СИСТЕМА ДЛЯ ТРАНСПОРТИРОВКИ ЖИДКИХ СРЕД ИЗ СКВАЖИНЫ И СПОСОБ МОНТАЖА В СКВАЖИНЕ ОДНОВИНТОВОГО НАСОСА Российский патент 2018 года по МПК F04C2/107 E21B43/12 

Изобретение относится к системе с адаптерным узлом для транспортировки жидких сред из скважины. Кроме того, изобретение относится к способу монтажа в скважине насосного устройства, выполненного в виде одновинтового насоса.

На существующих скважинах в той мере, как они могут, например, сообщаться для транспортировки жидкостей с поршневыми насосами, при замене насоса на другую разновидность насоса производится удаление всего насосного узла совместно со всеми его компонентами. Такая замена всегда требует много времени и связана с высокими издержками.

Из публикации US 8104534 В2 известна система для транспортировки жидкой среды из скважины, содержащая нагнетательный трубопровод, который простирается в продольном направлении скважины, насосное устройство со статором и ротором и с силовой передачей, соединенной с ротором для его эксцентрического перемещения, и адаптерный узел, соединенный со статором насосного устройства. Адаптерный узел содержит язычки, которые в собранном состоянии системы упруго разжаты наружу и своими свободными концами упираются в нижнюю поверхность наружного кольца, фиксируя насосное устройство относительно нагнетательного трубопровода и обеспечивая сопряжение конической поверхности внутреннего кольца с ответной конической поверхностью наружного кольца с образованием уплотнения, разобщающего вход и выход насосного устройства. При этом нагнетательный трубопровод оканчивается выше внешнего кольца, с которым посредством зажимного контакта взаимодействует адаптерный узел, а именно внутреннее кольцо и свободные концы упругих язычков.

Прежде всего, замена поршневых насосов на одновинтовые насосы, в общем, является технически затратной. Причиной к тому является то обстоятельство, что для закрепления заменяемых одновинтовых насосов, согласно современному уровню техники, требуется применение зависимого от производителя крепежного устройства. Однако монтаж этих специфических для производителя крепежных устройств требует разборки всего нагнетательного трубопровода совместно с находящимся на нем крепежным устройством и замены различных крепежных устройств.

Таким образом, задача, положенная в основу изобретения, состоит в создании системы и способа, с помощью которых замена сообщающегося со скважиной насоса на одновинтовой насос может быть произведена без необходимости в замене первоначальной трубопроводной обвязки напорного трубопровода. Система и способ должны быть простыми в выполнении и быть реализуемыми без больших расходов.

Эта задача решена в системе, охарактеризованной в независимом пункте 1 формулы изобретения, а также в способе, охарактеризованном в независимом пункте 18 формулы изобретения. Другие выгодные варианты осуществления описываются посредством зависимых пунктов формулы изобретения.

Предлагаемая в изобретении система для транспортировки жидкой среды из скважины содержит: нагнетательный трубопровод, который простирается в продольном направлении скважины; размещенное в нагнетательном трубопроводе насосное устройство со статором, ротором и с соединенной с ротором силовой передачей для эксцентрического перемещения ротора; а также адаптерный узел, который соединен со статором и посредством зажимного контакта с нагнетательным трубопроводом по существу неподвижно удерживает статор в нагнетательном трубопроводе. При этом адаптерный узел содержит частичную область с увеличенным диаметром поперечного сечения и по меньшей мере с одним упругим элементом, которые с зажимом приведены в контакт с нагнетательным трубопроводом и/или с расположенной в нагнетательном трубопроводе крепежной муфтой.

Вышеупомянутый нагнетательный трубопровод располагается, по меньшей мере участками, в скважине. Как соответственно ситуации предусмотрено, нагнетательный трубопровод при монтаже описанного в последующем более подробно насосного устройства уже смонтирован в скважине. Нагнетательный трубопровод состоит из нескольких трубных участков, которые непрерывно соединены друг с другом посредством соединительных муфт.

Соответственно тому, что насосное устройство содержит статор, ротор и соединенную с ротором силовую передачу, выполненную для эксцентрического перемещения ротора, оно выполнено в виде одновинтового насоса, с помощью которого жидкая среда посредством образующихся в результате вращательного движения ротора нагнетательных пространств может быть подана в направлении отверстия скважины.

Для обеспечения стабильного закрепления одновинтового насоса, система может иметь предохранитель против проворачивания. Предохранитель против проворачивания может быть неподвижно соединен с нагнетательным трубопроводом или же быть зажат в нагнетательном трубопроводе. Предохранитель против проворачивания, предпочтительно, расположен по вертикали ниже насосного устройства.

Кроме того, адаптерный узел, соединенный со статором и посредством зажимного контакта с нагнетательным трубопроводом, по существу неподвижно удерживающий статор в нагнетательном трубопроводе, имеет, по меньшей мере, частичную область с увеличенным диаметром поперечного сечения. В частичной области с увеличенным диаметром поперечного сечения расположен по меньшей мере один упругий элемент, предпочтительно несколько упругих элементов. Адаптерный узел посредством частичной области с увеличенным диаметром поперечного сечения, прежде всего посредством упругих элементов, приведен в контакт с зажимом с нагнетательным трубопроводом и/или с встроенной в нагнетательный трубопровод так называемой крепежной муфтой. Крепежная муфта размещается, например, перед адаптерным узлом в нагнетательном трубопроводе и встраивается в него.

