршневой рабочий насос, состоящий из верхнего направляющего полого штока, двух поршней, жестко связанных центральным полым штоком. Поршневой рабочий насос выполнен с верхним, нижним и центральным ниппелями с образованием надпоршневых и подпоршневых областей верхнего и нижнего поршней, заполненных пластовой жидкостью и выполненных с нагнетательными и соединительными каналами и соединены полым штоком. Верхний поршень соединен с полым плунжером, а шток гидродвигателя соединен с нижнем поршнем рабочего насоса. Полости поршня гидродвигателя связаны через гидрораспределитель с напорной линией приводного насоса. Центральный ниппель рабочего насоса выполнен с всасывающими каналами, с установленными в них всасывающими клапанами. Подпоршневая область нижнего поршня рабочего насоса и подпоршневая область верхнего поршня рабочего насоса через нагнетательные каналы соединены с полым штоком рабочего насоса и через полый плунжер соединены с выходом погружного объемного насоса. В полом штоке рабочего насоса дополнительно установлен компенсационный цилиндр, связывающий надпоршневую область нижнего поршня рабочего насоса с надпоршневой областью верхнего поршня рабочего насоса через соединительные каналы нижнего и верхнего поршней рабочего насоса. В нагнетательном канале каждого поршня установлен нагнетательный клапан. В центральном ниппеле рабочего поршневого насоса выполнены два всасывающих канала приема пластовой жидкости, в каждом из которых установлен всасывающий клапан. Повышены эксплуатационные и технологические характеристики насоса, а также улучшена его надежность и безопасность. 4 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к насосостроению и может быть использовано в нефтедобывающей промышленности при эксплуатации малодебитных скважин с осложненными характеристиками нефтяного пласта. Насос содержит кинематически связанные друг с другом погружной маслозаполненный электродвигатель, протектор, приводной насос, фильтр тонкой очистки, предохранительный клапан, фильтр, диафрагму, двухпоршневой рабочий насос. Поршневая полость последнего связана с выходом рабочего насоса. Масляный бак содержит фильтры тонкой очистки масла. Рабочий поршневой насос дополнительно содержит центральный ниппель, в котором выполнены каналы приема добываемой жидкости. В указанных каналах центрального ниппеля установлены всасывающие клапаны. В нижнем поршне рабочего насоса выполнен нагнетательный канал, в котором расположен нагнетательный клапан. В верхнем поршне рабочего насоса выполнен нагнетательный канал, в котором установлен нагнетательный клапан. Всасывающие и нагнетательные каналы выполнены с возможностью расположения всасывающих и нагнетательных клапанов так, что поток всасываемой и перекачиваемой жидкости проходит снизу вверх через эти клапаны. Использование заявленного изобретения позволяет повысить надежность оборудования. 5 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к области нефтегазодобывающей промышленности и может применяться в нефтедобыче. Установка электропогружного гидропоршневого насоса содержит связанные между собой наземные станцию управления и понижающий трансформатор системы электропитания, силовой кабель и подземное оборудование, подвешенное на НКТ к устью скважины. Последнее состоит из гидропоршневых насоса и двигателя с золотниковым устройством, соединенного с баком для масла или гидравлической жидкости и силового объемного насоса с электродвигателем. К основанию погружного электродвигателя присоединен погружной маслонаполненный понижающий трансформатор двухступенчатой системы электропитания. К штекерному вводу подключены силовой кабель и фазные обмотки на цилиндрическом вытянутом в длину замкнутом магнитопроводе, установленном в цилиндрическом корпусе с основанием и головкой с выводами для соединения с электродвигателем. Установка имеет малую металлоемкость и энергоемкость, компактную и простую конструкцию, удобна в обслуживании, ремонте и эксплуатации. 6 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к области насосостроения и может быть использовано в нефтедобывающей промышленности при эксплуатации малодебитных скважин с осложненными характеристиками нефтяного пласта. Насос содержит погружной электродвигатель с протектором, через вал которого вал электродвигателя кинематически связан с валом приводного маслонасоса. Полости поршневого рабочего насоса подключены через гидрораспределитель к всасывающей и нагнетательной линиям приводного маслонасоса. Предохранительный клапан установлен на нагнетательной линии приводного маслонасоса. Содержит гидрокомпенсатор, масляный бак с фильтром тонкой очистки масла, компенсатор объемного расширения масла. Выход приводного насоса через напорную линию соединен с предохранительным клапаном и фильтром тонкой очистки. Фильтр тонкой очистки соединен с входом в гидрораспределитель, а входы всасывающей и нагнетательной линий гидрораспределителя соединены с гидродвигателем через фильтры тонкой очистки. На входе в приводной насос дополнительно установлен магнитный фильтр. Повышается надежность и безотказность работы приводного устройства насоса. 1ил.

