ПОГРУЖНОЙ НАСОС ДЛЯ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ В БУРОВОЙ СКВАЖИНЕ Российский патент 2008 года по МПК F04C2/107 F04B47/00 

Настоящее изобретение относится к погружному насосу для использования в буровой скважине.

Погружной насос для использования в буровой скважине, выполненный в виде червячного или одновинтового насоса, соединенного с приводом, известен из DE 19848792. В подобного рода насосах используются приводы, частота вращения выходного вала которых существенно превышает частоту вращения, с которой должен работать насос. По этой причине между приводом и насосом предусматривают редуктор, понижающий частоту вращения выходного вала привода до необходимой для работы насоса частоты вращения. При этом диаметр редуктора составляет 115 мм и более.

В основу настоящего изобретения была положена задача разработать погружной насос, который допускал бы возможность его эксплуатации в буровых скважинах, диаметр которых составляет 115 мм и менее.

Указанная задача решается согласно изобретению в погружном насосе для использования в буровой скважине, выполненном в виде червячного или одновинтового насоса, соединенного с приводом, за счет того, что в качестве привода применен электродвигатель с частотой вращения от 250 до 300 об/мин, а для соединения электродвигателя с насосом применен подшипниковый узел, воспринимающий осевые и радиальные усилия и установленный таким образом, что с одной стороны к нему примыкает насос, а с другой стороны - электродвигатель, причем диаметр подшипникового узла и насоса не превышает 100 мм.

Благодаря предлагаемой в изобретении компоновке появляется возможность использовать вместо центробежных насосов червячные и одновинтовые насосы, которые в большей степени пригодны для перекачивания продуктов с более высокой вязкостью, а также с более высоким содержанием в них песка и парафинов.

Вклад изобретения в уровень техники ценен тем, что до настоящего времени червячные и одновинтовые насосы невозможно было использовать в уже имеющихся скважинах, диаметр которых обычно не превышает 115 мм. Применению подобных насосов в скважинах такого диаметра препятствовал тот факт, что при использовании приводов с частотой вращения, достигающей 3000 об/мин, редуктор необходимо устанавливать перед насосом. Однако такие редукторы имеют слишком большой диаметр для того, чтобы их можно было ввести в такие скважины диаметром менее 115 мм, поскольку для введения насоса в скважину и для его работы в ней между насосом и стенкой скважины должен оставаться боковой зазор, составляющий не менее 5-10 мм с каждой из диаметрально противоположных сторон насоса. В отличие от этого предусмотренное изобретением оснащение червячных и одновинтовых насосов низкооборотным приводом и подшипниковым узлом, воспринимающим осевые и радиальные усилия и выступающим в качестве соединительного звена, позволяет использовать их в скважинах такого диаметра. Таким образом, благодаря отказу от редуктора изобретение позволило применять одновинтовой или червячный насос в более узких скважинах.

При изготовлении подшипникового узла, служащего соединительным звеном между насосом и приводом, могут использоваться, например, радиальные и упорные подшипники. Использование в подшипниковых узлах подшипников соответствующего диаметра позволяет получить насос диаметром 100 мм и менее. При этом подшипниковый узел может быть оснащен компенсатором, позволяющим компенсировать изменения давления, обусловленные колебаниями температуры при работе погружного насоса, и тем самым защищающим уплотнения, предусмотренные с обеих сторон подшипникового узла.

В соответствии еще с одним предпочтительным вариантом осуществления изобретения в подшипниковом узле имеется смазочный контур с непрерывной циркуляцией смазочного материала, смазывающего упорные и радиальные подшипники.

В качестве привода может использовать электродвигатель мощностью привода не выше 25 кВт.

Ниже изобретение более подробно рассмотрено на примере одного из вариантов его осуществления со ссылкой на прилагаемый схематичный чертеж, на котором в продольном разрезе изображен предлагаемый в изобретении погружной насос для использования в буровой скважине.

Подшипниковый узел 8 состоит из полого цилиндра 10, имеющего два отдельных участка. На первом участке размещены упорные подшипники 12 и радиальный подшипник 14. На втором участке расположен компенсатор 16. В начале и в конце подшипникового узла его входной вал 18 и выходной вал 20 снабжены уплотнениями 22 и 24.

Выходной вал 20 имеет осевое отверстие 26, проходящее от радиального отверстия 28 до радиального отверстия 30 в соединительном звене 32. Нагнетающий смазочный материал насос 34 расположен непосредственно за радиальным отверстием 28 и обеспечивает подачу смазочного материала к упорным и радиальным подшипникам 12 и 14 соответственно. Наружный диаметр полого цилиндра подшипникового узла 8 не превышает 100 мм. Со стороны уплотнения 22 к подшипниковому узлу 8 примыкает насосный узел, а со стороны уплотнения 24 - привод, представляющий собой электродвигатель с 30 частотой вращения от 250 до 300 об/мин.

Изобретение относится к погружным насосам для использования в буровой скважине. Погружной насос выполнен в виде червячного или одновинтового насоса, соединенного с приводом. В качестве привода применен электродвигатель с частотой вращения от 250 до 300 об/мин. Для соединения электродвигателя с насосом применен подшипниковый узел, воспринимающий осевые и радиальные усилия и установленный таким образом, что с одной стороны к нему примыкает насос, а с другой стороны - электродвигатель. Диаметр подшипникового узла и насоса не превышает 100 мм. Обеспечивается возможность эксплуатации насоса в буровых скважинах, диаметр которых составляет 115 мм и менее. 4 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Погружной насос для использования в буровой скважине, выполненный в виде червячного или одновинтового насоса, соединенного с приводом, отличающийся тем, что в качестве привода применен электродвигатель с частотой вращения от 250 до 300 об./мин, а для соединения электродвигателя с насосом применен подшипниковый узел, воспринимающий осевые и радиальные усилия и установленный таким образом, что с одной стороны к нему примыкает насос, а с другой стороны - электродвигатель, причем диаметр подшипникового узла и насоса не превышает 100 мм.2. Погружной насос по п.1, отличающийся тем, что подшипниковый узел (8) содержит радиальный подшипник (14) и упорные подшипники (12).3. Погружной насос по п.2, отличающийся тем, что подшипниковый узел (8) оснащен компенсатором (16).4. Погружной насос по п.3, отличающийся тем, что с обеих сторон подшипникового узла (8) предусмотрены уплотнения (22, 24).5. Погружной насос по п.1, отличающийся тем, что мощность привода не превышает 25 кВт.