ПОГРУЖНОЙ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЬ, ПРИГОДНЫЙ ДЛЯ ПРИСОЕДИНЕНИЯ ВСПОМОГАТЕЛЬНЫХ ИНСТРУМЕНТОВ Российский патент 2012 года по МПК H02K5/132 F04D13/08 

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится в целом к погружным электрическим насосам и в частности к способам и устройству для образования концевой части погружных электродвигателей, облегчающим механическое сопряжение другого устройства с электрическими и/или гидравлическими соединениями с электродвигателем.

Предпосылки создания изобретения

Погружные электрические насосные системы используются в множестве разных сред. Данные погружные насосные системы включают в себя погружной насос, приводимый в действие погружным электродвигателем. При выборе заполненного текучей средой погружного электродвигателя по предшествующему уровню техники оператор, как правило, должен вначале выбрать то, будет ли электродвигатель включать в себя вспомогательные инструменты, такие как скважинный измерительный прибор для измерений температуры или давления, присоединенный на нижнем конце электродвигателя. Крепление вспомогательного оборудования лучше всего осуществлять на начальной стадии, перед подачей электродвигателя, вследствие требования удаления текучей среды из электродвигателей по предшествующему уровню техники перед добавлением или заменой вспомогательного оборудования. Ограничения, связанные с добавлением или заменой дополнительных устройств, присоединяемых к электрическим погружным насосам, в частности при применениях на нефтяных месторождениях, могут быть связаны с очень большими затратами.

Следовательно, желательно создать концевую часть для погружных электродвигателей, которая позволяет устранить недостатки погружных электродвигателей по предшествующему уровню техники. Кроме того, желательно создать концевую часть для заполненных текучей средой погружных электродвигателей, которая облегчает добавление или снятие вспомогательного оборудования на электродвигателе, не вызывая необходимости отвода текучей среды из электродвигателя.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Соответственно, согласно изобретению созданы погружные электродвигатели, приспособленные для присоединения или отсоединения вспомогательных инструментов без отвода текучей среды из электродвигателей. В одном варианте осуществления заполненный текучей средой погружной электродвигатель, приспособленный для присоединения к вспомогательному инструменту или отсоединения от вспомогательного инструмента без отвода текучей среды из электродвигателя, включает в себя корпус, содержащий действующие элементы электродвигателя и текучую среду, основание, присоединенное к корпусу, электрический соединитель, имеющий зажимы, простирающиеся от основания для электрического соединения вспомогательного инструмента с электродвигателем, и гидравлический соединитель, обеспечивающий избирательное гидравлическое сообщение по текучей среде между корпусом и зоной зажимов.

Разработан вариант осуществления электрической погружной насосной системы, имеющей заполненный текучей средой электродвигатель, приспособленный для присоединения к вспомогательному инструменту и отсоединения от вспомогательного инструмента без отвода текучей среды из электродвигателя. Электродвигатель включает в себя корпус, содержащий действующие элементы электродвигателя и текучую среду, основание, присоединенное к корпусу, электрический соединитель, имеющий зажимы, простирающиеся от основания для электрического соединения вспомогательного инструмента с электродвигателем, и двухпутевой механизм контроля потока, соединенный с основанием и обеспечивающий сообщение по текучей среде для текучей среды между корпусом и зоной зажимов, когда один элемент - или вспомогательный инструмент, или защитная крышка - присоединен(-а) к основанию, и по существу изолирующий текучую среду в корпусе, когда ни вспомогательный инструмент, ни защитная крышка не присоединен(-а) к основанию.

Вариант осуществления способа крепления вспомогательного инструмента к заполненному текучей средой погружному электродвигателю без отвода текучей среды из электродвигателя включает в себя операции подготовки электродвигателя, имеющего заполненный текучей средой корпус, насоса, присоединенного на одном конце, и основания, присоединенного к другому концу, электрического соединителя, имеющего зажимы, простирающиеся от основания, и гидравлического соединителя, сообщающегося по текучей среде с текучей средой в корпусе и зоне зажимов; присоединения к основанию защитной крышки, ограждающей зажимы, при этом зона зажимов образуется между крышкой и основанием; снятия защитной крышки; изоляции текучей среды в корпусе, когда зажимы не задействованы; присоединения вспомогательного инструмента к основанию, при этом зона зажимов образуется между основанием и вспомогательным инструментом; и регулирования потока текучей среды между корпусом и зоной зажимов.

