Погружной центробежный высоконапорный электрический насос для подъема жидкости из скважин

 

Использование: в погружных центробежных высоконапорных электронасосах для откачки различных сред, в частности, нефти, из скважин. Сущность изобретения: между верхней секцией насоса и сливным клапаном установлен штуцер с калиброванным отверстием и фильтром. 3 ил.

Изобретение относится к насосостроению и может быть использовано в погружных центробежных насосах для добычи пластовой жидкости (нефти) из скважин.

Известен погружной центробежный высоконапорный электронасос для подъема жидкости из скважин, содержащий сливной и обратный клапаны, ловильную головку, входной модуль или газосепаратор, секции насоса и погружного электродвигателя с гидрозащитой, заполненного маслом, и кабель, обеспечивающий подвод электроэнергии к электродвигателю.

К недостаткам этого насоса, особенно производительностью 50 м³/сут, следует отнести возникновение срыва подачи при ее снижении и переходе через рубеж около 35 м³/сут, в результате чего происходит оплавление удлинителя кабеля и выход установки из строя.

Целью изобретения является повышение эксплуатационной надежности и долговечности путем исключения возможности срыва подачи, а также облегчения вывода скважины на режим.

Технический результат достигается тем, что между верхней секцией насоса и сливным клапаном установлен штуцер с калиброванным отверстием и фильтром.

Изобретение поясняется чертежом, где на фиг. 1 изображен центробежный электронасос для подъема жидкости из скважин; на фиг. 2 штуцер насоса; на фиг. 3 характеристики погружного центробежного насоса производительностью 50 м /сут.

Погружной центробежный электронасос состоит из асинхронного электродвигателя 1 с кабельным токовводом 2, компенсатора 3, протектора 4, центробежного многоступенчатого многосекционного насоса 5 с фильтром 6, штуцера 7, обратного клапана 8 и сливного клапана 9. Вал электродвигателя 1 посредством шлицевых муфт 10, 11 и 12 соединен с валом протектора 4 и центробежного насоса 5.

Погружной центробежный электронасос работает следующим образом.

Вращаясь, вал электродвигателя 1 через шлицевую муфту 10 передает вращение валу протектора 4 и далее через шлицевые муфты 11 и 12 вращает вал центробежного насоса 5. Пластовая жидкость через фильтр 6 поступает на нижние ступени насоса 5 и далее по насосу через обратный клапан 8, штуцер 7 и сливной клапан 9 в колонну насосно-компрессорных труб (колонна не показана).

Штуцер 6 (фиг. 2) служит для создания перепада давления, которое используется при снижении подачи жидкости и перехода ее через пик напорной характеристики насоса (см. фиг. 3). Из напорной характеристики насоса (зависимость напора от производительности) видно, что наибольший напор насос развивает при подаче 35 м³/сут. Развиваемый напор при его работе распределяется следующим образом: Н_нас Н_д + Н_к + Н_тр + Н_ок где Н_нас полный напор насоса; Н_д напор для подъема жидкости от динамического уровня в скважине на поверхность; Н_к напор для создания коллекторного давления (давление в трубопроводах на поверхности); Н_тр напор на потери от трения жидкости; Н_ок напор на потери в обратном клапане (величина незначительная - приблизительно 2 м вод.ст.).

При проведении расчетов Н_ок никогда не учитывается из-за ее незначительной величины. Но ее существование очень важно для устойчивой работы всей установки. При запуске установки в полной скважине насос производительностью 50 м³/сут имеет подачу более 100 м³/сут. При снижении уровня в скважине производительность насоса уменьшается, а создаваемый им напор увеличивается. Такая закономерность справедлива до тех пор, пока подача насоса уменьшается до 35 м³/сут При подаче 35 м₃/сут насос развивает самый высокий напор, и давление под обратным клапаном будет равно: Р_подок Р_надок + 2 м вод.ст.

где Р_{над ок} давление над обратным клапаном.

При подаче 35 м³/сут насос достиг максимального напора и максимально понизил уровень жидкости в скважине. Далее насос начинает откачивать жидкость только ту, которая поступает с пласта. Если приток с пласта менее 35 м³/сут, развиваемый насосом напор уменьшается, и давление под обратным клапаном 8 становится меньше, чем над ним. Обратный клапан 8 закроется, произойдет срыв подачи. Насос, работая без подачи, быстро нагревается и оплавляет удлинитель, из-за чего кабель прогорает. Для того, чтобы обратный клапан 8 не закрывался предназначен, штуцер 7, который создает запас давления. Диаметр штуцера 7 для насоса производительностью 50 м³ /сут равен 4,0-5,0 мм. Штуцер 7 может быть установлен как над обратным клапаном 8, так и под ним. Во избежании засорения штуцера 7 механическими частицами (к примеру лопатка полиамидного рабочего колеса и пр.) в корпусе штуцера 13 (см. фиг. 2) встроен улавливающий фильтр 14. Сетка фильтра 14 имеет много отверстий, диаметр которых меньше диаметра калиброванного отверстия штуцера 7.

Формула изобретения

Погружной центробежный высоконапорный электрический насос для подъема жидкости из скважин, содержащим сливной и обратный клапаны, ловильную головку, секции насоса с входным модулем или газосепаратором и погружной электродвигатель с гидрозащитой, соединенные последовательно, отличающийся тем, что между верхней секцией насоса и сливным клапаном установлен штуцер с калиброванным отверстием и фильтром.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3

MM4A - Досрочное прекращение действия патента СССР или патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе

Дата прекращения действия патента: 20.10.2003

Извещение опубликовано: 10.07.2008        БИ: 19/2008

---