НАСОСНАЯ УСТАНОВКА Российский патент 2011 года по МПК F04B47/08 F04B43/06 

Изобретение относится к скважинным насосным установкам и может использоваться для добычи нефти, воды и других жидкостей из скважин.

Известны насосные установки по патентам RU 2105193, МПК⁶ F04B 9/103; RU 2116512, МПК⁶ F04B 47/08; RU 2166668, МПК⁷ F04B 47/08; RU 2235907, МПК⁷ F04B 47/06; RU 2255245, МПК⁷ F04B 47/08 и по патенту на полезную модель RU 52125 U1, МПК⁷ F04B 47/08.

Основной недостаток этих насосных установок заключается в том, что эластичная труба (диафрагма), перекачивающая жидкость испытывает циклическое растяжение и не имеет ограждений от контакта с впускными и выпускными отверстиями. Это снижает надежность и долговечность конструкции.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является насосная установка, содержащая основной насос, с впускными и выпускными отверстиями, эластичную трубу для перекачивания жидкости и привод (RU 2378534 С1, 10.01.2010).

Основной недостаток этой установки заключается в том, что эластичная труба не имеет ограждений от контакта с впускными и выпускными отверстиями. Жидкость под высоким давлением вдавливает эластичную трубу в отверстия, и эластичная труба испытывает значительные напряжения. Для того чтобы эластичная труба не порвалась, отверстия должны иметь достаточно малый диаметр. Это снижает пропускную способность отверстий и увеличивает вероятность засорения отверстий механическими примесями.

Задачей изобретения является получение технического результата, выражающегося в предотвращении повреждения эластичной трубы для перекачивания жидкости при увеличении пропускной способности впускных и выпускных отверстий.

Указанная задача и технический результат достигается тем, что в насосной установке, содержащей основной насос, с впускными и выпускными отверстиями, эластичную трубу для перекачивания жидкости и привод, согласно изобретению эластичная труба для перекачивания жидкости снабжена ограждениями от контакта с впускными и выпускными отверстиями, причем ограждения выполнены в виде пластинчатых пружин, закрывающих собой отверстия при силовом контакте с эластичной трубой и открывающих отверстия при отсутствии контакта.

Пластинчатые пружины, по меньшей мере, одним концом соединены между собой кольцевым основанием, а впускные и выпускные отверстия выполнены в виде щели.

На фиг.1 изображен вариант насосной установки в разрезе с нижним приводом;

на фиг.2 изображен вариант насосной установки в разрезе с верхним приводом;

на фиг.3 показано ограждение эластичной трубы от контакта со щелевыми отверстиями;

на фиг.4 показаны щелевые впускные (выпускные) отверстия во внутренней опоре эластичной трубы;

на фиг.5, фиг.6 и фиг.7 показаны примеры ограждений эластичной трубы.

Насосная установка, представленная на фиг.1, включает основной насос для подачи перекачиваемой жидкости в насосно-компрессорную трубу 1 и нижний привод (не показано).

Насосная установка, представленная на фиг.2, включает основной насос для подачи перекачиваемой жидкости в обсадную колонну 2 и верхний привод (не показано).

Основной насос содержит эластичную трубу 3, герметично установленную на кронштейны 4 с возможностью прижиматься к внутренней опоре 5 и вытеснять перекачиваемую жидкость через выпускные (впускные) щелевые отверстия 6 и выпускные клапаны 7 в насосно-компрессорную трубу 1 (см. фиг.1) или в обсадную колонну 2 (см. фиг.2). На внутреннюю опору 5 установлено ограждение эластичной трубы 8 (см. фиг.3), выполненное в виде выпуклых пластинчатых пружин, соединенных по концам кольцевыми основаниями. Одно из кольцевых оснований пластинчатых пружин неподвижно закреплено, а второе имеет возможность осевого перемещения. При силовом контакте с эластичной трубой пластинчатые пружины выпрямляются и закрывают собой щелевые отверстия 6 (см. фиг.4), предохраняя эластичную трубу от повреждения.

Впускные клапаны 9 (см. фиг.1 и фиг.2) и щелевые отверстия 6, обладая достаточной пропускной способностью, обеспечивают подачу перекачиваемой жидкости в эластичную трубу 3. Для насоса с нижним приводом перекачиваемая жидкость поступает через отверстия 10 (показаны пунктирной линией) в основании 11 (см. фиг.1). Для насоса с верхним приводом перекачиваемая жидкость поступает через отверстия в пакере 15 и головке 13 (см. фиг.2).

