Клапанный узел скважинного центробежного насоса Советский патент 1984 года по МПК F04D15/02 F04D13/10 

11 Изобретение относится к гидромашиностроению и может быть использовано в конструкциях скважинных цент робежных насосов при откачивании загрязненных жидкостей. Известен клапанный узел скважинного центробежного насоса, содержащий корпус,установленный в колонне подъемных труб и сообщенный с затрубным пространством и выходом насоса посредством соответственно сливного и подводящего каналов, снабженных соответственно сливным и обратным клапанами lj , Однако указанная конструкция кла ,« панного узла является сложной в экспулатации и ненадежной. Наиболее близок к изобретению по технической сущности и достигаем му результату клапанный узел скважинного центробежного насоса, содер жащий корпус, установленный в колон не подъемных труб и имеющий верхнюю и нижнюю камеры, первая из которых сообщена с затрубным пространством скважины, а вторая - с выходом насо са посредством соответственно сливного и подводящего каналов, снабжен ных соответственно сливным и обратным клапаГнами, каяздый из которых имеет запорный орган, причем каждая из камер дополнительно сообщена с полостью колонны труб посредством вьтолненных в корпусе перепускных каналов 2j , Недостатки данного клапанного уз ла обусловлены невысокой надежность при откачивании загрязненных жидкостей, например водонефтяных смесе содержащих мехпримеси, парафин и асфальто-смолистые вещества, а также повьшенными энергетическими затр тами, обусловленными тем, что при остановке насоса жидкость из полости колонны подъемных труб сливается через открьп-ый сливной клапан в затрудное пространство скважины. Цель изобретения - повышение надежности при откачивании загрязненной жидкости и снижение энергетичес ких затрат. Поставленная цель достигается тем, что в клапанном узле скважинно го центробежного насоса, содержащем корпус, установленный в колонне подъемньк труб и имеющий верхнюю и нижнюю камеры, первая из которых со общена с затрубным пространством скважины, а вторая - с выходом насоса посредством соответственно сливного и подводящего каналов, снабженных соответственно сливным и обратным клапанами, каяздый из которых имеет запорный орган, причем каждая из камер дополнительно сообщена с полостью колонны труб посредством выполненных в корпусе перепускных каналов, перепускные каналы подсоединены к нижней части верхней камеры, а запорный орган сливного клапана установлен с возможностью размещения в нижней камере при своем крайнем нижнем положении. Кроме того, в нижней камере может бьпь установлена втулка, служащая направляющей для запорных органов клапанов. На фиг. 1 представлен клапанньй узел скважинного центробежного насоса, продольный разрез, на фиг. 2 схема расположения запорных органов при проведении операций по спускоподъему и промывке, на фиг. 3 - то же, при работе насоса, на фиг. 4 то же, при остановленном насосе. Клапанный узел скважинного центробежного насоса (не показан) содержит корпус 1, установленньй в колонне подъемных труб (не показаны) и имеющий верхнюю и нижнюю камеры соответственно 2 и 3, первая из которых сообщена с затрубным пространством скважины, а вторая - с выходом насоса посредством соответственно сливного и подводящего каналов 4 и 5, снабженных соответственно сливным и обратным клапанами, каждый из которых имеет запорный орган 6 и 7 соответственно, причем каждая из камер 2 и 3 дополнительно сообщена с полостью колонны труб посредством выполненных в корпусе перепускных каналов 8. Перепускные каналы 8 подсоединены к нижней части верхней камеры 2, а запорный орган 6 сливного клапана установлен с возможностью размещения в нижней камере 3 при своем крайнем нижнем положении. В нижней камере 3 может быть установлена втулка 9, служащая направляющей для запорных органов 6 и 7 клапанов. С помощью резьбовых соединений 10 и 11 корпус 1 узла крепится сверху к колонне подъемных труб, а сниЗУ - к выходному патрубку насоса. Запорные органы 6 и 7 взаимодействуют с седлами 12 и 13 соответственно.

Клапанный узел работает следующим образом.

Насос спускают в скважину на колонне подъемных труб, в которой установлен клапанный узел. При этом давление в з атрубном пространстве скважины и полости колонны труб одинакрво, и при установке насоса на заданной глубине запорные органы 6 и 7 клапанов будут находиться в крайнем нижнем попожении (фиг.2).

При включении насоса давление на его выходе возрастет, и оба запорных органа 6 и 7 переместятся в крайнее верхнее положение (фиг.З) Шдкость, подаваемая насосом по каналам 5 и 8, будет поступать в.ко.лонну подъемных труб, а из нее на поверхность земпи к потребителю. Сливной канал 4 при этом перекрыт запорным органом 6, взаимодействующим с седлом 12. Такое расположение запорных органов 6 и 7 сохраняется на все время работы насоса.

При остановке насоса запорньш орган 7 обратного клапана опускается в нижнюю камеру 3 и садится на седло 13, разобщая таким образом полость колонны труб и выход насоса и предотвращая слив жидкости из колонны через насос в затрубное пространство (фиг.4). Поскольку слив1215054

ной клапан также закрыт, то полость колонны труб остается заполненной жидкостью вплоть до следующего запуска. Поэтому при повторном запуске

5 не требуется вновь заполнять колонну труб жидкостью, что снижает энергозатраты. Кроме того, пуск насоса в работу производится при максимальном давлении на выходе, а это повы10 щает надежность работы насоса.

При необходимости осуществления промывки колонны труб или насоса, или глущения скважины повышают давление в затрубном пространстве

15 и отжимают запорный орган 6 сливного клапана от седла 12. При этом залорньй орган 6 перемещается в крайнее нижнее положение, размещаясь при этом в нижней камере 3

20 (фиг.2). При проведении промывки частиць мехпримесей, отложения асфальто-смолистых веществ, находивщихся в верхней камере 2, выносятся из нее потоком жидкости, Смывающим

25 всю внутреннюю поверхность упомянутой камеры, т.е. повьппается надежность клапанного узла при перекачивании загрязненной жидкости.

30 Установка втулки 9 в нижне/i камере 3 позволяет образовать своего рода ловущку для мехпримесей, выносимых из скважины. Кроме того, при износе поверхности втулки 9 послед,- нюю легко заменить новой, что также повьшает надежность клапанного узла.

13

с ЛшоЛг насоса Фиг. 1

фиг.I

В подъемные

ui.t

0in.3

1 . КЛАПАННЫЙ УЗЕЛ СКВАЖННОГО ЦЕНТРОБЕЖНОГО НАСОСА, содержащий корпус, установленный в колонне подъемных труб и имеющий верхнюю и нижнюю камеры, первая из которых сообщена с затрубным пространством скважины, а вторая - с выходом насоса посредством соответственно сливного и подводящего каналов, снабженных соответственно сливным и обратным клапанами, каждый из которых имеет запорный орган, причем каждая из камер дополнительно сообщена с полостью колонны труб посредством , вьшолненных в корпусе перепускных каналов, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности при откачивании загрязненной жидкости и снижения энергозатрат, перепускные каналы подсоединены к нижней части верхней камеры, а запорный орган сливного клапана установлен с возможностью размещения в 9 нижней камере при своем крайнем нижнем положении.. 2. Узел поп.1,отличающ и и с я тем, что в нижней камере установлена втулка, служащая направляющей для запорных органов клапанов.