Выше в общих чертах были приведены признаки и технические преимущества настоящего изобретения с тем, чтобы можно было лучше понять подробное описание изобретения, которое приведено далее. Ниже будут описаны дополнительные признаки и преимущества изобретения, которые являются предметом формулы изобретения.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Вышеуказанные и другие признаки и особенности настоящего изобретения будут лучше всего поняты в связи с нижеприведенным подробным описанием конкретного варианта осуществления изобретения при изучении его совместно с сопровождающими чертежами, на которых:

фиг.1 представляет собой вид в перспективе варианта осуществления погружной насосной системы с электродвигателем с концевой частью по настоящему изобретению, размещенной в стволе скважины;

фиг.2 представляет собой частичное сечение варианта осуществления электродвигателя с концевой частью по настоящему изобретению;

фиг.3 представляет собой частичное сечение варианта осуществления вспомогательного инструмента, присоединенного к электродвигателю по фиг.2;

фиг.4 представляет собой иллюстрацию варианта осуществления основания по изобретению, образующего возможный механизм для заполнения электродвигателя текучей средой;

фиг.5-7 представляют собой частичные сечения другого варианта осуществления электродвигателя по настоящему изобретению;

фиг.8 представляет собой частичное сечение еще одного дополнительного варианта осуществления; и

фиг.9 представляет собой частичное сечение еще одного варианта осуществления электродвигателя с концевой частью по настоящему изобретению.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ

Далее рассматриваются чертежи, на которых изображенные элементы необязательно показаны в масштабе и на которых похожие или аналогичные элементы обозначены одной и той же ссылочной позицией.

В используемом здесь смысле термины «вверх» и «вниз»; «верхний» и «нижний» и другие аналогичные термины, указывающие на положения относительно заданной точки или элемента, используются для более четкого описания некоторых элементов в вариантах осуществления изобретения. Как правило, данные термины относятся к базовой точке на поверхности, от которой начинаются бурильные операции, при этом она представляет собой верхнюю точку, и общая глубина скважины определяет самую нижнюю точку.

Фиг.1 представляет собой вид в перспективе варианта осуществления системы с концевой частью, обозначенной в целом ссылочной позицией 10. Система 10 с концевой частью включает в себя заполненный текучей средой погружной электродвигатель 12, который выполнен с концевой частью для присоединения или отсоединения вспомогательного оборудования, такого как измерительные приборы для измерения температуры и давления, к его концу без отвода текучей среды из электродвигателя. Электродвигатель 12 с концевой частью выполнен с возможностью присоединения его к погружному насосу 14 и служит в качестве приводного механизма для насоса 14.

В варианте осуществления, проиллюстрированном на фиг.1, система 16 с погружным насосом размещена в стволе 18 скважины посредством системы 20 спуска, такой как насосно-компрессорная колонна или колонна гибких труб. Тем не менее, другие типы систем спуска и размещения, например кабельные системы спуска и размещения, также могут быть использованы. Насосная система 16 опускается от оборудования 22 устья скважины посредством системы 20 спуска, и скважинный флюид 38 подается вверх к оборудованию 22 устья скважины по насосно-компрессорной колонне системы 20 спуска. Оборудование 22 устья скважины расположено в месте на поверхности, например на поверхности 24 земли.

Ствол 22 скважины бурят в пласте 32, содержащем флюид 38, такой как нефть. Ствол 22 скважины может быть обсажен обсадной колонной 34, имеющей перфорационные отверстия 36, проходящие в пласт 32. Следует отметить, что система по настоящему изобретению может быть использована для подачи флюида из ствола 22 скважины к поверхности 24 или использована для нагнетания флюида в пласт 32.

