Погружная насосная установка

Изобретение относится к насосному оборудованию для подъема пластовой жидкости из скважин. Погружная насосная установка состоит из насоса и вентильного электродвигателя, оснащенного трубчатым валом с проточным каналом, герметичной тонкостенной оболочкой на статоре, и по крайней мере, одним отверстием в стенке корпуса. Валы насоса и вентильного электродвигателя соединены посредством шлицевой муфты, снабженной отверстиями в стенке. Проточный канал в трубчатом валу сообщает скважину с насосом через отверстия в стенке шлицевой муфты. Изобретение направлено на повышение надежности погружной насосной установки за счет упрощения конструкции. 1 ил.

 

Изобретение относится к оборудованию, применяемому при скважинной добыче нефти.

Известна погружная насосная установка, включающая грузонесущий кабель, маслонаполненный погружной электродвигатель, гидрозащиту, электроцентробежный насос и пакер (US Patent №4928771, Е21В 43/00, 1990).

Недостаток установки состоит в том, что при ее работе обсадная колонна подвергается действию высокого давления со стороны перекачиваемой пластовой жидкости и может быть разрушена в случае изношенности.

Известна погружная насосная установка, спускаемая в дополнительную колонну внутри обсадной колонны и содержащая грузонесущий кабель, грузонесущую муфту, погружной электродвигатель, гидрозащиту, выкидной модуль, электроцентробежный насос, всасывающий канал с обратным клапаном, уплотнитель между дополнительной колонной и обсадной колонной и уплотнитель между дополнительной колонной и электроцентробежным насосом (А.с. СССР №408054, F04D 13/10, 1972). Кроме того, известна погружная насосная установка, с аналогичным применением, содержащая грузонесущий кабель, грузонесущую муфту, компенсатор с токопроводящими жилами, погружной электродвигатель, гидрозащиту, выкидной модуль, электроцентробежный насос, всасывающий канал, обратный клапан и уплотнитель (патент №2613542 РФ, F04D 13/10, 2017).

Недостатком перечисленных погружных насосных установок является низкая надежность из-за применения в качестве устройства для защиты погружного электродвигателя от пластовой жидкости гидрозащиты, которая имеет ограниченный срок эксплуатации. Кроме того, перечисленные установки имеют высокую металлоемкость, поскольку применяются с дополнительной колонной.

Наиболее близкой по технической сущности к заявляемой является погружная насосная установка, спускаемая на насосно-компрессорных трубах и состоящая из электроцентробежного насоса, вентильного электродвигателя и гидрозащиты, валы которых соединены шлицевыми муфтами, и токоподводящего кабеля с разнесенными по окружности плоскими жилами (патент на ПМ №109513 РФ, F04D 13/10, 2011).

Недостаток принятой в качестве прототипа погружной насосной установки заключается в сложности конструкции и невысокой надежности из-за необходимости использования в ней гидрозащиты в качестве устройства для защиты вентильного электродвигателя.

Настоящее изобретение направлено на упрощение конструкции погружной насосной установки и повышение ее надежности.

Поставленная задача достигается тем, что в погружной насосной установке, спускаемой в скважину на насосно-компрессорных трубах и включающей насос и вентильный электродвигатель с устройством для защиты, имеющий корпус, статор, ротор и вал, соединенный с валом насоса посредством шлицевой муфты, согласно изобретению, вентильный электродвигатель оснащен трубчатым валом с проточным каналом, сообщающим скважину с приемом насоса через отверстия, выполненные в стенке шлицевой муфты, а устройством для защиты вентильного электродвигателя служит герметичная тонкостенная оболочка на статоре, при этом в корпусе вентильного электродвигателя выполнено, по крайней мере, одно отверстие, сообщающее полость между ротором и оболочкой статора со скважиной.

Отверстие в корпусе вентильного электродвигателя перекрыто проницаемой перегородкой, выполняющей функцию фильтра.

На чертеже схематично изображена заявляемая погружная насосная установка.

