УСТАНОВКА ЭЛЕКТРОЦЕНТРОБЕЖНАЯ НАСОСНАЯ Российский патент 2010 года по МПК F04D13/10 F04D29/62 

Изобретение относится к установкам электроцентробежным насосным (УЭЦН), предназначенным для добычи нефти из скважин.

Известна УЭЦН для добычи нефти, содержащая устьевое оборудование, пульт управления, силовой кабель, насосно-компрессорные трубы, электродвигатель, гидрозащиту и насос, причем соединение корпусов модулей фланцевое при помощи болтов, а соединение валов модулей при помощи шлицевых муфт (Справочная книга по добыче нефти. Под ред. д-ра техн. наук Ш.К. Гиматудинова. М.: Недра, 1974, с.356-357).

Недостатком известной конструкции модульного исполнения является низкая долговечность и работоспособность установки за счет усталостного разрушения соединительных элементов модулей из-за большой амплитуды колебаний и жестких ударов погружного агрегата об эксплуатационную колонну, приводящих к падению погружного агрегата или отдельных его модулей на забой скважины.

Наиболее близким известным техническим решением является конструкция установки электроцентробежной насосной, содержащей модули электродвигателя, гидрозащиты, насоса, а также кабельную линию, выносной пункт подключения кабеля, клапан спускной, клапан обратный, газосепаратор, насосно-компрессорные трубы, оборудование устья скважины, комплектное трансформаторное устройство (Нефтепромысловое оборудование. Под общ. ред. В.Н.Ивановского. Учеб. для ВУЗов. - М.: ЦентрЛитНефтеГаз, 2006, с.180-181).

Недостатком данного технического решения является низкая долговечность и работоспособность установки за счет усталостного разрушения соединительных элементов модулей из-за большой амплитуды колебаний и жестких ударов погружного агрегата об эксплуатационную колонну, приводящих к падению погружного агрегата или отдельных его модулей на забой скважины.

Задачей изобретения является повышение долговечности и работоспособности УЭЦН за счет демпфирования ударов погружного агрегата об обсадные трубы и уменьшения амплитуды его колебаний.

Технический результат достигается тем, что в электроцентробежной насосной установке, содержащей модули электродвигателя, гидрозащиты, насоса, а также кабельную линию, выносной пункт подключения кабеля, клапан спускной, клапан обратный, газосепаратор, насосно-компрессорные трубы (НКТ), оборудование устья скважины, комплектное трансформаторное устройство, согласно изобретению модули соединены с помощью устройств, содержащих дифференциальный полый поршень, опорные элементы в виде рычагов со шлипсами и эластичных подложек и корпус с расточками, образующими дифференциальный цилиндр, соответствующий по диаметрам дифференциальному полому поршню, снабженный продольными окнами, в которых размещены с запасом осевого хода рычаги опорных элементов, кинематически связанные с дифференциальным полым поршнем и снабженные внутренними коническими расточками, взаимодействующими с эластичной подложкой, выполненной с наружной конической поверхностью.

На фиг.1 изображен общий вид установки электроцентробежной насосной.

На фиг.2 - устройство для соединения модулей установки в разрезе.

На фиг.3 - то же, в рабочем состоянии.

Установка электроцентробежная насосная содержит электродвигатель 1, гидрозащиту 2, насос 3, кабельную линию 4, комплектное трансформаторное устройство 5, клапан 6 спускной, насосно-компрессорные трубы 7, оборудование 8 устья скважины, выносной пункт 9 подключения скважины, клапан 10 обратный, газосепаратор 11 и устройства 12 для соединения модулей насосной установки. Указанное устройство для соединения модулей включает корпус 13, снабженный на концах резьбами 14 для присоединения модулей 15 УЭЦН и расточками 16, образующими дифференциальный цилиндр, соответствующий по диаметрам дифференциальному полому поршню 17 и снабженный продольными окнами 18, в которых размещены с запасом осевого хода опорные элементы 19 в виде рычагов со шлипсами, снабженными внутренними коническими расточками 20, эластичную подложку 21, выполненную с наружной конической поверхностью 22.