Согласно варианту осуществления упругие элементы выполнены в виде эластичных и/или упругих язычков, которые соединены с зажимом с нагнетательным трубопроводом. Предпочтительно, адаптерный узел может иметь несколько таких упругих язычков, которые простираются на равное расстояние от адаптерного узла или от части адаптерного узла. Упругие язычки могут быть изготовлены цельно с адаптерным узлом или с соответствующей частью адаптерного узла способом литья под давлением или другим подходящим способом формования. В освобожденном состоянии язычки могут быть ориентированы, по меньшей мере приблизительно, параллельно друг другу.

Согласно предпочтительному варианту осуществления между адаптерным узлом и нагнетательным трубопроводом выполняется так называемое защелкивающееся соединение. Прежде всего, посредством защелкивающегося соединения адаптерный узел неподвижно сидит между упругими язычками и нагнетательным трубопроводом в прессовой посадке, причем внешние рабочие поверхности встроенного уплотняющего элемента прижимаются к внутренней поверхности стандартизованной крепежной муфты нагнетательного трубопровода. За счет этого закрепленный на адаптерном узле статор по существу неподвижно удерживается в нагнетательном трубопроводе.

Предпочтительно, адаптерный узел обеспечивает центрирование, уплотнение, а также направление для силовой передачи нового насосного устройства. В различных вариантах осуществления адаптерный узел выполнен в виде полого тела, причем силовая передача полностью простирается через адаптерный узел. Прежде всего, хорошо зарекомендовали себя варианты осуществления, в которых адаптерный узел или части адаптерного узла выполнены в виде полого цилиндра. Во время своей поставки из скважины жидкая среда проходит через адаптерный узел. Адаптерный узел, предпочтительно, выполнен из металла, пластика со встроенным уплотняющим элементом, или из другого подходящего материала. Встроенный уплотняющий элемент, предпочтительно, состоит из эластомера. Целесообразным образом, адаптерный узел для его зажима и для уплотнения нагнетательного пространства, по меньшей мере, участками плоскостно прилегает к внутренней стороне стандартизованной крепежной муфты в нагнетательном трубопроводе.

Если насосное устройство, а также адаптерный узел смонтированы в нагнетательном трубопроводе, то является возможным, что адаптерный узел расположен по вертикали ниже насосного устройства. В других вариантах осуществления также является возможным, что адаптерный узел расположен по вертикали выше насосного устройства. Расположение адаптерного узла выше или ниже вновь размещенного насосного устройства зависит, прежде всего, от диаметра наличествующей скважины и, в соответствии с этим, от диаметра трубопроводной обвязки нагнетательного трубопровода.

Для монтажа нового насосного устройства в нагнетательном трубопроводе, например, адаптерный узел или части адаптерного узла присоединяют к обращенному вниз или вверх свободному концу статора или же насаживают на свободный конец статора. Частичная область адаптерного узла с увеличенным диаметром поперечного сечения и упругими элементами при монтаже приводится с зажимом в контакт с нагнетательным трубопроводом и/или с крепежной муфтой нагнетательного трубопровода. Прежде всего, упругие элементы при проталкивании адаптерного узла через узкое место в нагнетательном трубопроводе отжимаются вовнутрь. После прохождения узкого места упругие элементы отпружинивают назад и заклинивают со стопорением адаптерный узел в нагнетательном трубопроводе.

Чтобы по существу неподвижно и с зажимом соединить насосное устройство с соответствующим нагнетательным трубопроводом, может быть предусмотрено, что адаптерный узел соединен с обращенным вниз или вверх свободным концом статора.

Для этого адаптерный узел или части адаптерного узла могут, по меньшей мере, участками входить в статор или могут быть посаженными на статоре.

Согласно варианту осуществления изобретения предусмотрено, что соответствующий свободный конец статора, на который насаживают адаптерный узел, утончается, по меньшей мере, участками в направлении от статора. Например, свободный конец статора, на который насаживают адаптерный узел, может быть выполнен в форме конуса и/или с винтовой резьбой. Адаптерный узел содержит соответствующим образом выполненную крепежную область, в которую свободный конец статора может быть размещен с геометрическим и/или с силовым замыканием и/или в которой свободный конец статора может быть надежно закреплен. Например, крепежная область выполнена в виде внутренней резьбы, соответствующей внешней резьбе статора.

На практике зарекомендовали себя, прежде всего, варианты осуществления, в которых адаптерный узел или в которых части адаптерного узла насаживают на соответствующий свободный конец статора одновинтового насоса, причем максимальный диаметр поперечного сечения адаптерного узла выполнен увеличенным для его соединения с зажимом со стандартизованной крепежной муфтой нагнетательного трубопровода. При этом согласно варианту осуществления изобретения адаптерный узел или части адаптерного узла могут быть раздвинуты над статором одновинтового насоса.

