ПОГРУЖНОЙ ДИАФРАГМЕННЫЙ ЭЛЕКТРОНАСОС ДЛЯ ПОДЪЕМА ЖИДКОСТИ Российский патент 1995 года по МПК F04B47/06 

Изобретение относится к области насосостроения и может быть использовано в объемных насосах преимущественно для подъема жидкости из скважин.

Известны диафрагменные электронасосы, содержащие электродвигатель и насос с редуктором, гидравлическим приводом, плоской диафрагмы, всасывающим и нагнетательным клапанами.

Недостаток известных насосов заключается в ограниченной области применения по подаче и напору (расчетная мощность привода редуктора не более 3,0 кВт), а также газовому содержанию пластовой жидкости в скважинах.

Известный погружной диафрагменный электронасос, наиболее подвержен влиянию газового фактора, так как известно, что газ, диффузируя через компрессор электродвигателя и резиновые уплотнения, проникает во внутреннюю полость электронасоса, насыщая при этом масло, а через постоянно открытое отверстие дросселя газ обязательно попадает и в рабочий объем между плунжером и плоской диафрагмой.

По мере откачивания насосом столба жидкости в скважине пластовое давление снижается, снижая одновременно давление и внутри насоса. Газ, насыщавший масло, расширяется в объеме, превращая последнее в пеномасляную смесь. Колебания диафрагмы затухают, подача насоса падает до нуля.

Технической задачей описываемого технического решения является расширение области применения известного диафрагменного насоса путем использования двухмодульного варианта исполнения электронасоса, в котором диафрагменные насосы расположены по обе стороны от электродвигателя и работают в противофазе по эксцентриситетам валов эксцентриковых приводов насосов, обеспечивая двойную подачу электронасоса в скважинах с высоким газовым содержанием пластовой жидкости.

Эта задача достигается тем, что в известном электронасосе, содержащем расположенный на одном валу электродвигатель и насос с редуктором, гидравлический привод плоской диафрагмы, рабочую камеру со всасывающим и нагнетательным клапанами, расположенным в головке насоса, и напорный трубопровод с соединительной муфтой, имеется установленный на противоположном конце вала со стороны электродвигателя второй диафрагменный насос с нагнетательным и всасывающим клапанами, при этом соединительная муфта снабжена блоком, в котором один над другим установлены упомянутые клапаны, между которыми расположена трубчатая диафрагма с образованием вокруг нее полости, заполненной балластной жидкостью и соединенной трубой, установленной в нижней головке насоса, с поддиафрагменной полостью упомянутого насоса.

Кроме того, головка нижнего насоса снабжена гидрозатвором.

На фиг. 1 показан верхний диафрагменный насос с электродвигателем и соединительной муфтой; на фиг. 2 нижний диафрагменный насос в разрезе; на фиг. 3 блок клапанов нижнего насоса.

Электронасос содержит электродвигатель 1, верхний 2 и нижний 3 дифрагменные насосы. Каждый диафрагменный насос включает конический редуктор 4, эксцентриковый привод 5 плунжерный насос 6 и круглую эластичную диафрагму 7. Электронасос также содержит головку 8 верхнего насоса и головку 9 нижнего насоса. Кроме того, в верхней головке 8 установлены всасывающий 10 и нагнетательный 11 клапаны.

Плунжерные насосы 6 по эксцентриситету валов эксцентриковых приводов 5 могут быть установлены для работы как в противофазе, так и по фазе. Всасывающий 12 и нагнетательный 13 клапаны нижнего насоса установлены в блоке специальной муфты 28 напорного трубопровода 30.

От пластовой жидкости насосный агрегат изолирован стаканами 14 и 15, круглой диафрагмой 7 верхнего насоса и компенсатором 16 нижнего насоса и заполнен маслом.

В нижней головке 9 установлена труба 17, которая фиксируется обоймой 18 и соединяет полость 19 круглой диафрагмы 7 с полостью 20 трубчатой эластичной диафрагмы 21. Полости 19 и 20 и труба 17 заполнены балластовой (барьерной) жидкостью типа Фолитол или РЖН. В нижней головке 9 имеется заглушка 22.

Для исключения попадания попутного газа из пластовой жидкости в полость 19 нижней головки в ней установлен гидравлический затвор 23 с металлической прокладкой 24.

Для фильтрации пластовой жидкоcти служат приемные фильтры 25 и 26. Труба 17 уплотнена от проникновения в нее пластовой жидкости резиновым уплотнением 27.

Для соединения выходных потоков жидкости от верхнего и нижнего насосов, а также для подвески насосного агрегата имеется соединительная муфта 28.

Токоподвод к электродвигателю 1 осуществлен через приемник 29 кабельной муфтой (не показан) снаружи насоса.

Имеются напорные трубопроводы 30 и 31.

Для компенсации температурного расширения масла при работе насосного агрегата служит компенсатор 16.

Электронасос работает следующим образом.

Электродвигатель 1 через редуктор 4 и эксцентриковые приводы 5 приводит в действие плунжерные насосы 6, обеспечивающие колебания диафрагмы 7. В верхней головке 8 колебания диафрагмы 7 обеспечивают работу клапанов 10 и 11 (фиг. 1).

В нижней головке 9 колебания диафрагмы 7 (фиг. 2) передаются барьерной жидкостью (которая предварительно заливается через отверстие при удалении заглушки 22) через гидрозатвор 23 и трубку 17 на трубчатую эластичную диафрагму 21, колебание которой обеспечивает работу клапанов 12 и 13 (фиг. 3) и соответственно подачу пластовой жидкости по напорному трубопроводу 31 в соединительную муфту 28, где она соединяется с потоком пластовой жидкости по напорному трубопроводу 30.

Описанное техническое решение позволяет вдвое увеличить подачу насосного агрегата при эксплуатации в скважинах с высоким газовым содержанием пластовой жидкости.

Сущность изобретения: на одном валу расположены электродвигатель и насос с редуктором. Всасывающий и нагнетательный клапаны рабочей камеры расположены в головке насоса. На противоположном конце вала электродвигателя установлен второй диафрагменный насос с нагнетательным и всасывающим клапанами. Соединительная муфта снабжена блоком, в котором один над другим установлены клапаны, между которыми расположена диафрагма с образованием вокруг нее полости, заполненной балластной жидкостью. Соединительная труба установлена в головке нижнего насоса, которая снабжена гидрозатвором. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. ПОГРУЖНОЙ ДИАФРАГМЕННЫЙ ЭЛЕКТРОНАСОС ДЛЯ ПОДЪЕМА ЖИДКОСТИ из скважин, содержащий расположенные на одном валу электродвигатель и насос с редуктором, гидравлический привод плоской диафрагмы, рабочую камеру со всасывающим и нагнетательным клапанами, расположенными в головке насоса, и напорный трубопровод с соединительной муфтой, отличающийся тем, что он снабжен установленным на противоположном конце вала со стороны электродвигателя вторым диафрагменным насосом с нагнетательным и всасывающим клапанами, при этом соединительная муфта снабжена блоком, в котором один над другим установлены упомянутые клапаны, между которыми расположена трубчатая диафрагма, с образованием вокруг нее полости, заполненной балластной жидкостью и соединенной трубой, установленной в нижней головке нижнего насоса, с поддиафрагменной полостью упомянутого насоса. 2. Электронасос по п. 1, отличающийся тем, что головка нижнего насоса снабжена гидрозатвором.