СТРУЙНЫЙ НАСОС Российский патент 2018 года по МПК F04F5/12 F04F5/46 

Изобретение относится к устройствам для перемещения жидкости, в частности для добычи нефти, и, главным образом, для добычи вязкой нефти при подогреве нагнетаемой жидкости, и может быть использовано в нефтепромысловой отрасли.

Для добычи нефти иногда используются струйные насосы, рабочими узлами которых являются эжекторы (например, патент РФ 2439381, патент РФ 2311566, патент SU 1774070 A1 и др.). Эти насосы имеют два недостатка. Во-первых, все серийные эжекторы имеют низкий КПД при большой разнице давлений напорного и засасываемого потоков, а при добыче нефти эта разница находится в пределах десяти МПа. Во-вторых, поток жидкости в скважине должен развернуться на 180°, а это приводит к тому, что сечение каналов в эжекторе очень маленькое и каналы имеют много поворотов, что приводит к значительной потере напора.

Наиболее близким аналогом нашего изобретения является патент РФ 2311566 от 29.03.2006 г. «Установка для аэрирования жидкости». Авторы - Садыков, Мусин и др. По сути это очень эффективный эжектор с множеством последовательно расположенных дисков - эжекторов. Его преимущество - высокий КПД при большой разнице давлений напорного и засасываемого потоков. Однако он имеет тот же недостаток - конструктивно его также трудно разместить в нефтяной трубе, так как он также имеет много узких кривых каналов, что приводит к большой потере напора.

Краткое описание чертежей

Общая компоновка насоса показана на Фиг 1, а на Фиг 2 показан в увеличенном масштабе главный рабочий узел насоса - многоступенчатый эжектор нашей конструкции.

Внутренняя напорная труба 1 и наружная всасывающая и подающая труба 2 являются как бы направляющими втулками, между которыми установлены диски эжекторов 6. Труба 1 имеет неглубокие наружные шлицы, а труба 2 имеет много отверстий для засасывания нефти и закрыта снизу крышкой 3. Диски 6 имеют внутренне конические отверстия, которыми они плотно насаживаются на шлицы трубы 1 острием конуса вверх. Диски 6 имеют также небольшие отверстия для установки направляющих стержней 7. На стержни 7 надеты дистанционные шайбы 8 для обеспечения зазоров между дисками 6. Каждый из дисков 6 в сочетании со шлицами трубы 1 является самостоятельным эжектором. Поэтому мы считаем устройство многоступенчатым эжектором.

Работа насоса

Вода (или нефть) нагнетается с поверхности насосом высокого давления по напорной трубе 1. Дойдя до дна 3, вода разворачивается на 180° и направляется вверх по пространству между трубами 1 и 2. Далее вода проходит через небольшие прямоугольные отверстия, образованные пазами шлиц внутренней трубы 1 и коническими отверстиями дисков 6. Поскольку суммарная площадь прямоугольных отверстий невелика, вода проходит через них с большой скоростью и в отверстиях возникает разрежение. Под действием этого разрежения нефть проходит через отверстия в трубе 2, затем через зазоры между дисками 6 и поступает в прямоугольные отверстия, где и смешивается с водой, идущей снизу. Далее объединенная жидкость движется в пространстве между трубами 1 и 2 и поступает к устью скважины. В конечном результате количество жидкости, выходящей из устройства, превышает количество жидкости, входящей в него.

Струйный насос предназначен для добычи нефти. Насос содержит нагнетательную трубу, трубу подачи добываемой смеси и трубу всасывания с отверстиями и закрытым дном, выполненным в виде направляющих втулок, при этом он снабжен межтрубными дисками, плотно надетыми на наружные шлицы внутренней нагнетательной трубы в ее нижней части и вставленными в наружную трубу всасывания, и дистанционными шайбами, надетыми на центрирующие стержни и обеспечивающими зазоры между дисками, каждый из которых выполнен с внутренним коническим отверстием. Технический результат – повышение КПД. 2 ил.

Струйный насос для добычи нефти, содержащий нагнетательную трубу со шлицами, трубу всасывания и подачи нефти с отверстиями и закрытым дном, выполненными в виде направляющих втулок, отличающийся тем, что он снабжен межтрубными дисками, имеющими внутри конические отверстия, и плотно насаженными на шлицы внутренней нагнетательной трубы острием конусов вверх в ее нижней части, и вставленными в наружную трубу всасывания, и дистанционными шайбами, надетыми на центрирующие стержни, пропущенные через отверстия в дисках, и обеспечивающими зазоры между дисками.