Целесообразным образом, адаптерный узел может иметь простирающееся в продольном направлении адаптерного узла отверстие, которое соосно со статором в направлении подачи жидкой среды. Отверстие может продлевать статор. Жидкая среда может подаваться через отверстие адаптерного узла.

В особо предпочтительных вариантах осуществления внешняя боковая поверхность адаптерного узла на отдельных участках или, что предпочтительно, полностью выполнена из эластомера. В частности, посредством выполненной полностью из эластомера внешней боковой поверхности адаптерного узла и ее контакта с крепежной муфтой выполнено уплотнение. Полностью или частично эластомерная внешняя боковая поверхность служит при этом для повышения контактного трения между нагнетательным трубопроводом и адаптерным узлом.

Кроме того, для возможности обеспечения как уплотняющей функции, так и зажима, по возможности, оптимизированным образом, может быть предусмотрено, что внешняя боковая поверхность, которая на отдельных участках или полностью выполнена из эластомера, имеет профилирование в форме канавок.

Согласно другому предпочтительному варианту осуществления адаптерный узел выполнен двухчастным и состоит из первой охватывающей части и второй так называемой охватываемой части. Вторая часть адаптерного узла, как описано выше, может быть насажена сверху на статор по существу с геометрическим замыканием. Прежде всего, вторая часть, предпочтительно, содержит на лежащем напротив утонченного поперечного сечения свободном конце крепежную область для свободного конца статора. Предпочтительно, крепежная область выполнена соответствующей форме свободного конца статора.

Кроме того, поперечное сечение второй части утончается в направлении первой части.

Предпочтительно, первая часть содержит частичную область адаптерного узла с увеличенным диаметром поперечного сечения и с упругими элементами, прежде всего первая часть может иметь несколько упругих и обращенных в направлении второй части язычков, которые, по меньшей мере, участками совместно образуют увеличенный диаметр поперечного сечения.

После монтажа первая охватывающая часть адаптерного узла неподвижно заклинена в нагнетательном трубопроводе, прежде всего первая часть в области крепежной муфты или в окрестности крепежной муфты посредством упругих элементов или же язычков приведена в контакт с зажимом с нагнетательным трубопроводом и/или с крепежной муфтой. Вторая часть сидит на свободном конце насосного устройства, которое соединено со штанговым ставом с геометрическим и/или с силовым замыканием. Предпочтительно, вторая часть адаптерного узла закреплена на свободном конце насосного устройства. Первая и вторая части адаптерного узла при монтаже соединяются с зажимом друг с другом. Целесообразным образом, приводной вал может простираться через первую часть и вторую часть. Предпочтительно, первая часть адаптерного узла для зажима и для уплотнения нагнетательного пространства плоскостно прилегает к стандартизованной, образующей узкое место крепежной муфте нагнетательного трубопровода.

Согласно варианту осуществления изобретения первая часть адаптерного узла содержит так называемые язычки или защелки. Насаженная на насосное устройство вторая часть адаптерного узла, прежде всего свободная концевая область с утончающимся поперечным сечением, вдвигается в ограниченное посредством язычков или защелок внутреннее пространство первой части адаптерного узла и неподвижно принимается в прессовой посадке. Кроме того, вторая часть может быть посредством вращения скреплена с первой частью вращательно неподвижно. После чего, внешние боковые поверхности язычков или защелок первой части, а также встроенного уплотняющего элемента прижимаются к внутренней поверхности стандартизованной крепежной муфты нагнетательного трубопровода, и статор по существу неподвижно удерживается в нагнетательном трубопроводе.

Согласно варианту осуществления изобретения с построенным двухчастным адаптерным узлом, первая часть и вторая часть адаптерного узла имеют в каждом случае одно сквозное отверстие, причем отверстие первой части и отверстие второй части соосны друг с другом. Двухчастный адаптерный узел также обеспечивает центрирование, уплотнение, а также продольное направление для силовой передачи нового насосного устройства.

Если насосное устройство устанавливается в скважине, которая не была оснащена поршневым насосом, то может быть предусмотрено, что на первом шаге стандартизованную крепежную муфту размещают в соответствующем нагнетательном трубопроводе. На другом и последующем шаге насосное устройство может быть размещено затем в соответствующем нагнетательном трубопроводе.

Например, монтаж одновинтового насоса производят в оснащенной поршневым насосом скважине следующим образом: сначала установленный до сих пор в скважине поршневой насос удаляют из скважины, затем могут быть смонтированы компоненты для нового насосного устройства.

