Погружная насосная установка

Изобретение относится к оборудованию для насосной добычи пластовой жидкости из скважин с техническими ограничениями. Погружная насосная установка спускается на грузонесущем кабеле (7) в обсадную колонну (9) внутри дополнительной колонны (8). Установка включает грузонесущую муфту (1), маслонаполненный электродвигатель (2), выкидной модуль (3), обратный клапан (4), насос (5), всасывающий патрубок (6) и уплотнитель (19). Статор (11) электродвигателя (2) заключен в герметичную тонкостенную оболочку (14) для защиты от пластовой жидкости. В корпусе (10) электродвигателя (2) выполнено отверстие (17), сообщающее его полость (16) со скважиной, которое перекрыто фильтрующим элементом (18). Изобретение направлено на упрощение конструкции погружной насосной установки и повышение ее надежности. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

 

Изобретение относится к погружному оборудованию для насосной добычи пластовой жидкости из скважин с техническими ограничениями.

Известна погружная насосная установка, спускаемая в скважину на насосно-компрессорных трубах и состоящая из насоса, вентильного электродвигателя, гидрозащиты и токоподводящего кабеля с отделенными друг от друга плоскими жилами (патент на ПМ №109513 РФ, F04D 13/10, 2011).

Погружная насосная установка имеет низкую надежность, поскольку плоские жилы кабеля протянуты к электродвигателю вдоль насоса и гидрозащиты (устройства защиты вентильного электродвигателя от пластовой жидкости) и могут подвергаться механическому и тепловому воздействию при ее спуске и эксплуатации. Кроме того, надежность установки снижает наличие гидрозащиты в виде отдельной сборочной единицы.

Известна погружная насосная установка, содержащая грузонесущий кабель, электродвигатель, гидрозащиту, электроцентробежный насос и уплотнитель (US №4928771, Е21В 43/00, 1990).

Недостаток погружной насосной установки заключается в том, что при ее работе пластовая жидкость поднимается на поверхность внутри обсадной колонны под высоким давлением, способным вызвать износ и разрушение колонны. Другим недостатком установки является то, что гидрозащита входит в ее состав как самостоятельное устройство с собственными соединительными элементами, что удлиняет процесс монтажа на скважине.

Известны погружные насосные установки, спускаемые на грузонесущем кабеле в дополнительную колонну, помещенную в обсадную колонну (А.с. СССР №408054 F04D 13/10, 1972; патент №2613542 РФ, F04D 13/10, 2017).

Наиболее близкой по технической сущности к заявляемой погружной насосной установке является упомянутая выше установка по патенту №2613542 РФ, включающая грузонесущую муфту, маслонаполненный электродвигатель, устройство защиты электродвигателя от пластовой жидкости, выкидной модуль, обратный клапан, электроцентробежный насос и всасывающий патрубок, охваченный уплотнителем.

Недостатком принятой за прототип погружной насосной установки является использование отдельно встраиваемой гидрозащиты в качестве устройства защиты маслонаполненного электродвигателя от попадания пластовой жидкости. Сложная конструкция гидрозащиты снижает общую надежность насосной установки.

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

Указанный технический результат достигается тем, что в погружной насосной установке, спускаемой на грузонесущем кабеле в обсадную колонну внутри дополнительной колонны и включающей грузонесущую муфту, маслонаполненный электродвигатель, имеющий корпус, статор, ротор и вал, устройство защиты маслонаполненного электродвигателя от пластовой жидкости, выкидной модуль, обратный клапан, насос, всасывающий патрубок и уплотнитель, согласно изобретению, статор маслонаполненного электродвигателя заключен в герметичную тонкостенную оболочку, служащую устройством защиты от пластовой жидкости, а в корпусе маслонаполненного электродвигателя выполнено отверстие, сообщающее его полость со скважиной.

Отверстие в корпусе маслонаполненного электродвигателя перекрыто фильтрующим элементом.

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

Погружная насосная установка содержит грузонесущую муфту 1, маслонаполненный электродвигатель 2, например, вентильного типа, выкидной модуль 3, обратный клапан 4, насос 5 и всасывающий патрубок 6. Погружная насосная установка подвешена на грузонесущем кабеле 7 в дополнительной колонне 8, которая в свою очередь спущена в обсадную колонну 9. Маслонаполненный электродвигатель 2 содержит корпус 10, статор 11, ротор 12 и вал 13. Статор 11 помещен в тонкостенную герметичную оболочку 14, выполняющую функцию устройства защиты маслонаполненного электродвигателя 2 от пластовой жидкости. Пустоты в герметичной оболочке 14, незанятые статором, залиты компаундом 15. Полость 16 в маслонаполненном электродвигателе 2 заполнена маслом, а в его корпусе 10 выполнено отверстие 17, служащее для выравнивания давления в полости 16 с давлением в скважине. В отверстие 17 вмонтирован фильтрующий элемент 18. Всасывающий патрубок 6 охвачен уплотнителем 19, например, из набухающего в пластовой жидкости эластомера. К всасывающему патрубку 6 может быть присоединен скважинный фильтр 20 для защиты насоса 5 от механических примесей.

