МУЛЬТИФАЗНАЯ НАСОСНАЯ СТАНЦИЯ Российский патент 2020 года по МПК F04B23/12 F04B19/06 F04C11/00 

Изобретение относится к нефтяному машиностроению, в частности к установкам для внутрипромыслового однотрубного транспортирования водогазонефтяной продукции нефтяных скважин на центральный пункт сбора и подготовки нефти.

Известна станция перекачки и сепарации многофазной смеси [RU 2516093, опубл. 20.05.2014 г., МПК F17D 1/00, F04F 5/54], содержащая коллектор, сепаратор с напорным трубопроводом водогазонефтяной смеси и трубопроводом водонефтяной смеси, на котором расположена как минимум одна насосная установка, соединенная с как минимум одним гидроструйным насосом, связанным с коллектором и с сепаратором трубопроводом подачи водогазонефтяной смеси.

Основным недостатком известной станции является большие энергозатраты для сжатия водогазонефтяной смеси из-за низкого коэффициента полезного действия гидроструйного насоса.

Наиболее близка по технической сущности к заявляемому изобретению мультифазная насосная станция, включающая линии ввода/вывода рабочей среды, мультифазный насос и устройство защиты мультифазного насоса [RU 2539214, опубл. 20.01.2015 г., МПК F04F 2/16], содержащее резервуар с резервным объемом жидкой фазы рабочей среды и контуром терморегуляции, соединенный с линией вывода рабочей среды, оснащенной датчиком наличия жидкости, с выходом насоса - напорной линией подачи рабочей среды, а со входом насоса - перепускной линией с клапаном, управляемым по сигналу датчика наличия жидкости, механизмом для непрерывной подачи жидкости в виде винтового героторного насоса или дросселя, и коллектором, установленным на линии ввода рабочей среды.

Недостатками данной мультифазной насосной станции являются сложность и большая металлоемкость из-за использования резервуара в устройстве защиты мультифазного насоса, что требует использования контура терморегуляции, датчика наличия жидкости с управляемым клапаном и механизма для непрерывной подачи жидкости в виде винтового героторного насоса или дросселя.

Задачей изобретения является упрощение и снижение металлоемкости мультифазной насосной станции.

Техническим результатом является упрощение и снижение металлоемкости мультифазной насосной станции за счет установки центробежно-вихревого сепаратора взамен резервуара.

Указанный технический результат достигается тем, что в предлагаемой мультифазной насосной станции, включающей линии ввода/вывода рабочей среды, мультифазный насос и устройство защиты мультифазного насоса, соединенное с линией вывода рабочей среды и с выходом насоса напорной линией подачи рабочей среды, оснащенное перепускной линией с механизмом для непрерывной подачи жидкости и коллектором, установленным на линии ввода рабочей среды, особенностью является то, что в качестве устройства защиты мультифазного насоса установлен центробежно-вихревой сепаратор, соединенный с линией вывода рабочей среды линией подачи газа и линией подачи водонефтяной смеси, соединенной с перепускной линией, а в качестве механизма для непрерывной подачи жидкости установлена диафрагма.

В качестве мультифазного насоса целесообразно установить роторно-поршневой насос на базе гидравлической машины Рыля, обладающий минимальными требованиями к наличию жидкой фазы в рабочей среде, а также высоким коэффициентом полезного действия и повышенным ресурсом. При наличии большого количества механических примесей на линии ввода рабочей среды может быть установлено устройство для отделения механических примесей в виде центробежного сепаратора и/или фильтра.

Установка центробежно-вихревого сепаратора в качестве устройства защиты мультифазного насоса позволяет практически полностью отделить жидкую фазу от рабочей среды, предотвращая ее унос при прохождении газовой пробки, что гарантирует непрерывную подачу жидкости на вход мультифазного насоса с помощью простейшего устройства - диафрагмы, исключает необходимость использования контура терморегуляции, датчика наличия жидкости с управляемым клапаном и механизма для непрерывной подачи жидкости в виде винтового героторного насоса или дросселя, упрощает конструкцию и снижает металлоемкость мультифазной насосной станции.

Предлагаемая мультифазная насосная станция (фиг. 1) состоит из мультифазного насоса 1, центробежно-вихревого сепаратора 2, коллектора 3 и диафрагмы 4. При работе станции водогазонефтяная смесь по линии 5 поступает в насос 1 после смешения в коллекторе 3 с водонефтяной смесью, подаваемой по линии 6. Из насоса 1 сжатая рабочая среда по напорной линии поступает в сепаратор 2, из которого по линии 7 выводят газ, а по линии 8 - водонефтяную смесь, часть которой подают в коллектор 3 через диафрагму 4, а другую смешивают с газом и выводят по линии 9. На линии 5 может быть установлено устройство для отделения механических примесей 10 с линией 11 вывода их концентрата (показано пунктиром).

Таким образом, предлагаемая мультифазная насосная станция проста, имеет низкую металлоемкость и может быть использована в промышленности.

Изобретение относится к нефтяному машиностроению, в частности к установкам для внутрипромыслового однотрубного транспортирования водогазонефтяной скважинной продукции нефтяных скважин на центральный пункт сбора и подготовки нефти. Мультифазная насосная станция состоит из мультифазного насоса, центробежно-вихревого сепаратора, коллектора и диафрагмы. При работе мультифазной насосной станции водогазонефтяная смесь поступает в мультифазный насос после смешения в коллекторе с водонефтяной смесью, подаваемой из центробежно-вихревого сепаратора. Из насоса сжатая рабочая среда по напорной линии поступает в центробежно-вихревой сепаратор, из которого выводят газ и водонефтяную смесь, часть которой через диафрагму подают в коллектор, а другую смешивают с газом и выводят. Упрощается и снижается металлоемкость мультифазной насосной станции. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Мультифазная насосная станция, включающая линии ввода/вывода рабочей среды, мультифазный насос и устройство защиты мультифазного насоса, соединенное с линией вывода рабочей среды и с выходом насоса напорной линией подачи рабочей среды, оснащенное перепускной линией с механизмом для непрерывной подачи жидкости и коллектором, установленным на линии ввода рабочей среды, отличающаяся тем, что в качестве устройства защиты мультифазного насоса установлен центробежно-вихревой сепаратор, соединенный с линией вывода рабочей среды линией подачи газа и линией подачи водонефтяной смеси, соединенной с перепускной линией, а в качестве механизма для непрерывной подачи жидкости установлена диафрагма.

2. Станция по п. 1, отличающаяся тем, что в качестве мультифазного насоса установлен роторно-поршневой насос на базе гидравлической машины Рыля.

3. Станция по п. 1, отличающаяся тем, что на линии ввода рабочей среды установлено устройство для отделения механических примесей в виде центробежного сепаратора и/или фильтра.