Погружная насосная установка включает расположенный вверху насос 1 и присоединенный к нему вентильный электродвигатель (ВЭД) 2. ВЭД 2 содержит корпус 3, трубчатый вал 4 с проточным каналом 5, на котором установлен ротор 6 с постоянными магнитами, и статор 7, помещенный в тонкостенную герметичную оболочку 8 для защиты от попадания пластовой жидкости. Для дополнительного повышения уровня защиты пространство между статором 7 и тонкостенной герметичной оболочкой 8 может быть заполнено компаундом 9. В корпусе 3 ВЭД 2 выполнено, по крайней мере, одно отверстие 10, сообщающее полость 11 между ротором 6 и оболочкой 8 статора 7 со скважиной и служащее для выравнивания давления внутри и снаружи ВЭД 2. Отверстие 10 перекрыто проницаемой перегородкой 12, выполняющей функцию фильтра. В насосе 1 на валу 13 установлены рабочие органы 14 и осевая опора 15. Трубчатый вал 4 ВЭД 2 кинематически связан с валом 13 насоса 1 посредством шлицевой муфты 16, имеющей отверстия в стенке 17. Трубчатый вал 4 и вал 13 уложены в подшипниках скольжения 18 и 19, соответственно, при этом в корпусе подшипника скольжения 19 имеются отверстия 20 для прохода в насос 1 откачиваемой жидкости. Проточный канал 5 в трубчатом валу 4 сообщает скважину 21 с приемом 22 насоса 1 через отверстия 17 в стенке шлицевой муфты 16. Выкид насоса 1 соединен с лифтом насосно-компрессорных труб (НКТ) 23.

Погружная насосная установка работает следующим образом.

На лифте НКТ 23 погружная насосная установка спускается на заданную глубину в скважину. Перед спуском свободная полость 11 ВЭД 2 заполняется чистой жидкостью через отверстие 10 для уменьшения объема поступающей в нее пластовой жидкости в скважине. После заполнения отверстие 9 перекрывается проницаемой перегородкой 12, которая на время спуска покрывается специальным веществом для предотвращения вытекания через нее чистой жидкости. В скважине это вещество растворяется, проницаемость перегородки 12 восстанавливается, и пластовая жидкость проникает через нее, заполняя незанятые чистой жидкостью объемы ВЭД 2. В результате давление внутри ВЭД 2 сравнивается с давлением в скважине 21. Тонкостенная герметичная оболочка 8 обеспечивает защиту статора от пластовой жидкости, попадающей в полость 11 ВЭД 2. Проницаемая перегородка 12 предупреждает проникновение внутрь ВЭД 2 механических частиц вместе с пластовой жидкостью, что минимизирует трение между подвижными частями ВЭД 2. При включении насосной установки приводится во вращение трубчатый вал 4 ВЭД 2 и соединенный с ним посредством шлицевой муфты 16 вал 13 насоса 1 с насаженными на него рабочими органами 14, в результате чего на приеме 22 насоса 1 создается разряжение. Из-за возникшего перепада давления пластовая жидкость засасывается из скважины 21 в проточный канал 5 трубчатого вала 4, движется по нему в шлицевую муфту 16 и через отверстия 17 в ее стенке попадает на прием 22 насоса 1. Благодаря движению пластовой жидкости по проточному каналу 5 вала 4 обеспечивается благоприятный тепловой режим работы ВЭД 2. С приема 22 насоса 1 жидкость через отверстия 20 в корпусе подшипника скольжения 19 попадает на рабочие органы 14, проходит через них, приобретает необходимый напор и оказывается в НКТ 23. Осевая опора 15 воспринимает действующую на вал 13 осевую нагрузку, возникающую из-за перепада давления на входе и выходе насоса 1.

Заявляемая погружная насосная установка имеет очень простую конструкцию, содержащую ВЭД и насос, что упрощает ее монтаж на скважине и повышает эксплуатационную надежность.

Погружная насосная установка, спускаемая в скважину на насосно-компрессорных трубах и включающая насос и вентильный электродвигатель с устройством для защиты, имеющий корпус, статор, ротор и вал, соединенный с валом насоса посредством щлицевой муфты, отличающаяся тем, что вентильный электродвигатель оснащен трубчатым валом с проточным каналом, сообщающим скважину с приемом насоса через отверстия, выполненные в стенке щлицевой муфты, а устройством для защиты вентильного электродвигателя служит герметичная тонкостенная оболочка на статоре, при этом в корпусе вентильного электродвигателя выполнено, по крайней мере, одно отверстие для сообщения его полости со скважиной.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к технике добычи нефти, в частности к технике подъема добываемой продукции скважин, а именно водогазонефтяных эмульсий, и касается конструкции скважинных насосных установок.