Согласно варианту осуществления изобретения с двухчастным адаптерным узлом сначала производят монтаж первой части адаптерного узла на или в имеющийся нагнетательный трубопровод. Первую часть адаптерного узла, предпочтительно, монтируют в нагнетательном трубопроводе в области, соединяющей трубные участки трубопроводной обвязки крепежной муфты. Вторую часть располагают и/или закрепляют на насосной вставке вновь вводимого насосного устройства, прежде всего одновинтового насоса. Затем насосное устройство совместно со второй частью и штанговым ставом насосных штанг вводят в нагнетательный трубопровод. Вторую часть адаптерного узла закрепляют в первой части адаптерного узла в нагнетательном трубопроводе. Прежде всего, вторую часть адаптерного узла закрепляют со стопорением в первой части адаптерного узла вращательным образом посредством вращения приводных буровых штанг. Вес силовой передачи действует сверху на вторую часть адаптерного узла. Вследствие этого, обращенная вверх часть первой части расширяется и тем самым неподвижно закрепляется в скважине. Прежде всего, язычки первой части адаптерного узла расходятся и закрепляются с зажимом в скважине и, соответственно, в нагнетательном трубопроводе.

Согласно особо предпочтительному варианту осуществления двухчастного адаптерного узла утончающаяся область второй части адаптерного узла входит в образованное язычками внутреннее пространство первой части адаптерного узла. При прохождении выполненного двухчастным адаптерного узла или же первой части адаптерного узла через образованное посредством крепежной муфты нагнетательного трубопровода узкое место, по меньшей мере, участками увеличивающее поперечное сечение первой части, язычки отпружинивают вовнутрь и, вслед за тем, после прохождения узкого места, со стопорением защелкиваются. За счет этого производится стопорящее соединение с зажимом с нагнетательным трубопроводом.

Предлагаемый в изобретении способ монтажа в скважине насосного устройства (3), выполненного в виде одновинтового насоса, включает следующие шаги: демонтаж находящегося в функциональном соединении со скважиной насосного устройства и извлечение насосного устройства из скважины, причем нагнетательный трубопровод остается в скважине; крепление адаптерного узла, имеющего частичную область с увеличенным диаметром поперечного сечения, выполненную по меньшей мере с одним упругим элементом, или части такого адаптерного узла на свободном конце насосного устройства, выполненного в виде одновинтового насоса; введение насосного устройства с размещенным на нем адаптерным узлом в нагнетательный трубопровод, причем по меньшей мере один упругий элемент адаптерного узла приводят в контакт с зажимом с крепежной муфтой нагнетательного трубопровода таким образом, что насосное устройство по существу неподвижно удерживается адаптерным узлом в нагнетательном трубопроводе.

Как указано выше, сначала находящееся в функциональном соединении со скважиной насосное устройство демонтируют и извлекают из скважины, оставляя нагнетательный трубопровод. На следующем затем шаге адаптерный узел или части адаптерного узла монтируют и, соответственно, закрепляют на свободном конце выполненного в виде одновинтового насоса насосного устройства. Затем насосное устройство посредством штангового става вводят в нагнетательный трубопровод и закрепляют посредством адаптерного узла в нагнетательном трубопроводе. Прежде всего, насосное устройство адаптерного узла приводят в контакт с зажимом с нагнетательным трубопроводом таким образом, что насосное устройство по существу неподвижно удерживается в нагнетательном трубопроводе относительно адаптерного узла. При этом адаптерный узел может быть расположен и/или закреплен как на верхнем свободном конце, так и на нижнем свободном конце насосного устройства.

В предпочтительных вариантах осуществления, кроме того, предусмотрено, что диаметр поперечного сечения адаптерного узла с целью его контакта с зажимом, по меньшей мере, участками увеличивается после его введения в нагнетательный трубопровод. Например, увеличение диаметра поперечного сечения может производиться посредством раздвигания упругих элементов адаптерного узла или посредством отпружинивания и стопорящего зажима упругих элементов адаптерного узла.

Согласно предпочтительному варианту осуществления выполненный двухчастным адаптерный узел, как он уже подробно описан, применяют для монтажа выполненного в виде одновинтового насоса насосного устройства. Отдельные шаги монтажа также уже подробно описаны.

В дальнейшем, варианты осуществления разъясняют изобретение и его преимущества более подробно посредством приложенных чертежей. Соотношения величин отдельных элементов друг к другу на чертежах не всегда соответствуют реальным соотношениям величин, поскольку некоторые формы упрощены, а другие формы для лучшей иллюстративности представлены увеличенными по сравнению с другими элементами.

Фиг. 1 показывает схематический перспективный вид адаптерного узла, как он может находить применение для различных вариантов осуществления данного изобретения.

Фиг. 2 показывает схематический вид сбоку адаптерного узла на фиг. 1.

Фиг. 3 показывает продольный разрез через адаптерный узел на фиг. 1 и 2.

Фиг. 4 (А, Б, В) показывают схематические виды насосного устройства с адаптерным узлом, как они могут находить применение для различных вариантов осуществления данного изобретения.

Фиг. 5 (А, Б, В) показывают схематические виды другого насосного устройства с адаптерным узлом, как они могут находить применение для различных вариантов осуществления данного изобретения.

Фиг. 6 (А, Б, В) показывают схематические виды другого насосного устройства с адаптерным узлом, как они могут находить применение для различных вариантов осуществления данного изобретения.

