ПОГРУЖНОЙ ЭЛЕКТРОНАСОС Российский патент 1999 года по МПК F04D13/10 

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности и предназначено для эксплуатации скважин погружными центробежными электронасосами.

Известен погружной электронасос, преимущественно для подъема из скважин агрессивных жидкостей с повышенной температурой, содержащий приводной электродвигатель, охлаждаемый перекачиваемой жидкостью, и насосный узел с приемной сеткой. В этом электронасосе устройство для охлаждения электродвигателя выполнено в виде приемной сетки-радиатора, соединенного одним концом с верхней, а другим - с нижней частями внутренней полости электродвигателя, в котором циркулирует нейтральная жидкость, заполняющая его (электродвигателя) внутреннюю полость (авт.св. СССР N 311046, М. кл. F 04 D 7/06, 1971).

Недостатком этого электронасоса является малый коэффициент теплоотдачи от двигателя к циркулирующей в его полости жидкости. Особенно это проявляется при подъеме из скважин жидкостей с повышенной температурой. Вследствие этого возникает перегрев обмотки статора, нарушение (пробой) изоляции электродвигателя.

Известен погружной вертикальный насосный агрегат, предназначенный для подъема жидкости из скважин, содержащий приводной электродвигатель, внутренняя полость которого заполнена нейтральной жидкостью, расположенный над ним насос с приемной сеткой, выполненной в виде радиатора, вход которого сообщен с верхней частью внутренней полости электродвигателя, а выход - с нижней частью упомянутой полости, и подключенный к электродвигателю токоведущий кабель, расположенный на наружной поверхности насоса. Этот насосный агрегат снабжен охладительной емкостью, расположенной выше насоса и подключенной своим входом и выходом в линии связи входа радиатора с верхней частью внутренней полости электродвигателя, а линия связи радиатора с охладительной емкостью выполнена в виде двух трубок, каждая из которых имеет поперечное сечение в форме полусегмента, а кабель размещен между ними (авт. св. СССР N 1476199, М. кл., F 04 D 13/10, 1989).

Недостатком этого насосного агрегата является возможность нарушения системы охлаждения электродвигателя из-за деформации или разгерметизации трубок линии связи радиатора с охладительной емкостью при спуске насоса в скважину и прохождении ее искривленных участков. Недостатком этого насосного агрегата является опасность скопления свободного газа в верхней части охладительной емкости и возможные осложнения в работе насоса при попадании в приемную сетку-радиатор мехпримесей, песка и грязи.

Задачей предлагаемого изобретения является повышение надежности погружного электронасоса.

Поставленная задача достигается тем, что погружной электронасос, содержащий приводной электродвигатель, охлаждаемый перекачиваемой жидкостью, насосный узел с приемной сеткой и охладительную емкость, снабжен цилиндрической емкостью с отверстиями, выполненными на верхней торце и верхней части боковой поверхности и сообщающими межтрубное пространство с приемом насоса, насос размещен внутри цилиндрической емкости, и приемная сетка его расположена выше нижнего торца цилиндрической емкости, охладительная емкость расположена под насосным узлом, выполнена открытой снизу и с отверстиями на верхнем торце и верхней части боковой поверхности, электродвигатель размещен внутри охладительной емкости, причем цилиндрическая и охладительная емкости снабжены кольцами, кольца цилиндрической емкости выполнены с пазами и расположены ниже отверстий на верхней части боковой поверхности цилиндрической емкости, а кольца охладительной емкости выполнены сплошными и расположены ниже отверстия на верхней части боковой поверхности охладительной емкости.

Размещение электродвигателя внутри охладительной емкости обеспечивает увеличение скорости движения откачиваемой жидкости и интенсивность охлаждения электродвигателя.

Снабжение цилиндрической емкостью насоса исключает поступление свободного газа и механических примесей, содержащихся в откачиваемой жидкости, на прием насоса.

Наличие колец на охладительной и цилиндрической емкостях не дает возможности соприкасаться с эксплуатационной колонной, что имеет место при спуске электронасоса в скважину и при ее работе на наклонном участке скважины.

На фиг. 1 схематично изображен разрез погружного электронасоса, на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1.

