Погружной объемный насос Российский патент 2017 года по МПК F04B47/08 

Область техники, к которой относится изобретение

Изобретение относится к насосостроению и может быть использовано в нефтедобывающей промышленности при эксплуатации малодебитных скважин с осложненными характеристиками нефтяного пласта.

Уровень техники

Известен плунжерный погружной объемный насос с гидрокомпенсатором, содержащий погружной электродвигатель с протектором, кинематически связанный с приводным насосом, плунжерный рабочий насос, масляный бак, компенсатор объемного расширения масла и гидродвигатель. Подпоршневые полости гидродвигателя подключены через автоматический реверсивный клапан к всасывающей и нагнетательной линиям приводного насоса, а поршни гидродвигателя соединены с плунжерами рабочего насоса. Надпоршневая полость гидрокомпенсатора связана с выходом рабочего насоса, а подпоршневая - с надпоршневыми полостями гидродвигателя (Патент РФ №123858, 10.01.2013).

Недостатком известной конструкции является то, что отсутствуют фильтры тонкой очистки после автоматического реверсивного клапана, которые защищали бы его от попадания в него механических примесей из плунжерной части насоса.

Сущность изобретения

Технической задачей, которую решает созданное техническое решение, является повышение надежности и безотказности работы приводного устройства насоса.

Технический результат заявленного изобретения заключается в повышении надежности и безотказности работы приводного устройства и всего насоса в целом за счет предотвращения попадания в гидрораспределитель механических примесей из гидродвигателя, рабочего насоса и компенсационного узла.

Указанный технический результат достигается за счет того, что погружной объемный насос, содержащий погружной электродвигатель с протектором, через вал которого вал электродвигателя кинематически связан с валом приводного маслонасоса, гидродвигатель, поршневой рабочий насос, полости которого подключены через гидрораспределитель к всасывающей и нагнетательной линиям приводного маслонасоса, предохранительный клапан, установленный на нагнетательной линии приводного маслонасоса, гидрокомпенсатор, масляный бак с фильтром тонкой очистки масла, компенсатор объемного расширения масла, причем выход приводного насоса через напорную линию соединен с предохранительным клапаном и фильтром тонкой очистки, причем фильтр тонкой очистки соединен с входом в гидрораспределитель, а входы всасывающей и нагнетательной линий гидрораспределителя соединены с гидродвигателем через фильтры тонкой очистки, причем на входе в приводной насос дополнительно установлен магнитный фильтр.

Краткое описание чертежей

Фиг. 1 - погружной объемный насос, продольный разрез.

На чертеже цифрами обозначены следующие позиции:

1 - погружной маслозаполненный электродвигатель; 2 - протектор; 3 - вал; 4 - приводной насос; 5 - диафрагма; 6 - корпус приводного насоса; 7 - фильтр; 8 - фильтр тонкой очистки; 9 - предохранительный клапан; 10 - гидрораспределитель; 11 - фильтр тонкой очистки, 12 - фильтр тонкой очистки, 13 - магнитный фильтр; 14 - гидродвигатель; 15 - рабочий насос; 16 - компенсационный узел.

Раскрытие изобретения

Погружной объемный насос крепится к колонне стандартных насосно-компрессорных труб (НКТ).

Погружной объемный состоит из последовательно установленных следующих основных элементов:

погружного маслозаполненного электродвигателя (1), протектора (2), приводного устройства, гидродвигателя, рабочего насоса, компенсационного узла.

Приводное устройство содержит гидрораспределитель (10), выполненный, например, в виде автоматического реверсивного клапана, фильтр тонкой очистки (8), предохранительный клапан (9), приводной насос (4) с всасывающей и нагнетательной линиями, фильтр (7), вал (3) и диафрагму (5), ниппель (36) приводного устройства, объединенных корпусом (6), при этом полость корпуса (6) заполнена гидравлическим маслом. Таким образом, корпус (6) образует масляный бак. На входе в приводной насос (4) установлен фильтр (7), а выход приводного насоса (4) через напорную линию соединен с предохранительным клапаном (9) и фильтром тонкой очистки (8), причем фильтр тонкой очистки (8) соединен со входом в гидрораспределитель (10). Входы всасывающей и нагнетательной линии гидрораспределителя соединены с гидродвигателем погружного объемного насоса через фильтры тонкой очистки (11) и (12). На выходе из гидрораспределителя установлен фильтр (13) обладающий магнитными свойствами. Диафрагма (5) служит компенсатором объемного расширения масла.