Фиг. 7 (А, Б, В) показывают схематический вид варианта осуществления соответствующей изобретению системы для транспортировки жидких сред.

Фиг. 8 (А, Б, В) показывают схематический вид другого варианта осуществления соответствующей изобретению системы для транспортировки жидких сред.

Для одинаковых или одинаково функционирующих элементов изобретения применены идентичные ссылочные обозначения. В дальнейшем, по соображениям наглядности, на отдельных чертежах представлены только те ссылочные обозначения, которые требуются для описания соответствующего чертежа. Представленные варианты осуществления представляют собой лишь примеры возможного построения соответствующей изобретению установки и не представляют собой окончательного ограничения.

Фиг. 1 показывает схематический перспективный вид адаптерного узла 5, как он может находить применение для различных вариантов осуществления данного изобретения.

Адаптерный узел 5 выполнен в виде полого тела. Он состоит из первой части 7 и второй части 9, которые имеют соответственно отверстие 13 и соответственно 13', которые простираются через весь адаптерный узел 5 соосно друг с другом в продольном направлении адаптерного узла 5. В отверстиях 13 и 13' силовая передача 16 в последующем еще более подробно описанного насосного устройства 3 размещена и продольно направлена (ср. фиг. 4-8).

Адаптерный узел 5 состоит из первой так называемой охватывающей части 7 и второй так называемой охватываемой части 9. Первая часть 7 имеет на обращенной ко второй части 9 концевой области 8 упругие элементы 15, выполненные в форме эластичных и/или упругих язычков 15*. В области упругих язычков 15* первая часть 7, по меньшей мере, участками имеет увеличенный диаметр D₁₅ поперечного сечения. Вторая часть 9 имеет обращенную к первой части 7 концевую область 10. Вторая часть 9 утончается в концевой области 10 в направлении первой части 7 и имеет уменьшенный по сравнению с язычками 15* первой части диаметр D₁₀ поперечного сечения. Размещенная в первой части 7 область (ср. фиг. 3) второй части 9 выполнена, прежде всего, в форме цапфы. Вторая часть 9 с уменьшенным диаметром D₁₀ концевой области 10 входит в концевую область 8 первой части 7. При этом язычки 15* в освобожденном состоянии ориентированы параллельно друг другу.

Кроме того, первая часть 7 участками обладает внешней боковой поверхностью 11, которая выполнена полностью из эластомера. Внешняя боковая поверхность 11 содержит профилирование в форме канавок и предусмотрена для повышения контактного трения между адаптерным узлом 5 и соответствующим нагнетательным трубопроводом 19. Кроме того, посредством внешней боковой поверхности 11 выполнено уплотнение между адаптерным узлом 5 и соответствующим нагнетательным трубопроводом 19.

Фиг. 2 на схематическом виде сбоку еще раз поясняет параллельную ориентацию язычков 15* надвинутой на вторую часть 9 первой части 7 адаптерного узла 5 в освобожденном состоянии. Кроме того, можно увидеть профилирование в форме канавок выполненной из эластомера внешней боковой поверхности 11.

Фиг. 3 показывает продольный разрез через адаптерный узел 5 на фиг. 1 и на фиг. 3, который ясно показывает, что вторая часть 9 на ее внутренней боковой поверхности, по меньшей мере, участками выполнена в форме конуса. Вторую часть закрепляют на статоре 17 (ср. фиг. 4-8) насосного устройства 3, прежде всего навинчивают на него. Выполненная в форме конуса вторая часть 9 адаптивно приспособлена к форме соответствующего статора 17.

Еще раз на продольном разрезе на фиг. 3 показаны отверстие 13 первой части 7, а также отверстие 13' второй части 9. Отверстие 13 первой части 7 и отверстие 13' второй части 9 располагаются соосно в продольном направлении адаптерного узла 5 и образуют при этом канал, через который может проходить жидкая среда при ее транспортировке из скважины через адаптерный узел 5.

Как первая часть 7, так и вторая часть 9 обладают расточками, которые в представленных на фиг. 3 положениях первой части 7 и второй части 9 направлены по отношению друг к другу соосно. Первая и вторая части 7, 9 соединяются друг с другом с силовым замыканием и дополнительно прикреплены с помощью проведенных через расточки штифтов 21.

Крепежное устройство 23 второй части 9, предпочтительно, выполнено в виде крепежной винтовой резьбы 24, соответствующей форме свободного конца статора 17 (ср. фиг. 4-8) таким образом, что вторая часть 9 может навинчиваться на статор 17 по существу с геометрическим замыканием.

Фиг. 4 показывают схематические виды насосного устройства 3 с адаптерным узлом 5, как они могут находить применение для различных вариантов осуществления данного изобретения.

На фиг. 4А при этом представлен продольный разрез. Фиг. 4Б показывает схематический вид сбоку, а фиг. 4В - детальный вид сбоку приводного вала 16 насосного устройства 3.

Ссылочное обозначение 27 в данном случае указывает на предохранитель от проворачивания, с которым соединен статор 17. Предохранитель 27 от проворачивания расположен в скважине по вертикали ниже насосного устройства 3 и по вертикали ниже адаптерного узла 5.

