Погружная насосная установка

Изобретение относится к нефтепромысловому оборудованию и может быть использовано при насосной добыче пластовой жидкости из скважин с ограничениями по диаметру. Погружная насосная установка состоит из подвешенного к насосно-компрессорным трубам вентильного электродвигателя и присоединенного к нему насоса. Вентильный электродвигатель оснащен трубчатым валом с проточным каналом, который соединен с валом насоса шлицевой муфтой, имеющей отверстия в стенке. Отверстия сообщают выход насоса с проточным каналом трубчатого вала, связанным с насосно-компрессорными трубами. Устройством защиты вентильного электродвигателя от скважинной жидкости служит герметичная тонкостенная оболочка на статоре, при этом в корпусе вентильного электродвигателя выполнено отверстие для сообщения его полости со скважиной. Изобретение направлено на упрощение конструкции погружной насосной установки и повышение ее надежности. 1 ил.

 

Изобретение относится к нефтепромысловому оборудованию и предназначено для насосной добычи пластовой жидкости из скважин с ограничениями по диаметру.

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

Недостатком погружной насосной установки является то, что при ее работе откачиваемая пластовая жидкость оказывает высокое давление на обсадную колонну, что может интенсифицировать коррозию, износ и разрушение последней.

Известна погружная насосная установка, спускаемая в обсадную колонну внутри дополнительной колонны и содержащая последовательно соединенные грузонесущий кабель, грузонесущую муфту, погружной электродвигатель, гидрозащиту, выкидной модуль, электроцентробежный насос, всасывающий канал с обратным клапаном, уплотнители на электроцентробежном насосе и дополнительной колонне [А.с. СССР №408054, F04D 13/10, 1972]. Наряду с ней известна погружная насосная установка, спускаемая в обсадную колонну внутри дополнительной колонны и включающая грузонесущий кабель, компенсатор с размещенными в нем токопроводящими жилами, погружной электродвигатель, гидрозащиту, выкидной модуль, электроцентробежный насос, всасывающий канал, обратный клапан и уплотнитель [патент №2613542 РФ, F04D 13/10, 2017].

Общий недостаток упомянутых погружных насосных установок заключается в проблематичности их спуска в наклонные и горизонтальные скважины без специализированного оборудования, что ограничивает их технические возможности. Кроме того, эти погружные насосные установки характеризуются повышенной металлоемкостью, поскольку применяются вместе с дополнительной колонной.

Наиболее близкой по технической сущности к заявляемой является погружная насосная установка, спускаемая в скважину на насосно-компрессорных трубах и состоящая из насоса с насаженными на валу рабочими органами, вентильного электродвигателя, имеющего корпус, статор, ротор и вал, шлицевой муфты, соединяющей вышеназванные валы, устройства защиты вентильного электродвигателя от пластовой жидкости и токоподводящего кабеля с отделенными друг от друга плоскими жилами [патент на ПМ №109513 РФ, F04D 13/10, 2011].

Принятая за прототип погружная насосная установка имеет уменьшенный габарит благодаря разнесенным по периметру плоским жилам и осевую жесткость за счет насосно-компрессорных труб, что облегчает ее спуск в боковые стволы скважины и в скважины с техническими ограничениями. Недостатком погружной насосной установки является невысокая надежность из-за наличия отдельного устройства защиты погружного вентильного электродвигателя от пластовой жидкости из-за возможности перегрева и плавления токоподводящего кабеля, проведенного к электродвигателю вдоль насоса.

Изобретение направлено на упрощение конструкции погружной насосной установки, повышение ее надежности и уменьшение габаритного размера.

Указанный технический результат достигается тем, что в погружной насосной установке, спускаемой на насосно-компрессорных трубах и содержащей вентильный электродвигатель, состоящий из корпуса, статора, ротора, вала и устройства защиты от скважинной жидкости, насос, имеющий вал и рабочие органы, и щлицевую муфту, соединяющую упомянутые валы, согласно изобретению, вентильный электродвигатель размещен выше насоса и имеет трубчатый вал с проточным каналом, в стенке шлицевой муфты выполнены отверстия, сообщающие выход насоса с проточным каналом трубчатого вала, который связан с насосно-компрессорными трубами, устройством защиты вентильного электродвигателя от скважинной жидкости служит герметичная тонкостенная оболочка на статоре, при этом в корпусе вентильного электродвигателя выполнено отверстие для сообщения его полости со скважиной.

На чертеже схематично изображена предлагаемая погружная насосная установка, поясняющая суть изобретения.