Электрическая погружная насосная система 16 включает в себя погружной насос 14, присоединенный к системе 20 спуска и размещения посредством соединителя 26. В режиме добычи насос 14 и электродвигатель 12 погружены во флюид 38, при этом они находятся ниже уровня 40 флюида. Флюид всасывается в насос 14 через всасывающее отверстие 28 насоса. Погружной насос 14 приводится в действие электродвигателем 12 с концевой частью, который получает электрическую энергию по силовому кабелю 30.

Электродвигатель 12 заполнен текучей средой и имеет конец 42 с концевой частью. Электродвигатель 12 приспособлен для присоединения вспомогательных устройств и оборудования, такого как измерительные приборы, и при этом не требуется отвод текучей среды из электродвигателя 12 и повторное заполнение его текучей средой. Электродвигатель 12 с концевой частью по настоящему изобретению обеспечивает адаптивность, которой не было в предыдущих заполненных текучей средой погружных электродвигателях.

Фиг.2 показывает частичное сечение варианта осуществления электродвигателя 12 с концевой частью по настоящему изобретению. Электродвигатель 12 с концевой частью включает в себя корпус 44, в котором образована камера 46 электродвигателя. Внутри камеры 46 электродвигателя расположены рабочие элементы электродвигателя, такие как статор 48, ротор 50, обмотка 52 электродвигателя и текучая среда 54, но рабочие элементы не ограничены вышеуказанными. Текучая среда 54 может представлять собой масло или другую текучую среду, предназначенную для выполнения таких функций, как смазка, обеспечение диэлектрической среды, гидравлическая функция и функция теплопередачи. Рабочие элементы электродвигателя 12 хорошо известны в данной области техники и такие же, как в заполненных текучей средой погружных электродвигателях по предшествующему уровню техники.

Конец 42 с концевой частью (фиг.1) электродвигателя 12 включает в себя основание 58. Основание 58 включает в себя первый конец 56 основания и соединительный конец 66. Основание 58 физически соединено с корпусом 44 для механического присоединения вспомогательных инструментов к электродвигателю 12 и рабочего (эксплуатационного) соединения вспомогательного инструмента с рабочими элементами электродвигателя 12. Основание 58 может быть присоединено к корпусу 44 различными способами, такими как сварка, резьбовое соединение или соединение болтами, но возможные способы не ограничены вышеуказанными. Как показано на фиг.2, основание 58 присоединено посредством резьбового соединения к выступающей части 60 корпуса.

Основание 58 включает в себя гидравлический соединитель 62 и электрический соединитель 64 для обеспечения рабочего соединения вспомогательного инструмента с электродвигателем 12. В одном варианте осуществления соединительный конец 66 расположен в выемке 68, образованной в основании 58 от дистального конца 70 основания 58 электродвигателя 12. Крышка 72 выполнена с возможностью присоединения к дистальному концу 70 для герметизации и защиты гидравлического и электрического соединителей 62, 64, когда вспомогательный инструмент не присоединен.

Гидравлический соединитель 62 включает в себя, по меньшей мере, один гидравлический канал 74, соединенный по текучей среде с клапаном-регулятором потока или гидравлическим двухпутевым запорным механизмом 76. Гидравлический двухпутевой запорный механизм 76 обеспечивает гидравлическую связь между камерой 46 электродвигателя и зоной 122 зажимов вблизи соединительного конца 66 основания 58. Гидравлический двухпутевой запорный механизм 76 обеспечивает герметичное состояние электродвигателя 12, когда крышка 72 или вспомогательный инструмент 98 (фиг.3) отсутствует.