Вал электродвигателя (1) через муфту соединен с валом протектора(2), который в свою очередь соединен посредством вала (3) с валом приводного насоса (4), например, шестеренчатого; приводное устройство соединено с гидродвигателем. Гидрораспределитель (10) установлен на всасывающей и нагнетательной линиях приводного насоса (4). Приводной насос (4) через гидрораспределитель (10), а далее через фильтр тонкой очистки (11, 12) соединен с гидродвигателем. Выход гидрораспределителя (10) связан с всасывающей линией приводного насоса (4) через магнитный фильтр (13).

Погружной объемный насос крепится к колонне насосно-компрессорных труб (НКТ) (на чертеже не показано).

Погружной объемный насос работает следующим образом.

Перед погружением установки в скважину полости электродвигателя (1) с протектором (2) и система гидропривода заполняются очищенным маслом, соответствующим рабочему температурному режиму.

При погружении установки в нефтяной пласт добываемая жидкость втекает в полости рабочего насоса.

При включении электродвигателя (1) начинает работать приводной насос (4), который через гидрораспределитель (10) подает масло в одну из полостей гидродвигателя. Гидродвигатель приводит в движение рабочий насос, и тот в свою очередь выталкивает добываемую жидкость в колонну насосно-компрессорных труб.

Приведенное техническое решение, а именно то, что приводное устройство содержит три фильтра тонкой очистки, позволяет предотвратить попадание в гидрораспределитель механических примесей из гидродвигателя, рабочего насоса и компенсационного узла. Данное решение также позволяет улучшить общую фильтрацию установки, а постоянная смена направления гидравлического потока по упомянутым линиям обеспечивает самоочищение и регенерацию этих фильтров. Магнитный фильтр обеспечивает дополнительную защиту приводного насоса (4) от продуктов механического износа. Указанное техническое решения позволяет повысить надежность и безотказность работы приводного устройства и всего насоса в целом.

Изобретение относится к области насосостроения и может быть использовано в нефтедобывающей промышленности при эксплуатации малодебитных скважин с осложненными характеристиками нефтяного пласта. Насос содержит погружной электродвигатель с протектором, через вал которого вал электродвигателя кинематически связан с валом приводного маслонасоса. Полости поршневого рабочего насоса подключены через гидрораспределитель к всасывающей и нагнетательной линиям приводного маслонасоса. Предохранительный клапан установлен на нагнетательной линии приводного маслонасоса. Содержит гидрокомпенсатор, масляный бак с фильтром тонкой очистки масла, компенсатор объемного расширения масла. Выход приводного насоса через напорную линию соединен с предохранительным клапаном и фильтром тонкой очистки. Фильтр тонкой очистки соединен с входом в гидрораспределитель, а входы всасывающей и нагнетательной линий гидрораспределителя соединены с гидродвигателем через фильтры тонкой очистки. На входе в приводной насос дополнительно установлен магнитный фильтр. Повышается надежность и безотказность работы приводного устройства насоса. 1ил.

Погружной объемный насос, содержащий погружной электродвигатель с протектором, через вал которого вал электродвигателя кинематически связан с валом приводного маслонасоса, гидродвигатель, поршневой рабочий насос, полости которого подключены через гидрораспределитель к всасывающей и нагнетательной линиям приводного маслонасоса, предохранительный клапан, установленный на нагнетательной линии приводного маслонасоса, гидрокомпенсатор, масляный бак с фильтром тонкой очистки масла, компенсатор объемного расширения масла, отличающийся тем, что выход приводного насоса через напорную линию соединен с предохранительным клапаном и фильтром тонкой очистки, причем фильтр тонкой очистки соединен с входом в гидрораспределитель, а входы всасывающей и нагнетательной линий гидрораспределителя соединены с гидродвигателем через фильтры тонкой очистки, причем на входе в приводной насос дополнительно установлен магнитный фильтр