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, в частности к устройствам для снижения уровня вибрации установки электроцентробежного насоса (УЭЦН) и поглощения колебаний подъемной колонны насосно-компрессорных труб (ПКНКТ).

Группа изобретений относится к электрическим двигателям удлиненной формы, в частности к насосам для добычи флюидов из скважин. Система содержит электрический привод, погружной электрический насос (ПЭН) и кабель силовой сети.

Изобретение относится к способу изготовления детали голова моторная для погружного электроцентробежного насоса, включающему изготовление цилиндрического корпуса с продольным отверстием для вала и опорной втулки и последующее изготовление сборного узла путем прессовой посадки опорной втулки на посадочное место в отверстие корпуса.

Изобретение относится к нефтяному машиностроению, а именно к устройствам газосепараторов погружных электроцентробежных насосов, предназначенных для подъема газожидкостной смеси.

Группа изобретений относится к выпускной головке и вертикально подвешенному насосу, имеющему такую головку. Выпускная головка (10) содержит монтажную плиту (22) двигателя и опорную плиту (24), жесткие элементы (12, 14), имеющие корпус (14) подшипника и опору (12) двигателя с опорными стойками (12а, 12b, 12c, 12d), выполненными с возможностью соединения монтажной плиты (22) двигателя и опорной плиты (24) и имеющими распорки (15а, 15b, 15c, 15d), выполненные с возможностью соединения корпуса (14) подшипника и опорных стоек (12a, 12b, 12c, 12d).

Изобретение относится к нефтедобывающей отрасли и может быть использовано в установках электроцентробежных насосов (УЭЦН) для скважинной добычи нефти в условиях, осложненных высоким содержанием абразивных частиц в пластовой продукции, в качестве входного устройства для очистки пластовой жидкости.

Группа изобретений относится к системам скважинной откачки винтовыми насосами. Технический результат – повышение надежности работы винтовых насосов.

Изобретение относится к области электротехники, в частности к устройству для соединения силового кабеля с компонентом в скважинной насосной установке. Технический результат – повышение качества соединения.

Группа изобретений относится к нефтедобывающей отрасли, в частности к погружным скважинным насосам с приемным фильтром. Устройство содержит приводной вал, цилиндрический корпус, соединенный телескопически с фильтром.

Группа изобретений относится к насосной технике для добычи текучих сред из скважины. Погружная электронасосная установка содержит двигатель, заполненный смазочным маслом двигателя, добычной насос, приводимый в действие двигателем, теплообменник и циркуляционный масляный насос, соединенный с двигателем, первый маслопровод, присоединенный между циркуляционным масляным насосом и теплообменником, и второй маслопровод, присоединенный между двигателем и теплообменником. Добычной насос перемещает текучие среды из ствола скважины через теплообменник. Циркуляционный масляный насос обеспечивает циркуляцию масла между двигателем и теплообменником для понижения рабочей температуры двигателя посредством первого и второго маслопроводов. Тепло, поглощаемое маслом, проходящим через двигатель, переносится к добываемой текучей среде, перемещающейся через теплообменник. Изобретения направлены на повышение эффективности работы насосной установки путем уменьшения температуры ее электродвигателя. 3 н. и 17 з.п. ф-лы, 7 ил.

Изобретение относится к насосному оборудованию для подъема пластовой жидкости из скважин. Погружная насосная установка состоит из насоса и вентильного электродвигателя, оснащенного трубчатым валом с проточным каналом, герметичной тонкостенной оболочкой на статоре, и по крайней мере, одним отверстием в стенке корпуса. Валы насоса и вентильного электродвигателя соединены посредством шлицевой муфты, снабженной отверстиями в стенке. Проточный канал в трубчатом валу сообщает скважину с насосом через отверстия в стенке шлицевой муфты. Изобретение направлено на повышение надежности погружной насосной установки за счет упрощения конструкции. 1 ил.

Наверх