В проиллюстрированном варианте осуществления гидравлический соединитель 62 включает в себя первый гидравлический канал 74а и второй гидравлический канал 74b, при этом каждый канал имеет соответствующий запорный механизм 76а, 76b, образующие гидравлический двухпутевой запорный механизм 76. Первый запорный клапан 76а обеспечивает возможность прохода текучей среды 54 из камеры 46 электродвигателя (со стороны электродвигателя) через первый конец 56 основания и по каналу 74а к нижней стороне соединительного конца 66 основания 58. Давление, вызывающее открытие первого запорного клапана 76а, может быть задано на определенном уровне, например 30 фунтов на кв. дюйм. Первый запорный клапан 76а обеспечивает выпуск текучей среды 54 со стороны электродвигателя, когда давление в камере 46 электродвигателя будет больше на определенную величину, например на 30 фунтов на кв. дюйм, чем давление с нижней стороны основания 58. Второй запорный клапан 76b обеспечивает возможность прохода текучей среды 54 с нижней стороны основания 58 (зоны 122 зажимов) в камеру 46 электродвигателя. Второй запорный клапан 76b настроен с давлением открытия, составляющим, например, 10 фунтов на кв. дюйм, так что клапан 76b открывается, когда давление в зоне 122 зажимов на 10 фунтов на кв. дюйм больше, чем в камере 46 электродвигателя. Следует отметить, что зона 122 зажимов представляет собой нижнюю сторону основания 58, которая образована посредством присоединения крышки 72 или вспомогательного инструмента 98.

Кроме того, следует отметить, что двухпутевой запорный механизм 76 может содержать один клапан. Например, может быть использован золотниковый клапан, который подпружинен с двух сторон с одной и той же или разной поджимающей силой (давлением).

Во время работы или транспортировки давление в камере 46 электродвигателя и с нижней стороны (со стороны соединительного конца 66) основания 58 может варьироваться вследствие теплового расширения и сжатия текучей среды 54. В этом случае перепад давления может вызывать открытие двухпутевого запорного механизма 76. Двухпутевой запорный механизм 76 обеспечивает выравнивание по существу давления между электродвигателем 12 и зоной 122 зажимов.

Электрический соединитель 64 включает в себя электрические провода 78, соединенные с обмоткой 52 электродвигателя и имеющие зажимы 80, расположенные за соединительным концом 66 для соединения с вспомогательным инструментом. Электрические провода 78 проходят по кабелепроводу 82, образованному так, что он проходит через основание 58. Электрический соединитель 64 дополнительно включает в себя изолирующий или препятствующий электрическому пробою механизм 84 для изоляции камеры 46 электродвигателя от наружной стороны основания 58 посредством кабелепровода 82. В проиллюстрированном варианте осуществления изолирующий механизм 84 включает в себя изолирующую втулку 86, расположенную вокруг проводов 78 в кабелепроводе 82. Изолирующий механизм 84 может дополнительно включать в себя гайку 88 и шайбу 90, соединенные с основанием 58 и изолирующей втулкой 86 для приведения в действие герметизирующего элемента 86.

Основание 58 может дополнительно включать в себя вентиляционную пробку 92 и/или гидроклапан 94, дополнительно описанные в связи с фиг.3. Вентиляционная пробка 92 включает в себя канал, образованный от боковой стенки 96 основания 58 до внутренней части основания 58, показанной как выемка 68 или зона 122 зажимов, ограниченная основанием 58, или крышкой 72, или вспомогательным инструментом 98.

Фиг.3 представляет собой частичное сечение варианта осуществления вспомогательного инструмента 98, присоединенного к электродвигателю 12 по фиг.2. Как показано на фиг.2, крышку 72 снимают с основания 58 в данном варианте осуществления посредством удаления болтов 100. Снятие крышки 72 вызывает открытие выемки 68 и электрических зажимов 80. Давление открывания двухпутевого запорного клапанного механизма 76 установлено на таком уровне, что текучая среда 54 не проходит из камеры 46 электродвигателя. Электрические провода 78 вытягивают и электрические зажимы присоединяют к вспомогательному инструменту 98. В данном варианте осуществления вспомогательный инструмент 98 представляет собой измерительный прибор для измерения температуры и давления, однако могут быть присоединены другие инструменты. Затем вспомогательный инструмент 98 присоединяют к основанию 58 так, чтобы образовать гидравлический затвор на соединительном конце 66.

Как очевидно из описания изобретения со ссылкой на фиг.2 и 3, отсутствует необходимость отвода текучей среды 54 из предварительно заполненного электродвигателя 12. Таким образом, отсутствует необходимость заполнения электродвигателя 12 текучей средой 54 после установки вспомогательного инструмента 98.