Насосное устройство 3 выполнено в виде одновинтового насоса и обладает ротором 18, который посредством приводного вала 16 вращательно перемещается, и направлен в статоре 17. В результате эксцентрического и вращательного перемещения ротора 18 в статоре 17 образуются подающие полости, и при использовании подающих полостей жидкая среда перемещается в направлении отверстия скважины. Жидкая среда проходит при этом, кроме того, через адаптерный узел 5, который, как уже представлено в варианте осуществления на фиг. 1-3, образован из первой части 7 и второй части 9.

Вторая часть 9 навинчивается на статор 17 и входит в первую часть 7. Первая часть 7 соединена с не представленным на фиг. 4 нагнетательным трубопроводом 19.

Фиг. 5 показывают схематические виды другого насосного устройства 3 с адаптерным узлом 5, как они могут находить применение для различных вариантов осуществления данного изобретения.

В противоположность к варианту осуществления на фиг. 4, адаптерный узел 5 в варианте осуществления на фиг. 5 соединен с помощью своих язычков 15* (ср. фиг. 1-3) с предохранителем 27 от проворачивания. Кроме того, адаптерный узел 5 соединен со статором 17.

Таким образом, адаптерный узел 5 может быть смонтирован по вертикали выше насосного устройства 3 в соответствующей скважине (ср. фиг. 4) или, как показано в варианте осуществления на фиг. 5, по вертикали ниже насосного устройства 3 в соответствующей скважине. Для специалистов в данной области понятно, что в различных вариантах осуществления может быть предусмотрено, что в каждом случае имеется в наличии один адаптерный узел 5 как ниже насосного устройства 3, так и выше насосного устройства 3. Как представлено на фиг. 1-3, адаптерный узел 5 в обоих случаях состоит из первой части с упругими язычками 15* и второй части 9 с крепежным устройством или же с областью 23 крепления для статора 17. Вторая часть 9 насаживается на статор 17 выполненного в виде одновинтового насоса насосного устройства 3 и входит в первую часть 7.

Аналогично варианту осуществления на фиг. 4, насосное устройство 3 выполнено в виде одновинтового насоса и обладает статором 17, а также эксцентрически вращающимся ротором 18. Фиг. 5В детально поясняет вариант осуществления для приводного вала 16, как он может находить применение для насосного устройства 3.

Фиг. 6 показывают схематические виды другого насосного устройства 3 с адаптерным узлом 5, как они могут находить применение для различных вариантов осуществления данного изобретения. Как и в варианте осуществления на фиг. 4, адаптерный узел 5 расположен по вертикали выше насосного устройства 3.

Предохранитель 27 от проворачивания соединен в варианте осуществления фиг. 6 со статором. Фиг. 6В поясняет вариант осуществления приводного вала 16 и ротора 18. Приводной вал 16 и ротор 18 вращательно направлены в статоре 17. В этом варианте осуществления продольное направление для приводного вала 16 обеспечивается посредством адаптерного узла 5.

Фиг. 7 (А, Б, В) показывают схематический вид варианта осуществления соответствующей изобретению системы 1 для транспортировки жидких сред.

При этом фиг. 7А и 7Б показывают нагнетательный трубопровод 19 для подачи жидкой среды из соответствующей скважины. Фиг. 7Б показывает увеличенный частичный разрез. В варианте осуществления на фиг. 7 адаптерный узел 5 с помощью язычков 15* первой части 7 соединен с предохранителем 27 от проворачивания и расположен по вертикали ниже насосного устройства 3. В этом варианте осуществления отсутствует необходимость в какой-либо второй части 9 адаптерного узла 5.

Кроме того, на фиг. 7 хорошо показан контакт выполненной из эластомера внешней боковой поверхности 11 адаптерного узла 5 с внутренней стенкой стандартизованной крепежной муфты 28 нагнетательного трубопровода 19. Кроме того, на фиг. 7Б показана соединительная муфта 29, с помощью которой трубные участки трубопроводной обвязки напорного трубопровода 19 соединяются друг с другом. В варианте осуществления согласно фиг. 7Б крепежная муфта 28 расположена, прежде всего, между двумя соединительными муфтами 29. В то время как соединительные муфты 29 расположены снаружи от нагнетательного трубопровода 19, крепежная муфта 28 участками осуществляет сужение нагнетательного трубопровода 19.

Фиг. 8 (А, Б, В) показывают схематический вид другого варианта осуществления соответствующей изобретению системы 1 для транспортировки жидких сред. В противоположность к варианту осуществления на фиг. 7, адаптерный узел 5 расположен по вертикали выше насосного устройства 3. Фиг. 8Б показывает частичный разрез на фиг. 8А, фиг. 8В показывает другой частичный разрез на фиг. 8А.

С отсылкой к фиг. 8А, там еще раз показан предохранитель 27 от проворачивания, который размещен в нагнетательном трубопроводе 19.

