Компенсатор для гидравлической защиты погружного маслозаполненного электродвигателя Советский патент 1993 года по МПК H02K5/12 

Изобретение относится к электромашиностроению, в частности касается гидрозащиты погружных маслозаполненных электродвигателей, предназначенных для привода насосов, используемых в нефтяной промышленности для добычи нефти.

При конструировании гидрозащиты одной из первоочередных задач является снижение трудоемкости монтажных работ в процессе заполнения маслом и опрессовки электродвигателя перед его спуском в скважину.

Известен компенсатор для гидравлической защиты погружного маслозапол- ненного электродвигателя, содержащий эластичный, нефтестойкий, непроницаемый для пластовой жидкости мешок, расположенный в нижней части корпуса электродвигателя; мешок заключен в кожух, снабженный отверстием для сообщения с пластовой жидкостью.

Недостаток этого компенсатора состоит в том, что внутренняя полость эластичного мешка сообщена с внутренней полостью электродвигателя непосредственно через отверстие в нижнем днище электродвигателя, и отсутствует какое-либо приспособление, позволяющее указанные отверстия при необходимости перекрыть.

Известен компенсатор для гидравлической защиты погружного маслозаполненно- го электродвигателя, содержащий головку, прикрепленную к нижнему фланцу элект-. родвигателя, в которой выполнены каналы, соединяющие внутренние полости электродвигателя и компенсатора, и размещен перепускной клапан для разобщения указанных каналов.

Однако, данный компенсатор имеет недостаток, заключающийся в том, что после проведения опрессовки кабельного ввода и заполнения маслом электродвигателя необходимо поднять над скважиной весь агрегат для открытия вручную перепускного клапана. Эта операция особенна затруднительна в случае монтажа секционного электродвигателя, имеющего большую длину,

Целью изобретения является повышение надежности и упрощение монтажных работ при спуске электродвигателя в скважину.

Эта цель достигается благодаря тому, что в головке компенсатора дополнительно выполнены осевое и радиальное отверстия, перепускной клапан выполнен в виде подпружиненного плунжера с цилиндрической проточкой, осевым и радиальным отверстиями и размещен в осевом отверстии головки, а в радиальном отверстии головки установлены подпружиненный поршень и

крышка с образованием между ними герметичной, заполненной воздухом полости, причем поршень снабжен цилиндрическим стопором, а в головке выполнен канал, сое- 5 диняющий подпоршневую полость с пространством скважины.

На фиг. 1 показана общая компановка гидрозащиты и место в ней компенсатора; на фиг. 2 - узел I на фиг. 1; на фиг. 3 - разрез

0 А-Анафиг. 2.

Гидрозащита состоит из протектора 1, установленного между электродвигателем 2 и насосом 3, и компенсатора 4, прикрепленного к нижнему фланцу электродвигателя.

5 Компенсатор имеет головку 5, к которой герметично крепится диафрагма 6, конец которой укреплен на центральном теле 7. Внутренние полости протектора, электродвигателя и компенсатора заполнены

0 маслом. Диафрагма 6 находится под воздействием давления пластовой жидкости к скважине. Пластовая жидкость через отверстие 8 в корпусе компенсатора поступает в зазор между корпусом и диафрагмой.

5. В головке 5 компенсатора 4 размещен плунжер 9 с пружиной 10, уплотнительным кольцом 11 и ограничительной гайкой 12. Плунжер 9 имеет осевое отверстие 13 и радиальные отверстия 14. В головке 5 выпол0 нено отверстие 15. Плунжер 9 выполняет функцию перепускного клапана, служащего для сообщения и разобщения внутренних полостей электродвигателя 2 и компенсатора 4.

5 Фиксация плунжера 9 в нижнем положении, показанном на фиг. 2 и соответствующем случаю разобщения внутренних полостей электродвигателя 2 и компенсатора 4, осуществляется стопором 16. Стопор

0 16 входит в цилиндрическую проточку 17 плунжера 9 и соединен с поршнем 18, который размещен в радиальной расточке 19 головки 5.