Выемка 68 может быть заполнена текучей средой 54, или текучая среда 54 может заполнять сравнительно небольшую зону, образованную выемкой 68 между основанием 58 и вспомогательным инструментом 98 (зону 122 зажимов) посредством механизма 94 заполнения. Механизм 94 заполнения в проиллюстрированном варианте осуществления включает в себя канал, проходящий через основание 58 до корпуса 44, и клапан. Как проиллюстрировано, вентиляционная пробка 92 и наполнительный клапан 94 предусмотрены совместно для обеспечения надлежащего заполнения и для облегчения заполнения зоны 122 зажимов у электродвигателя 12, находящегося в вертикальном положении (например, таком, в каком он изображен на фиг.1) или в горизонтальном положении. Например, когда электродвигатель 12 расположен горизонтально, вентиляционное отверстие 92 ориентировано вверх при удаленной пробке. В этом случае заполнение текучей средой можно осуществлять через клапан 94 до тех пор, пока текучая среда не «покажется» в вентиляционном отверстии 92.

Может оказаться желательным заполнить электродвигатель 12 текучей средой 54, например, тогда, когда электродвигатель 12 транспортируют без текучей среды, или заполнить электродвигатель 12 после утечки текучей среды 54 во время эксплуатации насосной системы 16. Для заполнения электродвигателя 12 в состоянии, когда или вспомогательный инструмент 98, или крышка 72 присоединен(-а) к основанию 58, текучую среду 54 нагнетают через механизм 94 заполнения, преодолевая давление открывания двухпутевого запорного механизма 76, что обеспечивает возможность прохода текучей среды 54 в камеру 46 электродвигателя.

Кроме того, может оказаться желательным заполнить непосредственно камеру 46 электродвигателя текучей средой 54 при необходимости. На фиг.4 проиллюстрирован механизм заполнения электродвигателя, предназначенный для непосредственного заполнения камеры 46 электродвигателя, предусмотренной в электродвигателе 12. В данном варианте осуществления механизм заполнения электродвигателя включает в себя канал 102 для заполнения электродвигателя, образованный так, что он проходит от камеры 46 через первый конец 56 основания и заканчивается в клапане 104 у боковой стенки 96.

Далее рассматриваются фиг.5, 6 и 7, на которых представлен другой вариант осуществления электродвигателя 12. В данном варианте осуществления двухпутевой гидравлический клапанный механизм 76с включает в себя подвижный блок 106, расположенный с возможностью перемещения и избирательного обеспечения уплотнения в гидравлическом канале 74с. Гидравлический канал 74с образован так, что он проходит через основание 58 между соединительным концом 66 и первым концом 56 основания. Блок 106 выполнен с возможностью перемещения между положением, в котором он обеспечивает уплотнение (фиг.5), и положением, в котором он не обеспечивает уплотнение (фиг.6 и 7).

Электрический соединитель 64 между вспомогательным инструментом 98 (фиг.7) и электродвигателем 12 образован посредством электрических проводов 78 и электрических зажимов (клемм) 80. Электрические провода проходят от обмоток 52 электродвигателя по каналу (кабелепроводу) 82, образованному так, что он проходит через первый конец 56 основания. Электрические зажимы 80 простираются от блока 106 по направлению к соединительному концу 66. Зона 122 зажимов показана в целом на фиг.5-7 как зона вокруг зажимов 80, находящаяся вне блока 106 и вблизи соединительного конца 66 основания 58.

Канал 74с проходит от соединительного конца 66 до верхнего конца 108. Канавка 110 образована в основании в направлении по окружности вокруг канала 74с. Упор 112, такой как кольцо, присоединен к основанию 58 в канале 74с между соединительным концом 66 и канавкой 110. Буртик 114 выступает от основания 58 в канал 74с между верхним концом 108 и канавкой 110. На наружной стенке блока 106 образован выступ 116, несущий уплотнительный элемент 118, такой как уплотнительное кольцо. Двухпутевой клапанный механизм 76с дополнительно включает в себя поджимающий механизм 120, такой как пружина.

