Погружной диафрагменный электронасос для подъема жидкости из скважины

 

Использование: в погружных диафрагменных электронасосах для откачки различных сред из скважин. Сущность изобретения: ряды сквозных отверстий расположены только в верхней части предохранительной сетки, в нижнюю часть всасывающих трубок введены ряды радиальных сквозных отверстий. Верхний обрез этих трубок размещен ниже верхнего ряда сквозных отверстий сетки. Суммарная площадь всех сквозных отверстий сетки равна или больше площади кольцевого зазора между внутренним диаметром обсадной колонны скважины и наружным диаметром корпуса электронасоса. Суммарная площадь всех радиальных отверстий каждой всасывающей трубки больше площади ее внутреннего отверстия. 1 ил.

Изобретение относится к насосостроению и может быть использовано в погружных диафрагменных электронасосах для добычи пластовых жидкостей (нефти) из скважин.

Известен погружной диафрагменный электронасос, содержащий расположенные в герметично изолированном посредством эластичнывх диафрагм и заполненном маслом корпусе асинхронный электродвигатель и плунжерный насос с эксцентриковым приводом и возвратной пружиной, связанный через конический редуктор с валом электродвигателя, соединенную с корпусом головку, в которой установлены всасывающий и нагнетательный клапаны и всасывающие трубки, открытые в верхней части, кожух головки и связанную с ним предохранительную цилиндрическую сетку с рядом сквозных отверстий.

К недостаткам этого насоса следует отнести снижение реальной подачи при откачке нефти, содержащей попутный газ в свободном состоянии, из-за недостаточной сепарационной способности входного устройства.

Целью изобретения является увеличение коэффициента подачи насоса при откачке газосодержащих жидкостей путем повышения его способности сепарировать попутный газ на входе.

Это достигается тем, что ряды сквозных отверстий расположены только в верхней части предохранительной сетки, в нижнюю часть всасывающих трубок введены ряды радиальных сквозных отверстий, при этом верхний обрез этих трубок размещен ниже верхнего ряда сквозных отверстий сетки, суммарная площадь всех сквозных отверстий сетки равна или больше площади кольцевого зазора между внутренним диаметром обсадной колонны скважины и наружным диаметром корпуса электронасоса, а суммарная площадь всех радиальных отверстий каждой всасывающей трубки больше площади ее внутреннего отверстия.

Сущность предложенного погружного диафрагменного электронасоса для подъема жидкости из скважин поясняется чертежом, где схематично представлен продольный разрез электронасоса.

Погружной диафрагменный электронасос содержит расположенный в герметично изолированном посредством эластичных диафрагм 1 и 2 заполненном маслом корпусе 3 асинхронный электродвигатель 4 и плунжерный насос 5 с эксцентриковым приводом 6 и возвратной пружиной 7, связанный через конический редуктор 8 с валом 9 электродвигателя 4, соединенную с корпусом 3 головку 10, в которой установлены всасывающий 11 и нагнетательный 12 клапаны и всасывающие трубки 13. На головку 10 установлен кожух 14, образующий с местом установки всасывающего клапана 11 расширительную камеру 15. С кожухом 14 и головкой 10 связана предохранительная цилиндрическая сетка 16, установленная на монтажном патрубке 17. Детали 18, 19, и 20 уплотняют торец сетки 16 и кабель, соединенный с насосом муфтой 21. В верхней части сетки 16 размещены ряды сквозных отверстий 22 для входа откачиваемой среды. В нижней части всасывающих трубок 13 имеются ряды радиальных сквозных отверстий 23, расположенные на некотором расстоянии от торца головки, чтобы оставалось место для осадка грязи, а верхний обрез 24 трубок 13 размещен ниже верхнего ряда отверстий 22 сетки 16. Конструктивно эти детали выполнены таким образом, что суммарная площадь всех сквозных отверстий 22 сетки 16 равна или больше площади кольцевого зазора между внутренним диаметром обсадной колонны скважины 25 и наружным диаметром корпуса электронасоса 3, а суммарная площадь всех радиальных отверстий 23 трубок 13 больше площади ее внутреннего отверстия.

Погружной диафрагменный насос работает следующим образом. Вращаясь, вал 9 асинхронного электродвигателя 4 через конический редуктор 8 передает движение эксцентриковому приводу 6, который перемещает плунжер (не обозначен) плунжерного насоса 5, при этом плунжер насоса посредством находящегося в корпусе 3 масла приводит в движение эластичную диафрагму 1, посредством которой осуществляется откачивание пластовой среды из скважины. Откачиваемая из скважины пластовая среда через ряды сквозных отверстий 22 цилиндрической предохранительной сетки 16 попадает во внутреннее пространство сетки 16, затем по радиальным отверстиям 23 трубок 13 и камеру 15 через всасывающий 11 и нагнетательный 12 клапаны поступает в монтажный патрубок 17 и далее в колонну насосно-компрессорных труб (не показана).

Сепарация попутного газа при работе электронасоса осуществляется следующим образом. Использован принцип изменения направления и скорости движения откачиваемой среды. При работе электронасоса откачиваемая среда движется снизу вверх от пласта до входного устройства электронасоса (сплошные стрелки). Направление и скорость ее движения изменяются благодаря представленной конструкции входного устройства и соотношения площадей кольцевого пространства между электронасосом и колонной обсадных труб 25, отверстий 22 сетки 16, внутреннего пространства сетки 16, отверстий 23 трубок 13, расширительной камеры 15 и впускного отверстия всасывающего клапана 11. При указанных изменениях направле- ния откачиваемая среда движется сверху вниз, а попутный газ, имеющийся в свободном состоянии, выделяется вверх (пунктирные стрелки).

Формула изобретения

Погружной диафрагменный электронасос для подъема жидкости из скважин, содержащий расположенные в герметично изолированном посредством пластичных диафрагм и заполненном маслом корпусе асинхронный электродвигатель и плунжерный насос с эксцентриковым приводом и возвратной пружиной, связанный через конический редуктор с валом электродвигателя, соединенную с корпусом головку, в которой установлены всасывающий и нагнетательный клапаны и всасывающие трубки, открытые в верхней части, кожух головки и связанную с ним предохранительную цилиндрическую сетку с рядом сквозных отверстий, отличающийся там, что ряды сквозных отверстий расположены в верхней части предохранительной сетки, в нижнюю часть всасывающих трубок введены ряды радиальных сквозных отверстий, при этом верхний обрез этих трубок размещен ниже верхнего ряда сквозных отверстий сетки, суммарная площадь всех сквозных отверстий сетки равна или больше площади кольцевого зазора между внутренним диаметром обсадной колонны скважины и наружным диаметром корпуса электронасоса, а суммарная площадь всех радиальных отверстий каждой всасывающей трубки больше площади ее внутреннего отверстия.

РИСУНКИ

Рисунок 1