Фиг. 8В поясняет адаптерный узел 5, состоящий из первой части 7 и второй части 9 (ср. фиг. 1-3). Вторая часть 9 навинчивается на статор 17 и входит в первую часть 7. Первая часть 7 с помощью ее выполненной из эластомера внешней боковой поверхности 11 находится в контакте со стандартизованной крепежной муфтой 28 напорного трубопровода 19, как описано в последующем, и образует при этом уплотнение.

Кроме того, показан приводной вал 16, который простирается через адаптерный узел 5 и, соответственно, через первую часть 7 и вторую часть 9 адаптерного узла 5 вдоль продольной оси адаптерного узла 5.

Как представлено на фиг. 7 и 8, прежде всего, на фиг. 7Б и 8В, по меньшей мере, участками выполненные с увеличенным диаметром D₁₅ язычки 15* первой части 7 адаптерного узла 5 делают возможным при прохождении адаптерной части 5 через сужающую нагнетательный трубопровод 19 крепежную муфту 28 упругое отжимание язычков 15* вовнутрь. После выхода из узкого места язычки 15* со стопорением освобождаются. Посредством освобождения язычков 15* адаптерный узел 5 может со стопорением соединяться с предварительно смонтированной в нагнетательном трубопроводе 19 крепежной муфтой 28.

Изобретение описано со ссылками на предпочтительный вариант осуществления. Тем не менее, для специалиста понятно, что модификации или видоизменения изобретения могут быть сделаны без выхода при этом за пределы правовой охраны нижеследующих пунктов формулы изобретения.

СПИСОК ССЫЛОЧНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ

1 - система

3 - насосное устройство

5 - адаптерный узел

7 - первая часть

8 - концевая область

9 - вторая часть

10 - концевая область

11 - внешняя боковая поверхность

13 - отверстие

15 - упругий элемент

15* - язычки

16 - приводной вал

17 - статор

18 - ротор

19 - нагнетательный трубопровод

21 - предохранительный штифт

23 - крепежное устройство

24 - крепежная винтовая резьба

25 - цапфа

27 - предохранитель от проворачивания

28 - крепежная муфта (составная часть нагнетательного трубопровода)

29 - соединительная муфта (составная часть нагнетательного трубопровода)

D - диаметр поперечного сечения

Группа изобретений относится к системе для транспортировки жидких сред из скважины и способу монтажа в скважине одновинтового насоса. Система содержит нагнетательный трубопровод, который простирается в продольном направлении скважины, размещенное в трубопроводе насосное устройство со статором, ротором и с соединенной с ротором силовой передачей для эксцентрического перемещения ротора, а также адаптерный узел (5), который соединен со статором и посредством зажимного контакта с трубопроводом неподвижно удерживает статор в трубопроводе. Узел (5) содержит частичную область (10) с увеличенным диаметром поперечного сечения и по меньшей мере с одним упругим элементом (15), которые с зажимом приведены в контакт с трубопроводом и/или с расположенной в трубопроводе крепежной муфтой. Группа изобретений направлена на обеспечение замены насосного устройства без замены первоначальной трубопроводной обвязки напорного трубопровода. 2 н. и 17 з.п. ф-лы, 17 ил.

1. Система (1) для транспортировки жидкой среды из скважины, содержащая:

- нагнетательный трубопровод (19), который простирается в продольном направлении скважины,

- размещенное в нагнетательном трубопроводе (19) насосное устройство (3) со статором (17), ротором (18) и с соединенной с ротором (18) силовой передачей (16) для эксцентрического перемещения ротора (18), а также

- адаптерный узел (5), который соединен со статором (17) и посредством зажимного контакта с нагнетательным трубопроводом (19) по существу неподвижно удерживает статор (17) в нагнетательном трубопроводе (19),

причем адаптерный узел (5) содержит частичную область (10) с увеличенным диаметром (D₁₅) поперечного сечения и по меньшей мере с одним упругим элементом (15), которые с зажимом приведены в контакт с нагнетательным трубопроводом (19) и/или с расположенной в нагнетательном трубопроводе (19) крепежной муфтой (28).

2. Система (1) по п. 1, в которой адаптерный узел (5) выполнен в виде полого тела, а силовая передача (16) насосного устройства (3) полностью простирается через адаптерный узел (5).

3. Система (1) по п. 1, в которой адаптерный узел (5) выполнен в виде полого тела, а силовая передача (16) насосного устройства (3) полностью простирается через адаптерный узел (5).

4. Система (1) по п. 2, в которой адаптерный узел (5) или части адаптерного узла соединен(-ы) с обращенным вниз или с обращенным вверх свободным концом статора (17).

5. Система (1) по п. 3, в которой адаптерный узел (5) или части адаптерного узла соединен(-ы) с обращенным вниз или с обращенным вверх свободным концом статора (17).

6. Система (1) по п. 4, в которой адаптерный узел (5) насажен на соответствующий свободный конец статора (17), причем частичная область (10) с увеличенным диаметром (D₁₅) поперечного сечения и по меньшей мере с одним упругим элементом (15) приведена в контакт с зажимом с нагнетательным трубопроводом (19) и/или с расположенной в нагнетательном трубопроводе (19) крепежной муфтой (28).