Блок 106 расположен в канале 74с так, что при этом выступ 116 расположен между упором 112 и буртиком 114. Поджимающий механизм 120 расположен соответствующим образом между буртиком 114 и выступом 116 с тем, чтобы обеспечить поджим блока 106 по направлению к соединительному концу 66. Упор 112 и выступ 116 ограничивают перемещение блока 106 по направлению к соединительному концу 66.

В положении уплотнения, показанном на фиг.5, уплотнение 118 расположено между канавкой 110 и упором 112, в результате чего обеспечивается блокирование прохода текучей среды 54 по каналу 74с между блоком 106 и основанием 58. Текучая среда 54 находится в камере 46 электродвигателя, и сообщение по текучей среде между камерой 46 электродвигателя и основанием 58 обеспечивается, например, по каналу 82, проходящему через первый конец 56 основания.

Как показано на фиг.7, вспомогательный инструмент 98 присоединен к основанию 58 и электрическим зажимам 80. Вспомогательный инструмент 98 контактирует с блоком 106, поджимая его к поджимающему (смещающему) механизму 120, что вызывает размещение уплотнительного элемента 118 в канавке 110, в результате чего блок 106 будет находиться в положении, не обеспечивающем уплотнения. При данном положении, не обеспечивающем уплотнения, текучая среда 54 может проходить по каналу 74с, что приводит к выравниванию давления между электродвигателем 12 и зоной 122 зажимов.

Если снова обратиться к фиг.6, то видно, что электродвигатель 12 показан с крышкой 72, присоединенной для защиты зажимов 80. Крышка 72 может иметь выемки 124 для зажимов, предназначенные для размещения зажимов 80. Может оказаться желательным, чтобы крышка 72 обеспечивала поджим блока 106 в положение, не обеспечивающее уплотнения, или обеспечивала возможность «пребывания» блока 106 в положении уплотнения.

Пример способа присоединения вспомогательного инструмента 98 описан со ссылкой на фиг.5-7. На фиг.6 электродвигатель 12, предварительно заполненный текучей средой 54, доставлен от поставщика без вспомогательного инструмента 98 и с защитной крышкой 72 на месте. Оператор снимает крышку 72, так что вспомогательный инструмент 98 может быть присоединен. Когда крышка 72 снята, блок 106 находится в положении, обеспечивающем уплотнение, как показано на фиг.5. При положении, обеспечивающем уплотнение, текучая среда 54 не отводится и не вытекает из электродвигателя 12. Затем оператор соединяет электрические зажимы 80 с инструментом 98 и присоединяет инструмент 98 к основанию 58 посредством болтов 100. Инструмент 98 контактирует с блоком 106 и поджимает его против направления действия поджимающего механизма 120, что вызывает перемещение уплотнения 118 в канавку 110, и это приводит к размещению блока 106 в положении, не обеспечивающем уплотнение. Когда блок 106 находится в положении, не обеспечивающем уплотнение, текучая среда 54 может проходить между электродвигателем 12 и зоной 122 зажимов, тем самым вызывая выравнивание давления. Следует отметить, что посредством выбора жесткости пружины поджимающего механизма 120 и/или варьирования площадей поверхности торцевых сторон блока 106 давление открывания или давление «разуплотнения» можно регулировать для того, чтобы способствовать направлению потока текучей среды 54 между корпусом 44 и зоной 122 зажимов.

Фиг.8 представляет собой частичное сечение еще одного варианта осуществления электродвигателя 12 по настоящему изобретению. В данном варианте осуществления в основании 58 образована закрытая выемка между соединительным концом 66 и первым концом 56 основания 58. В данном варианте осуществления электрические зажимы 80 проходят через по существу плоский соединительный конец (торец) 66 основания 58. Когда в данном варианте осуществления вспомогательный инструмент (непоказанный) присоединен к основанию 58, фактически отсутствует какое-либо пустое пространство между соединительным концом 66 и присоединенным инструментом, в результате чего отсутствует необходимость в выравнивании давления в зоне зажимов и в электродвигателе.