По каналам 12 в основании 11 осуществляется циклическая подача рабочей жидкости в основной насос для сжатия эластичной трубы 3 и вытеснения перекачиваемой жидкости из ее полости. От осевого перемещения кронштейны 4 и внутренняя опора 5 фиксируются основанием 11 и головкой 13, встроенными в корпус 14. Насосная установка с нижним приводом (см. фиг.1) крепится к насосно-компрессорной трубе 1 посредством головки 13. Насосная установка с верхним приводом (см. фиг.2) опирается на обсадную колонну посредством пакера 15.

На фиг.5 показан вариант внутреннего ограждения эластичной трубы при вытеснении перекачиваемой жидкости. На фиг.6 и фиг.7 показан вариант наружного ограждения эластичной трубы при вытеснении рабочей жидкости и заполнении перекачиваемой жидкости

Установка с нижним приводом работает следующим образом: при опускании насосной установки (см. фиг.1) в скважину отверстия 10 (показаны пунктиром) располагаются под уровнем перекачиваемой жидкости на глубине, равной не менее длины основного насоса. При этом перекачиваемая жидкость через отверстия 10, впускные клапаны 9 и щелевые отверстия 6 поступает в полость эластичной трубы 3. По каналам 12 в основной насос под давлением подается рабочая жидкость, которая прижимает эластичную трубу к внутренней опоре и выдавливает из ее полости перекачиваемую жидкость через щелевые отверстия 6 и клапаны 7 в насосно-компрессорную трубу 1 при закрытых впускных клапанах 9. При силовом контакте эластичной трубы 3 с ограждением 8 пластинчатые пружины прижимаются к внутренней опоре 5, закрывают собой щелевые отверстия 6 и предохраняют эластичную трубу от повреждения. Затем из основного насоса по каналам 12 отводится рабочая жидкость, пластинчатые пружины 8 приобретают первоначальную форму и открывают отверстия 6. Эластичная труба снова заполняется перекачиваемой жидкостью. Цикл повторяется.

Установка с верхним приводом работает следующим образом: при опускании насосной установки (см. фиг.2) в скважину головка 13 соединятся с пакером 15 и перекачиваемая жидкость через отверстие в пакере 15 и головке 13, впускные клапаны 9 и щелевые отверстия 6 поступает в полость эластичной трубы 3. По каналам 12 в основной насос под давлением подается рабочая жидкость, которая прижимает эластичную трубу к внутренней опоре и выдавливает из ее полости перекачиваемую жидкость через щелевые отверстия 6, клапаны 7 и отверстия 10 в обсадную колонну 2, по которой перекачиваемая жидкость поступает к потребителю. При силовом контакте эластичной трубы 3 с ограждением 8 пластинчатые пружины прижимаются к внутренней опоре 5, закрывают собой щелевые отверстия 6 и предохраняют эластичную трубу от повреждения. Затем из основного насоса по каналам 12 отводится рабочая жидкость, пластинчатые пружины 8 приобретают первоначальную форму и открывают отверстия 6. Эластичная труба снова заполняется перекачиваемой жидкостью. Цикл повторяется.

Таким образом, изобретение позволяет получить технический результат, выражающийся в предотвращении повреждения эластичной трубы для перекачивания жидкости при увеличении пропускной способности впускных и выпускных отверстий.

Изобретение предназначено для использования в области добычи нефти в скважинных насосах. Эластичная труба для перекачивания жидкости снабжена ограждениями от контакта с впускными и выпускными отверстиями. Ограждения выполнены в виде пластинчатых пружин, закрывающих собой отверстия при силовом контакте с эластичной трубой и открывающих отверстия при отсутствии контакта. Пластинчатые пружины, по меньшей мере, одним концом соединены между собой кольцевым основанием, а впускные и выпускные отверстия выполнены в виде щели. Предотвращается повреждение эластичной трубы для перекачивания жидкости при увеличении пропускной способности впускных и выпускных отверстий. 2 з.п. ф-лы, 7 ил.

1. Насосная установка, содержащая основной насос с впускными и выпускными отверстиями, эластичную трубу для перекачивания жидкости и привод, отличающаяся тем, что, с целью предотвращения повреждения эластичной трубы при увеличении пропускной способности впускных и выпускных отверстий, эластичная труба снабжена ограждениями от контакта с впускными и выпускными отверстиями, причем ограждения выполнены в виде пластинчатых пружин, закрывающих собой отверстия при силовом контакте с эластичной трубой и открывающих отверстия при отсутствии контакта.

2. Насосная установка по п.1, отличающаяся тем, что пластинчатые пружины, по меньшей мере, одним концом соединены между собой кольцевым основанием.

3. Насосная установка по п.1, отличающаяся тем, что впускные и выпускные отверстия выполнены в виде щели.