Изобретение относится к области насосостроения и может быть использовано в нефтедобывающей промышленности при эксплуатации малодебитных скважин с осложненными характеристиками нефтяного пласта. Насос содержит погружной электродвигатель, приводной маслонасос, поршневой рабочий насос с всасывающими и нагнетательными клапанами. Рабочий насос жестко связан через шток с поршневым гидродвигателем. Полости гидродвигателя подключены через автоматический реверсивный клапан к всасывающей и нагнетательной линиям приводного маслонасоса. На последней установлен предохранительный клапан, компенсационный узел, надпоршневая полость которого связана с выходом рабочего насоса, масляный бак с фильтрами тонкой очистки масла, компенсатор объемного расширения масла. Электродвигатель снабжен протектором, через вал которого вал электродвигателя кинематически связан с валом приводного маслонасоса. Снаружи корпуса рабочего насоса с зазором от корпуса рабочего насоса установлен фильтрующий модуль, диаметрально не превышающий габаритов погружного объемного насоса. Поршни рабочего насоса выполнены в диаметре меньше диаметра поршня гидродвигателя. Корпус рабочего насоса выполнен в диаметре меньше диаметра корпуса компенсационного узла и корпуса гидродвигателя. Изобретение позволит повысить эксплуатационные характеристики и надежность оборудования. 5 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к области насосостроения и предназначено для подъема жидкости с больших глубин при добыче нефти из малодебитных скважин. Установка содержит погружной электродвигатель, гидропривод с приводным насосом, компенсатором, гидродвигателем и гидрораспределителем и два рабочих насоса диафрагменного типа. Гидродвигатель состоит из двух гидроцилиндров, разделенных поршнями на напорную и приводную полости. Диафрагмы компенсатора и рабочих насосов имеют вогнутую форму с плоским фланцем. Каждая диафрагма закреплена фланцевой частью между двумя кожухами аналогичной формы. Одна сторона диафрагмы рабочего насоса образует приводную полость, а другая сторона диафрагмы сообщена с внутренней полостью рабочего насоса. Приводные полости рабочих насосов соединены с приводными полостями гидроцилиндров и снабжены системой клапанов для контроля нагрузки на диафрагмы. Гидропривод содержит фильтр, клапан защиты при обратном вращении электродвигателя, обратный клапан в напорной линии, клапан стравливания. Обеспечивается стабильная работа при содержании свободного газа в перекачиваемой жидкой среде и увеличение сроков эксплуатации установки. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к насосостроению и может быть использовано в нефтедобывающей промышленности при эксплуатации малодебитных скважин с осложненными характеристиками нефтяного пласта. Насос содержит погружной электродвигатель, вал электродвигателя, кинематически связанный с приводным маслонасосом, протектор, компенсатор объемного расширения масла, содержащий диафрагму, масляный бак, гидроузел с фильтрами тонкой очистки масла, гидродвигатель, рабочий насос, компенсационный узел. Компенсатор объемного расширения масла расположен над приводным насосом. Под приводным маслонасосом расположен протектор защиты электродвигателя. Компенсатор объемного расширения масла снабжен двумя диафрагмами, разделенными между собой дополнительным ниппелем. Внутри полости одной из двух диафрагм дополнительно установлен корпус с образованием полости между внутренней поверхностью диафрагмы и наружной поверхностью корпуса. Использование изобретения позволит повысить надежность, улучшить технологичность и эксплуатационные характеристики насоса. 10 з.п. ф-лы, 1 ил.

Группа изобретений относится к области насосостроения и может быть использована в нефтедобывающей промышленности при эксплуатации малодебитных скважин с осложненными характеристиками нефтяного пласта. Установка содержит погружной электродвигатель и маслостанцию, в состав которой входит, по крайней мере, один приводной маслонасос, кинематически связанный с электродвигателем. Гидродвигатель содержит два поршня, соединенных промежуточным штоком. На торце каждого из поршней установлен шток. Гидрораспределитель гидравлически соединен с приводным насосом и гидродвигателем. Компенсатор рабочей жидкости установлен в отводящей трубе. Снаружи каждого штока установлено насосное устройство, включающее корпус и клапаны. Две области между каждым поршнем и уплотнениями штока составляют барьерное пространство. Каждая из областей гидравлически связана между собой и с компенсатором рабочей жидкости посредством общего канала. Компенсатор выполнен в виде диафрагмы, изготовленной из эластомерного материала, меняющей свою форму при перепаде давления внутри и снаружи диафрагмы на величину не более 0,5 м вод. ст. Диаметр каналов между каждой областью барьерного пространства и общим каналом, выполнен таким, что давление масла выше, чем давление перекачиваемой жидкости на уплотнениях штока на величину не менее 5 м вод. ст. Промежуточный шток выполнен без каналов, соединяющих области барьерного пространства. Во втором варианте группы каналов, осуществляющие гидравлическую связь между гидрораспределителем и гидродвигателем, выполнены внутри корпуса гидродвигателя. Повышается надежность работы установки, срок ее эксплуатации, снижается стоимость. 2 н. и 8 з.п. ф-лы, 7 ил.

Изобретение относится к области насосостроения, в частности к насосным агрегатам, предназначенным для подъема жидкости из скважины при высоких давлениях нагнетания. Гидроприводной погружной насосный агрегат содержит силовой шестеренный насос с приводом от погружного электродвигателя с компенсатором, гидродвигатель с цилиндром и поршнем, рабочий насос, соединенный с поршнем гидродвигателя штоком. Полости цилиндра гидродвигателя связаны через распределитель с входом и через предохранительный клапан - с выходом силового шестеренного насоса. Агрегат снабжен масляным баком с компенсатором его объема, в одной из секций которого установлен переливной клапан с фильтром. Распределитель выполнен самореверсивным. На выходе силового шестеренного насоса после предохранительного клапана установлен отсечной кран высокого давления. Силовой шестеренный насос выполнен секционным, а рабочий насос - серийно выпускаемый длинноходовой глубинный насос высокого давления, хвостовик которого герметизирован пакером. Повышена надежность, за счет усовершенствования конструкции. 1 ил.
Наверх