Фиг.9 представляет собой частичное сечение еще одного дополнительного варианта осуществления электродвигателя 12 по фиг.8. В данном варианте осуществления предусмотрен двухпутевой запорный механизм 76, содержащий первый запорный клапан 76а и второй запорный клапан 76b и предназначенный для уравновешивания давления между зоной 122 зажимов и камерой 46 электродвигателя. Работа двухпутевого запорного механизма 76 описана выше со ссылкой на фиг.2 и 3.

Из вышеприведенного подробного описания конкретных вариантов осуществления изобретения должно быть очевидно, что были раскрыты способ и система для образования концевой части заполненного текучей средой электродвигателя с целью облегчения добавления и удаления вспомогательного оборудования без отвода текучей среды из электродвигателя, которые являются новыми. Несмотря на то что конкретные варианты осуществления изобретения были раскрыты здесь с некоторыми подробностями, это было выполнено исключительно в целях описания различных признаков и особенностей изобретения и не предназначено для ограничения объема изобретения. Предусмотрено, что различные замены, изменения и/или модификации, включая те варианты реализации, которые, возможно, были предложены здесь, но не ограниченные данными вариантами, могут быть выполнены для раскрытых вариантов осуществления без отхода от сущности и объема изобретения в том виде, как оно определено в следующей приложенной формуле изобретения.

Изобретение относится к погружным электрическим насосам, в частности к способам и устройствам для образования концевой части погружных электродвигателей. Электродвигатель имеет электрические зажимы для соединения вспомогательного инструмента с электродвигателем и может включать в себя гидравлический соединитель, который обеспечивает удерживание текучей среды в электродвигателе при присоединении или отсоединении вспомогательного инструмента и обеспечивает сообщение по текучей среде для текучей среды между электродвигателем и зоной зажимов, когда вспомогательный инструмент присоединен. Облегчается соединение вспомогательных инструментов с электродвигателем и отсоединение вспомогательных инструментов от электродвигателя без отвода текучей среды из электродвигателя. 4 н. и 17 з.п. ф-лы, 9 ил.

1. Заполненный текучей средой погружной электродвигатель, приспособленный для присоединения к вспомогательному инструменту и отсоединения от вспомогательного инструмента без отвода текучей среды из электродвигателя, имеющий корпус, содержащий рабочие элементы электродвигателя и текучую среду; основание, присоединенное к корпусу; электрический соединитель, имеющий зажимы, простирающиеся от основания, для электрического соединения вспомогательного инструмента с электродвигателем; и гидравлический соединитель, обеспечивающий избирательное гидравлическое сообщение по текучей среде между корпусом и зоной зажимов.

2. Электродвигатель по п.1, дополнительно включающий в себя предотвращающий пробой изолирующий механизм, присоединенный к электрическому соединителю.

3. Электродвигатель по п.1, в котором гидравлический соединитель удерживает текучую среду в корпусе, когда ни крышка, ни вспомогательный инструмент не присоединены к основанию, и облегчает гидравлическую связь между корпусом и зоной зажимов.

4. Электродвигатель по п.1, в котором гидравлический соединитель обеспечивает возможность гидравлической связи по текучей среде между корпусом и зоной зажимов, когда возникает выбранный перепад давлений между корпусом и зоной зажимов.

5. Электродвигатель по п.1, в котором гидравлический соединитель обеспечивает, по существу, выравнивание давления между корпусом и зоной зажимов.

6. Электродвигатель по п.1, дополнительно включающий в себя механизм наполнения, предназначенный для подачи текучей среды в зону зажимов.

7. Электродвигатель по п.1, дополнительно включающий в себя механизм заполнения электродвигателя, расположенный так, что он проходит через основание и обеспечивает добавление текучей среды в корпус.

8. Электродвигатель по п.1, в котором гидравлический соединитель содержит один клапан, расположенный в основании с обеспечением сообщения по текучей среде между корпусом и зоной зажимов.

9. Электродвигатель по п.8, в котором указанный один клапан обеспечивает поток текучей среды в обоих направлениях между корпусом и зоной зажимов.