7. Система (1) по п. 5, в которой адаптерный узел (5) насажен на соответствующий свободный конец статора (17), причем частичная область (10) с увеличенным диаметром (D₁₅) поперечного сечения и по меньшей мере с одним упругим элементом (15) приведена в контакт с зажимом с нагнетательным трубопроводом (19) и/или с расположенной в нагнетательном трубопроводе (19) крепежной муфтой (28).

8. Система (1) по п. 6, в которой соответствующий свободный конец статора (17), на который насажен адаптерный узел (5), по меньшей мере, участками утончается в направлении от статора (17).

9. Система (1) по п. 7, в которой соответствующий свободный конец статора (17), на который насажен адаптерный узел (5), по меньшей мере, участками утончается в направлении от статора (17).

10. Система (1) по одному из пп. 1-9, в которой адаптерный узел (5) имеет простирающееся в продольном направлении адаптерного узла (5) отверстие (13, 13'), которое соосно со статором (17) в направлении подачи жидкой среды.

11. Система (1) по одному из пп. 1-9, в которой внешняя боковая поверхность (11) адаптерного узла (5) на отдельных участках или полностью выполнена из эластомера, прежде всего, в которой посредством выполненной полностью из эластомера внешней боковой поверхности (11) адаптерного узла (5) и ее контакта с крепежной муфтой (28) выполнено уплотнение.

12. Система (1) по п. 11, в которой внешняя боковая поверхность (11), которая на отдельных участках или полностью выполнена из эластомера, имеет профилирование в форме канавок.

13. Система (1) по одному из пп. 1-9 или 12, в которой адаптерный узел (5) выполнен двухчастным, причем вторая часть (9) адаптерного узла (5) насажена на статор (17), а первая часть (7) имеет несколько упругих элементов (15), выполненных в виде обращенных в направлении второй части (9) язычков (15, 15*), и причем вторая часть (9) своей лежащей напротив статора свободной концевой областью (10) входит в образованное посредством упругих элементов (15) внутреннее пространство первой части и закреплена в нем, и причем первая часть (7) посредством упругих элементов (15) приведена в контакт с зажимом с нагнетательным трубопроводом (19) или с крепежной муфтой (28) нагнетательного трубопровода (19).

14. Система (1) по п. 13, в которой вторая часть (9) содержит крепежную область (23) для свободного конца статора (17), причем крепежная область (23) выполнена соответствующей форме свободного конца статора (17).

15. Система (1) по п. 13, в которой первая часть (7) и вторая часть (9) имеют соответственно отверстие (13, 13'), причем отверстие (13) первой части (7) и отверстие (13') второй части (9) соосны друг с другом.

16. Система (1) по п. 14, в которой первая часть (7) и вторая часть (9) имеют соответственно отверстие (13, 13'), причем отверстие (13) первой части (7) и отверстие (13') второй части (9) соосны друг с другом.

17. Система (1) по одному из пп. 1-9, 12, 14-16, в которой адаптерный узел (5) обеспечивает продольное направление для силовой передачи (16) насосного устройства (3).

18. Способ монтажа в скважине насосного устройства (3), выполненного в виде одновинтового насоса, содержащий следующие шаги:

- демонтаж находящегося в функциональном соединении со скважиной насосного устройства и извлечение насосного устройства из скважины, причем нагнетательный трубопровод (19) остается в скважине,

- крепление адаптерного узла (5), имеющего частичную область (10) с увеличенным диаметром (D₁₅) поперечного сечения, выполненную по меньшей мере с одним упругим элементом (15), или части такого адаптерного узла (5) на свободном конце насосного устройства (3), выполненного в виде одновинтового насоса,

- введение насосного устройства (3) с размещенным на нем адаптерным узлом (5) в нагнетательный трубопровод (19), причем по меньшей мере один упругий элемент (15) адаптерного узла (5) приводят в контакт с зажимом с крепежной муфтой (28) нагнетательного трубопровода (19) таким образом, что насосное устройство (3) по существу неподвижно удерживается адаптерным узлом (5) в нагнетательном трубопроводе (19).

19. Способ по п. 18, в котором применяемый адаптерный узел (5) выполнен двухчастным, причем вторая часть (9) адаптерного узла (5) насажена на статор (17), а первая часть (7) имеет несколько упругих элементов (15),

- причем первую часть (7) адаптерного узла (5) размещают в нагнетательном трубопроводе (19),

- причем вторую часть (9) адаптерного узла (5) располагают и закрепляют на свободном конце статора (17) насосного устройства (3),

- причем насосное устройство (3) со второй частью (9) адаптерного узла (5) вводят в нагнетательный трубопровод,

- причем вторую часть (9) адаптерного узла (5) скрепляют с первой частью (7) адаптерного узла, и

- причем первую часть (7) посредством упругих элементов (15) приводят в контакт с зажимом с нагнетательным трубопроводом (19) или с крепежной муфтой (28) нагнетательного трубопровода (19).