Погружной электронасос содержит электродвигатель 1, размещенный внутри охладительной емкости 2. Охладительная емкость 2 выполнена снизу открытой, а на верхнем торце и сверху боковой поверхности имеются отверстия 3 для прохождения откачиваемой жидкости. Кольцевое пространство между охладительной емкостью 2 и эксплуатационной колонной 4 перекрыто сплошными кольцами 5. Насос 6 с приемной сеткой 7 установлен в цилиндрической емкости 8, нижний торец которой размещен ниже приемной сетки 7 насоса 6, а на верхнем торце просверлены отверстия 9 для выхода пузырьков газа. На верхней части боковой поверхности цилиндрической емкости 8 выполнены отверстия 10 для входа откачиваемой жидкости в полость емкости и подачи на прием насоса, между цилиндрической емкостью 8 и эксплуатационной колонной 4 установлены кольца 11 с пазами 12 для прохода откачиваемой жидкости.

Погружной электронасос работает следующим образом.

При включении в работу электронасоса откачиваемая жидкость через нижнюю открытую полость охладительной емкости 2 для электродвигателя и отверстия 3 поднимаются к верхней части охладительной емкости 2, смывая и охлаждая электродвигатель. Далее откачиваемая жидкость, продвигаясь по межтрубному пространству и через пазы кольцевого сечения 12 между корпусом цилиндрической емкости 8 для насоса 6 и эксплуатационной колонны 4, подается через отверстия 10 во внутреннюю полость цилиндрической емкости 8. По мере проникновения через отверстия 10 жидкость подается в приемную сетку 7 насоса 6, при этом содержащиеся в откачиваемой жидкости мехпримеси, песок и грязь оседают в нижней части (на дне) цилиндрической емкости 8, а пузырьки свободного газа отводятся через отверстия 9 в межтрубное пространство. Вследствие этого исключается поступление свободного газа на прием насоса, приводящее к образованию газовых пробок и срыву подачи, а также уменьшается износ трущихся поверхностей рабочих органов насоса из-за исключения попадания в его рабочую полость мехпримесей, песка и грязи.

Таким образом, предлагаемое изобретение дает возможность повысить надежность погружного электронасоса, т.е. увеличить продолжительность его непрерывной работы и сократить затраты на подземные ремонты скважин, связанные с отказом подземного оборудования.

Изобретение может быть использовано в нефтедобывающей промышленности для эксплуатации скважин погружными центробежными электронасосами. Насос снабжен цилиндрической емкостью с отверстиями, выполненными на верхнем торце и верхней части боковой поверхности и сообщающими межтрубное пространство с приемом насоса. Насос размещен внутри цилиндрической емкости. Его приемная сетка расположена выше торца цилиндрической емкости. Электродвигатель размещен внутри охладительной емкости, выполненной открытой снизу и с отверстиями на верхнем торце и верхней части боковой поверхности. Охладительная емкость расположена под насосным узлом. Охладительная и цилиндрическая емкости снабжены кольцами. Кольца цилиндрической емкости выполнены с пазами и расположены ниже отверстий на боковой поверхности цилиндрической емкости. Кольца охладительной емкости выполнены сплошными и расположены ниже отверстий на боковой поверхности охладительной емкости. Такое выполнение электронасоса повышает надежность, сокращает затраты на подземный ремонт скважин. 2 ил.

Погружной электронасос, содержащий приводной электродвигатель, охлаждаемый перекачиваемой жидкостью, насосный узел с приемной сеткой, охладительную емкость, отличающийся тем, что он снабжен цилиндрической емкостью с отверстиями, выполненными на верхнем торце и верхней части боковой поверхности и сообщающими межтрубное пространство с приемом насоса, насос размещен внутри цилиндрической емкости, и приемная сетка его расположена выше нижнего торца цилиндрической емкости, охладительная емкость расположена под насосным узлом, выполнена открытой снизу и с отверстиями на верхнем торце и верхней части боковой поверхности, электродвигатель размещен внутри охладительной емкости, причем цилиндрическая и охладительная емкости снабжены кольцами, кольца цилиндрической емкости выполнены с пазами и расположены ниже отверстий на верхней части боковой поверхности цилиндрической емкости, а кольца охладительной емкости выполнены сплошными и расположены ниже отверстий на верхней части боковой поверхности охладительной емкости.