10. Электродвигатель по п.8, дополнительно включающий в себя механизм заполнения, предназначенный для размещения подачи среды в зону зажимов.

11. Электродвигатель по п.8, в котором зажимы соединены с указанным одним клапаном.

12. Электродвигатель по п.1, в котором гидравлическое соединение включает в себя первый клапан, обеспечивающий возможность прохода потока текучей среды из корпуса в зону зажимов, когда имеет место первый выбранный перепад давления; и второй клапан, обеспечивающий возможность прохода потока текучей среды из зоны зажимов в корпус, когда имеет место второй выбранный перепад давления.

13. Электрическая погружная насосная система, имеющая заполненный текучей средой электродвигатель, приспособленный для присоединения к вспомогательному инструменту и отсоединения от вспомогательного инструмента без отвода текучей среды из электродвигателя, при этом электродвигатель содержит корпус, содержащий рабочие элементы электродвигателя и текучую среду; основание, присоединенное к корпусу; электрический соединитель, имеющий зажимы, простирающиеся от основания для электрического соединения вспомогательного инструмента с электродвигателем; и двухпутевой запорный механизм для потока, соединенный с основанием, обеспечивающий сообщение по текучей среде между корпусом и зоной зажимов при присоединении вспомогательного инструмента или защитной крышки к основанию и, по существу, удерживающий текучую среду в корпусе, если вспомогательный инструмент или защитная крышка не присоединены к основанию.

14. Система по п.13, в которой двухпутевой запорный механизм для потока содержит один клапан.

15. Система по п.14, в которой один клапан содержит подвижный блок, расположенный с возможностью перемещения в канале, образованном так, что он проходит через основание.

16. Система по п.15, в которой зажимы присоединены к подвижному блоку.

17. Система по п.13, в которой гидравлическое соединение включает в себя первый клапан, обеспечивающий возможность прохода потока текучей среды из корпуса в зону зажимов, когда имеет место первый выбранный перепад давления; и второй клапан, обеспечивающий возможность прохода потока текучей среды из зоны зажимов в корпус, когда имеет место второй выбранный перепад давления.

18. Способ присоединения вспомогательного инструмента к заполненному текучей средой погружному электродвигателю без отвода текучей среды из электродвигателя, включающий операции подготовки электродвигателя, имеющего заполненный текучей средой корпус, насоса, присоединенного к одному концу электродвигателя, и основания, присоединенного к другому концу электродвигателя, электрического соединителя, имеющего зажимы, простирающиеся от основания, и гидравлического соединителя, сообщающегося по текучей среде с текучей средой в корпусе и зоне зажимов; присоединения защитной крышки к основанию с ограждением зажимов, при этом зона зажимов образуется между крышкой и основанием; снятия защитной крышки; удержания текучей среды в корпусе, когда зажимы не ограждены; присоединения вспомогательного инструмента к основанию, при этом зона зажимов образуется между основанием и вспомогательным инструментом; и регулирования потока текучей среды между корпусом и зоной зажимов.

19. Способ по п.18, в котором операция регулирования включает в себя:
обеспечение возможности прохода потока текучей среды из корпуса в зону зажимов, когда имеет место первый выбранный перепад давления; и
обеспечение возможности прохода потока текучей среды из зоны зажимов в корпус, когда имеет место второй выбранный перепад давления.

20. Способ по п.18, дополнительно включающий в себя операцию заполнения зоны зажимов текучей средой.

21. Электрическая погружная насосная система, имеющая заполненный текучей средой электродвигатель, приспособленный для присоединения к вспомогательному инструменту и отсоединения от вспомогательного инструмента без отвода текучей среды из электродвигателя, при этом электродвигатель содержит корпус, содержащий рабочие элементы электродвигателя и текучую среду; основание, присоединенное к корпусу; и двухпутевой запорный механизм для потока, соединенный с основанием, обеспечивающий сообщение по текучей среде между корпусом и зоной зажимов при присоединении вспомогательного инструмента или защитной крышки к основанию, и, по существу, удержание текучей среды в корпусе, если вспомогательный инструмент или защитная крышка не присоединены к основанию.