Погружная насосная установка состоит из подвешенного на насосно-компрессорных трубах 17 вентильного электродвигателя 1, к которому снизу присоединен насос 2. Вентильный электродвигатель 1 содержит корпус 3, статор 4, ротор 5 с постоянными магнитами и трубчатый вал 6, имеющий проточный канал 7 для скважинной жидкости. Статор 4 помещен в тонкостенную герметичную оболочку 8, выполняющую функцию устройства защиты вентильного электродвигателя 1 от скважинной жидкости. Дополнительным средством защиты статора 4 служит компаунд 9, заполняющий тонкостенную герметичную оболочку 8. Полость 10 в вентильном электродвигателе 1 заполнена маслом через технологическое отверстие (не показано). В насосе 2 на валу 11 установлены рабочие органы 12 и осевая опора 13, воспринимающая действующие на вал 11 осевые и радиальные нагрузки. Трубчатый вал 6 вентильного электродвигателя 1 кинематически соединен с валом 11 насоса 2 с помощью шлицевой муфты 14, в стенке которой выполнены наклонные отверстия 15. Отверстия 15 гидравлически сообщают выход 16 насоса 2 с проточным каналом 7 трубчатого вала 6, который, в свою очередь, сообщается с насосно-компрессорными трубами 17. В корпусе 3 вентильного электродвигателя 1 выполнено отверстие 18, служащее для выравнивания давления в его полости 10 с давлением в скважине. В отверстие 18 вмонтирован фильтрующий элемент 19, предупреждающий проникновение механических частиц внутрь вентильного электродвигателя 1 и их последующее попадание в зазор между ротором 5 и статором 4. Трубчатый вал 6 уплотнен со стороны насоса 2 торцовым уплотнением (не показано). Токоподводящий кабель 20 подведен к верхнему торцу вентильного электродвигателя 1, благодаря чему не увеличивается габарит погружной насосной установки и облегчается ее спуск в скважину с ограничениями по диаметру. Для предупреждения засорения рабочих органов 12 насоса 2 механическими примесями к основанию последнего может быть присоединен скважинный фильтр (не показан). Кроме того, на выходе 16 насоса 2 может быть установлен обратный клапан (не показан), предотвращающий осаждение частиц из насосно-компрессорных труб 17 в насос 2 при отключении вентильного электродвигателя 1.

Погружная насосная установка спускается в скважину на насосно-компрессорных трубах 17. При подаче напряжения к вентильному электродвигателю 1 приводится во вращение трубчатый вал 6. Посредством шлицевой муфты 14 вращение от трубчатого вала 6 передается к валу 11 насоса 2. В результате скважинная жидкость засасывается в насос 2, проходит через рабочие органы 12 и оказывается на выходе 16 из него под необходимым напором. Отсюда скважинная жидкость через наклонные отверстия 15 в шлицевой муфте 14 втекает в проточный канал 7 трубчатого вала 6 вентильного электродвигателя 1, пройдя который, попадает в насосно-компрессорные трубы 17 и поднимается на дневную поверхность. При прохождении по трубчатому валу 2 скважинная жидкость забирает тепло у работающего вентильного электродвигателя 1, благодаря чему поддерживается оптимальное температурное состояние его составляющих. Погружная насосная установка обладает высокой надежностью, поскольку защита вентильного электродвигателя от скважинной жидкости обеспечивается размещением статора в тонкостенной герметичной оболочке и заполнением ее компаундом. Верхнее расположение вентильного электродвигателя уменьшает длину используемого токоподводящего кабеля и исключает его нагрев от насоса, что также повышает надежность погружной насосной установки. И, наконец, погружная насосная установка имеет предельно простую конструкцию, поскольку в ней не применяется отдельно устанавливаемое между насосом и вентильным электродвигателем устройство защиты последнего от скважинной жидкости.

Погружная насосная установка, спускаемая на насосно-компрессорных трубах и содержащая вентильный электродвигатель, состоящий из корпуса, статора, ротора, вала и устройства защиты от скважинной жидкости, насос, имеющий вал и рабочие органы, и шлицевую муфту, соединяющую упомянутые валы, отличающаяся тем, что вентильный электродвигатель размещен выше насоса и имеет трубчатый вал с проточным каналом, в стенке шлицевой муфты выполнены отверстия, сообщающие выход насоса с проточным каналом трубчатого вала, который связан с насосно-компрессорными трубами, устройством защиты вентильного электродвигателя от скважинной жидкости служит герметичная тонкостенная оболочка на статоре, при этом в корпусе вентильного электродвигателя выполнено отверстие для сообщения его полости со скважиной.



 

Похожие патенты:

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.

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.

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 нефтедобычи и может быть использовано для гидравлической защиты погружных электродвигателей электроцентробежных насосов, используемых для добычи скважинной жидкости. Устройство для гидравлической защиты погружного электродвигателя содержит вал (1), головку, основание, упорный и радиальный подшипники, по меньшей мере один компенсирующий модуль. Компенсирующий модуль включает верхний ниппель (7) и нижний ниппель, соединенные цилиндрическим корпусом, торцевое уплотнение (10) и компенсирующий элемент, разделяющий компенсирующий модуль на две полости. В верхнем ниппеле (7) под торцевым уплотнением (10) выполнена канавка (17), в которой установлено демпфирующее кольцо (18), контактирующее с валом (1) без зазора. Полости (19 и 20) соответственно над демпфирующим кольцом (18) и под ним негерметичны относительно друг друга. Изобретение направлено на повышение надежности и срока службы устройства для гидравлической защиты погружного электродвигателя за счет оптимизации работы торцевого уплотнения и его дополнительной защиты. 4 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к нефтепромысловому оборудованию и может быть использовано при насосной добыче пластовой жидкости из скважин с ограничениями по диаметру. Погружная насосная установка состоит из подвешенного к насосно-компрессорным трубам вентильного электродвигателя и присоединенного к нему насоса. Вентильный электродвигатель оснащен трубчатым валом с проточным каналом, который соединен с валом насоса шлицевой муфтой, имеющей отверстия в стенке. Отверстия сообщают выход насоса с проточным каналом трубчатого вала, связанным с насосно-компрессорными трубами. Устройством защиты вентильного электродвигателя от скважинной жидкости служит герметичная тонкостенная оболочка на статоре, при этом в корпусе вентильного электродвигателя выполнено отверстие для сообщения его полости со скважиной. Изобретение направлено на упрощение конструкции погружной насосной установки и повышение ее надежности. 1 ил.

Наверх