Поршень.18 находится под усилением

5 пружины 20. Воздушная полость 21. образованная внутренней расточкой в поршне 18 и крышкой 22, герметизирована резиновыми кольцами 23. Полость 24 под поршнем 18 соединена каналом 25 в головке 5 с про0 странством скважины.

Отверстие 26 в головке 5, закрываемое пробкой 27, служит для заправки компенсатора 4 маслом.

Устройство работает следующим обра5 зом.

Перед монтажом на скважине компенсатор 4 заполняют маспом через отверстие 26. Для выпуска воздуха из компенсатора подают в канал масло под давлением или с помощью специальной оправки, вставленной в канал 25, механически воздействуют на торец поршня 18. При этом поршень 18, сжимая пружину 20, перемещается вправо, и связанный с поршнем стопор 16 выходит из проточки 17 плунжера 9. Плунжер 9 осво- бождается под действием пружины 10 вверх, соединяя отверстие 15с отверстиями 14 и 13.

После окончания заправки компенсатора 4 заданным количеством масла для раз- общения отверстий 15 и 14 нажимают на плунжер 9. Плунжер, сжимая пружину 10, перемещается вниз. При этом стопор 16 под воздействием пружины 20 входит в проточку 17 плунжера 9 и фиксирует его в нижнем положении.

При опрессовке электроввода двигате- ля,заполнении его и протектора маслом на скважине внутренние полости электродвигателя 2 и компенсатора 4 должны быть раз- общены, что обеспечивается нижним положением плунжера 9.

После заправки электродвигателя 2 и компенсатора 4 маслом их внутренние полости Должны быть сообщены. Это происхо- дит автоматически следующим образом.

По окончании монтажных работ погруж- ной электронасосный агрегат опускают в скважину. Как только компенсатор 4 опустится в пластовую жидкость на глубину 10-20 м, под воздействием давления гидростатического столба жидкости поршень 18, преодолевая усилие пружины 20, переместится вправо вместе со стопором 16. Освобожденный плунжер 9 под действием пружины 10 поднимается вверх, соединяя

посредством отверстий 13, 14 и 15 внутренние полости электродвигателя 2 и компенсатора 4.

Благодаря предложенной конструкции автоматического перепускного клапана в компенсаторе значительно упрощаются монтажные работы перед спуском в скважину погружного электронасоса и увеличивается надежность его работы.

Формула изобретения Компенсатор для гидравлической защиты погружного маслозаполненного электродвигателя, содержащий головку, прикрепленную к нижнему фланцу электродвигателя, в которой выполнены каналы, соединяющие внутренние полости электродвигателя и компенсатора, и размещен перепускной клапан для разобщения указанных каналов, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности и упрощения монтажных работ при спуске электродвигателя в скважину, в головке компенсатора дополнительно выполнены осевое и радиальное отверстия, перепускной клапан выполнен в виде подпружиненного плунжера с цилиндрической проточкой, осевым и радиальным отверстиями и размещен в осевом отверстии головки, а в радиальном отверстии головки установлены подпружиненный поршень и крышка с образованием между ними герметичной, заполненной воздухом полости, причем поршень снабжен цилиндрическим стопором, а в головка выполнен канал, соединяющий подпоршневую полость с пространством скважины.

Фиг.З

Сущность изобретения: компенсатор содержит головку Б, в осевом отверстии которой размещен перепускной клапан, выполненный в виде подпружиненного плунжера 9 с осевым отверстием 13 и радиальным 14. Для фиксации плунжера служит подпружиненный поршень 18, соединенный со стопором 16 и размещенный в радиальном отверстии головки. Крышка 22 образует с поршнем 18 заполненную воздухом герметичную полость 2 1. Канал 25 соединяет подпоршневую полость 24 с пространством скважины. При опускгнпи устройства в скважину перепускной клапан срабатывает под воздействием давления гидростатического столба жидкости. Изобретение повышает надежность и упрощает монтажные работы при спуске в скважину. 3 ил.

Редактор Н. Пигина

Составитель А. Шильман Техред М.Моргентал

Корректор Е.Панов