Погружной центробежный высоконапорный электронасос для подъема жидкости из скважин

 

Изобретение относится к насосостроению и может быть использовано в погружных электронасосах для добычи пластовых жидкостей (нефти) из скважин. Погружной центробежный высоконапорный электронасос содержит установленные на насосно-компрессорной трубе обратный клапан и шламовый патрубок, заглушенный сверху и имеющий ниже заглушки сквозные радиальные отверстия, секции насоса с входным модулем или газосепаратором и погружной электродвигатель с гидрозащитой, соединенные последовательно. Обратный клапан имеет запорное устройство, извлекаемое из скважины после опрессовки колонны насосно-компрессорных труб. Изобретение направлено на повышение эксплуатационной надежности и долговечности путем исключения возможности срыва подачи, облегчение вывода скважины на режим, а также обеспечение возможности проведения кислотной обработки электроцентробежного насоса против солеотложения и его промывки. 2 ил.

Изобретение относится к области насосостроения и может быть использовано в погружных центробежных высоконапорных электронасосах для добычи пластовых жидкостей (нефти) из скважин.

Известен погружной центробежный высоконапорный электронасос для подъема жидкости из скважин, содержащий сливной и образный клапаны, шламовый патрубок, входной модуль или газосепаратор, секции насоса и погружной двигатель с гидрозащитой, заполненный маслом, соединенные последовательно (RU 2140575 С1, кл. F 04 D 13/10, 16.12.97).

К недостаткам этого насоса следует отнести возникновение срыва подачи при попадании свободного газа на прием насоса или при переходе работы насоса с жидкости более высокой плотности на жидкость с пониженной плотностью (переход перекачки жидкости глушения на пластовую жидкость - на нефть). В результате чего происходит ускоренный износ рабочих органов электроцентробежного насоса, его нагрев, оплавление удлинителя кабеля и выход установки из строя.

Задачей, решаемой изобретением, является повышение эксплуатационной надежности и долговечности путем исключения возможности срыва подачи, облегчение вывода скважины на режим, а также возможности проведения кислотной обработки электроцентробежного насоса против солеотложения и его промывки.

Технический результат достигается тем, что запорное устройство обратного клапана после испытания колонны насосно-компрессорных труб специальным захватом извлекается из скважины.

Изобретение поясняется чертежем, где на фиг.1 изображен центробежный электронасос для подъема жидкости из скважин; на фиг.2 - обратный клапан со специальным приспособлением для извлечения запорного устройства.

Погружной центробежный электронасос состоит из асинхронного двигателя 1 с кабельным токовводом 2, компенсатора 3, протектора 4, центробежного многоступенчатого многосекционного насоса 5 с фильтром 6, шламового патрубка 7 и обратного клапана 8. Вал электродвигателя 1 посредством шлицевых муфт 9, 10 и 11 соединен с валом протектора 4 и центробежного насоса 5. Обратный клапан 8 состоит из корпуса клапана 12 и запорного устройства 13. Запорное устройство 13 имеет проточку на конической поверхности. Приспособление для извлечения запорного устройства состоит из корпуса 14, подпружиненных захватных пластин 15, пружин 16 и оси пластин 17. Приспособление для извлечения запорного устройства опускается в скважину на исследовательском тросу 18 при помощи подъемника.

Погружной центробежный электронасос работает следующим образом.

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

В процессе работы центробежного высоконапорного электронасоса, особенно в низкодебитных скважинах и с высоким газовым фактором, даже не взирая на наличие газосепаратора, происходят срывы подачи. Срыв подачи происходит из-за того, что создаваемый насосом напор вследствие попадания свободного газа на рабочие органы насоса становиться меньше чем созданный им до этого при нормальных условиях работы. При этом происходит закрытие обратного клапана. Как только обратный клапан закрылся, проток жидкости через насос прекращается, и происходит быстрый ее нагрев. Благодаря отсутствию протока жидкости в насосе создается нефтегазоводяная эмульсия, на которой центробежный насос резко снижает напор. При высокой температуре происходят отложение солей в каналах рабочих органов насоса и интенсивный износ нижней шайбы рабочего колеса. Открытие обратного клапана произойдет только после того, как давление на выкиде насоса (под запорным устройством обратного клапана) станет выше чем давление столба жидкости над обратным клапаном Открытие обратного клапана произойдет только благодаря увеличению давления на приеме насоса вследствие притока и повышения динамического уровня в скважине. Такой переходной негативный процесс занимает продолжительный период времени.

При отсутствии запорного устройства в обратном клапане продолжительность работы насоса без подачи сокращается, так как появляется возможность протока жидкости через насос в обратном направлении, если создаваемый насосом напор становится ниже чем давление столба жидкости в колонне насосно-компрессорных труб. Интенсивного нагрева насоса не будет, и работа его станет долговечнее. В процессе эксплуатации происходит засорение проточных каналов рабочих органов насоса. Благодаря свободному проходу жидкости промывку насоса можно будет провести через колонну насосно-компрессорных труб.

Формула изобретения

Погружной центробежный высоконапорный электронасос для подъема жидкости из скважины, содержащий установленные на насосно-компрессорной трубе обратный клапан и шламовый патрубок, заглушенный сверху и имеющий ниже заглушки сквозные радиальные отверстия, секции насоса с входным модулем или газосепаратором и погружной электродвигатель с гидрозащитой, соединенные последовательно, отличающийся тем, что обратный клапан имеет запорное устройство, извлекаемое из скважины после опрессовки колонны насосно-компрессорных труб.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2