Установка электроцентробежная насосная работает следующим образом.

После спуска погружного агрегата в добывающую скважину на требуемую глубину при нерабочем состоянии устройства для соединения модулей и после включения в работу насосом 3 создается давление, которое, действуя на дифференциальный полый поршень 17 устройства 12, перемещает его на величину осевого хода. В свою очередь дифференциальный полый поршень 17 перемещает кинематически связанные с ним опорные элементы 19 в виде рычагов со шлипсами, надвигая их своей внутренней конической расточкой 20 на наружную коническую поверхность 22 эластичной подложки 21. Из-за этого шлипсы опорных элементов 19, расположенные в продольных окнах 18 корпуса 13, выдвигаются до упора в обсадную трубу и фиксируют погружной агрегат в радиальных и осевых направлениях, т.е. устройство 12 приводится в рабочее состояние (фиг.3). При необходимости подъема агрегата выключают насос и через клапан 6 спускной стравливают жидкость из насосно-компрессорных труб 7 в затрубное пространство. В результате дифференциальный полый поршень 17 полностью разгружается от гидравлической осевой силы и под действием силы тяжести перемещается вниз, увлекая с собой опорные элементы 19 в виде рычагов со шлипсами, за счет чего шлипсы рычагов утапливаются в продольных окнах 18 корпуса 13 и устройство 12 этим приводится в нерабочее состояние (фиг.2), а следовательно, погружной агрегат освобождается и может беспрепятственно извлекаться из скважины.

Таким образом, изобретение позволяет демпфировать ударные нагрузки за счет упругих деформаций эластичной подложки и уменьшать амплитуду продольных, а главное, поперечных колебаний и, следовательно, уменьшать усталостные изгибные напряжения в соединительных элементах модулей агрегата.

Изобретение относится к установкам электроцентробежным насосным (УЭЦН) для добычи нефти из скважин. Установка содержит модули электродвигателя, гидрозащиты, насоса, а также кабельную линию, выносной пункт подключения кабеля, клапан спускной, клапан обратный, газосепаратор, насосно-компрессорные трубы, оборудование устья скважины, комплектное трансформаторное устройство. Модули УЭЦН соединены с помощью устройств, содержащих дифференциальный полый поршень 17, опорные элементы 19 в виде рычагов со шлипсами, эластичную подложку 21 и корпус 13 с расточками 16, снабженный продольными окнами 18. Расточки 16 образуют дифференциальный цилиндр, соответствующий по диаметрам дифференциальному полому поршню 17. В продольных окнах 18 размещены с запасом осевого хода рычаги опорных элементов 19, кинематически связанные с дифференциальным полым поршнем 17 и снабженные внутренними коническими расточками 20. Расточки 20 взаимодействуют с эластичной подложкой 21, выполненной с наружной конической поверхностью 22. Изобретение направлено на повышение долговечности и работоспособности УЭЦН за счет демпфирования ударов погружного агрегата об обсадные трубы и уменьшения амплитуды его колебаний. 3 ил.

Установка электроцентробежная насосная, содержащая модули электродвигателя, гидрозащиты, насоса, а также кабельную линию, выносной пункт подключения кабеля, клапан спускной, клапан обратный, газосепаратор, насосно-компрессорные трубы, оборудование устья скважины, комплектное трансформаторное устройство, отличающаяся тем, что модули соединены с помощью устройств, содержащих дифференциальный полый поршень, опорные элементы в виде рычагов со шлипсами, эластичную подложку и корпус с расточками, образующими дифференциальный цилиндр, соответствующий по диаметрам дифференциальному полому поршню, снабженный продольными окнами, в которых размещены с запасом осевого хода рычаги опорных элементов, кинематически связанные с дифференциальным полым поршнем и снабженные внутренними коническими расточками, взаимодействующими с эластичной подложкой, выполненной с наружной конической поверхностью.