Погружная насосная установка спускается на грузонесущем кабеле 7 в дополнительную колонну 8, помещенную в обсадную трубу 9. По завершению спуска уплотнитель 19 в результате контакта с пластовой жидкостью увеличивается в диаметре и перекрывает кольцевой зазор между всасывающим патрубком 6 и дополнительной колонной 8. От находящейся на поверхности станции управления (не показана) питающее напряжение подводится по грузонесущему кабелю 7 через грузонесущую муфту 1 к маслонаполненному электродвигателю 2 и приводит во вращение его вал 13. Вращение от вала 13 через валы (не показаны) выкидного модуля 3 и обратного клапана 4 передается на вал насоса 5. В результате пластовая жидкость засасывается в скважинный фильтр 20, освобождается от частиц, размер которых соответствует его рейтингу фильтрации, и через всасывающий патрубок 6 попадает в насос 5. Пластовая жидкость проходит через насос 5, обратный клапан 4 и выходит под напором через выкидной модуль 3 в дополнительную колонну 8. По дополнительной колонне 8 пластовая жидкость поднимается на поверхность.

При подъеме пластовая жидкость забирает тепло у маслонаполненного электродвигателя 2 и таким образом поддерживает оптимальное температурное состояние его составляющих. Фильтрующий элемент 18 в отверстии 17 корпуса 10 пропускает пластовую жидкость в наполненную маслом полость 16 при нагреве или охлаждении электродвигателя 2, но предотвращает проникновение в нее механических частиц. При этом тонкостенная герметичная оболочка 14, заполненная компаундом 15, исключает контакт пластовой жидкости со статором 11, чем предотвращается снижение сопротивление изоляции обмотки статора и выход из строя маслонаполненного электродвигателя 2. При отключении погружной насосной установки обратный клапан 4 закрывается и гравитационное осаждение механических частиц из дополнительной колонны 8 в насос 5 не происходит.

Погружная насосная установка обладает высокой надежностью, поскольку функцию защитного устройства маслонаполненного электродвигателя от пластовой жидкости выполняет простая по конструкции тонкостенная герметичная оболочка на статоре, а не значительно более сложная гидрозащита, встраиваемая между маслонаполненным электродвигателем и выкидным модулем.

1. Погружная насосная установка, спускаемая на грузонесущем кабеле в обсадную колонну внутри дополнительной колонны и включающая грузонесущую муфту, маслонаполненный электродвигатель, имеющий корпус, статор, ротор и вал, устройство защиты маслонаполненного электродвигателя от пластовой жидкости, выкидной модуль, обратный клапан, насос, всасывающий патрубок и уплотнитель, отличающаяся тем, что статор маслонаполненного электродвигателя заключен в герметичную тонкостенную оболочку, служащую устройством защиты от пластовой жидкости, а в корпусе маслонаполненного электродвигателя выполнено отверстие, сообщающее его полость со скважиной.

2. Погружная насосная установка по п. 1, отличающаяся тем, что отверстие в корпусе маслонаполненного электродвигателя перекрыто фильтрующим элементом.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к электротехнике. Технический результат состоит в повышении эффективности и компактности.

Изобретение относится к электротехнике, к конструкции погружных маслозаполненных высокоскоростных электродвигателей для привода центробежных насосов для добычи нефти.

Группа изобретений относится к погружным насосным системам для выкачивания текучих сред из ствола скважины. Насосная система содержит электродвигатель, заполненный первым диэлектрическим смазочным материалом, и насос, приводимый в действие электродвигателем.

Изобретение относится к области электромашиностроения и может быть использовано для гидрозащиты погружных маслозаполненных электродвигателей насосов для добычи нефти.

Группа изобретений относится к области нефтедобычи и может быть применена в установках для гидрозащиты погружных маслозаполненных электродвигателей центробежных насосов, используемых для добычи пластовой жидкости из скважин.

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в нефтяном машиностроении и в погружных маслозаполненных электродвигателях, служащих приводом электроцентробежных насосов.

Изобретение относится к погружным электродвигателям, приводящим во вращение насосы для подъема жидкости из скважин, преимущественно к электродвигателям, работающим на повышенных частотах вращения.

Группа изобретений направлена на обеспечение возможности уменьшения потерь электроэнергии, подаваемой по длинным силовым кабелям к электрическому погружному насосу во время работы погружного электродвигателя.

Изобретение относится к области электротехники и электромашиностроения, в частности - нефтехимического, и может быть использовано в приводах герметичных электронасосов и перемешивающих устройств герметичных реакторов с высокими требованиями к герметичности технологических процессов.

Изобретение относится к области электротехники и корабельного электромашиностроения, в частности к погружным электрическим машинам, работающим в морской воде, а также может быть использовано для привода скважных насосов и буровых механизмов в нефтегазовой отрасли.

Изобретение относится к области нефтедобычи и может быть использовано для гидравлической защиты погружных электродвигателей электроцентробежных насосов, используемых для добычи скважинной жидкости.

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.

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 оборудованию для насосной добычи пластовой жидкости из скважин с техническими ограничениями. Погружная насосная установка спускается на грузонесущем кабеле в обсадную колонну внутри дополнительной колонны. Установка включает грузонесущую муфту, маслонаполненный электродвигатель, выкидной модуль, обратный клапан, насос, всасывающий патрубок и уплотнитель. Статор электродвигателя заключен в герметичную тонкостенную оболочку для защиты от пластовой жидкости. В корпусе электродвигателя выполнено отверстие, сообщающее его полость со скважиной, которое перекрыто фильтрующим элементом. Изобретение направлено на упрощение конструкции погружной насосной установки и повышение ее надежности. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Наверх