Привод погружного плунжерного насоса


 


Владельцы патента RU 2489600:

"ЦЕНТР РАЗРАБОТКИ НЕФТЕДОБЫВАЮЩЕГО ОБОРУДОВАНИЯ ("ЦРНО") (SC)

Изобретение относится к области гидравлических машин объемного вытеснения, в частности к конструкции привода погружных плунжерных насосов, применяемых для добычи пластовых жидкостей с больших глубин, преимущественно в нефтедобыче. Привод выполнен в виде линейного электродвигателя, имеющего цилиндрический корпус с концевой пробкой, внутри которого размещены статор и головка возвратно-поступательного действия. Головка возвратно-поступательного действия состоит из полого вала с радиальными отверстиями, на котором установлены постоянные магниты и магнитопроводящие сердечники. Полости, образовавшиеся внутри корпуса и разделенные между собой статором и головкой возвратно-поступательного действия, соединяются между собой через полый вал, при этом, по крайней мере, одна из них сообщается с затрубным пространством через фильтрующий элемент. Технический результат заключается в повышении долговечности и надежности привода, особенно при работе в скважинах с большим содержанием механических примесей. 3 з.п. ф-лы, 1 ил.

 

Изобретение относится к области гидравлических машин объемного вытеснения, в частности к конструкции привода погружных плунжерных насосов, применяемых для добычи пластовых жидкостей с больших глубин, преимущественно в нефтедобыче.

Из уровня техники известен привод погружного плунжерного насоса, выполненный в виде цилиндрического линейный асинхронного двигателя, состоящий из корпуса с высокопроводящим покрытием, на внутренней поверхности, и цилиндрического индуктора с многофазной обмоткой, смонтированного внутри корпуса с возможностью осевого перемещения (см. патент RU №2266607 С2, H02K 41/025, публ. 10.10.04).

Недостатком данного привода является то, что для повышения тягового усилия, необходимо масленое охлаждение двигателя, а это требует применения сложной системы его герметизации.

Из уровня техники также известен привод погружного плунжерного насоса, выполненный виде линейного электродвигателя, имеющего цилиндрический корпус с концевой пробкой, внутри которого размещены статор и головка возвратно-поступательного действия, состоящая из вала, с установленными на нем постоянными магнитами и магнитопроводящими сердечниками, у которого полости, образовавшиеся внутри корпуса и разделенные между собой статором и головкой возвратно-поступательного действия, заполняются пластовой жидкостью (см. евразийский патент №009268 В1, F04B 47/06, публ. 28.12.07). Данная конструкция привода выбрана в качестве прототипа.

Недостатком данного привода является то, что полости, образовавшиеся внутри корпуса и разделенные между собой статором и головкой возвратно-поступательного действия, сообщаются с затрубным пространством через сетчатые трубы и при работе в них постоянно поступает пластовая жидкость. Это отрицательно сказывается на долговечности и надежности привода, особенно при работе в скважинах с большим содержанием механических примесей, поскольку происходит интенсивный износ головки возвратно-поступательного действия, а при попадании в полости крупных частиц может произойти ее заклинивание. Кроме того, затруднено охлаждение средней части головки возвратно-поступательного действия, что также отрицательно сказывается на надежности привода.

Технический результат, достигаемый при осуществлении заявленного изобретения, заключается в повышении долговечности и надежности привода при работе в скважинах с большим содержанием механических примесей.

Указанный технический результат достигается за счет того, что в приводе погружного плунжерного насоса, выполненном виде линейного электродвигателя, имеющего цилиндрический корпус с концевой пробкой, внутри которого размещены статор и головка возвратно-поступательного действия, состоящая из вала, с установленными на нем постоянными магнитами и магнитопроводящими сердечниками, у которого полости, образовавшиеся внутри корпуса и разделенные между собой статором и головкой возвратно-поступательного действия, заполняются пластовой жидкостью, вал головки возвратно-поступательного действия выполнен полым и через радиальные отверстия соединяет между собой полости, образовавшиеся внутри корпуса, при этом, по крайней мере, одна из полостей сообщается с затрубным пространством через фильтрующий элемент.

В частных случаях реализации изобретения вал головки возвратно-поступательного действия может быть выполнен со сплошным удлинителем, проходящим сквозь концевую пробку, снабженную опорой скольжения и уплотнительной манжетой, внутри фильтрующего элемента могут быть размещены ингибиторы коррозии и солеотложения, а полости, образовавшиеся внутри корпуса, могут быть предварительно заполнены очищенной жидкостью, которая соответствует пластовой жидкости. Осуществление изобретения

На фиг.1 показан продольный разрез привода погружного плунжерного насоса.

Привод погружного плунжерного насоса 1, выполнен в виде линейного электродвигателя, который имеет цилиндрический корпус 9 с концевой пробкой 14. Внутри корпуса размещены статор 8 и головка возвратно-поступательного действия 7, состоящая из полого вала 17, с установленными на нем постоянными магнитами и магнитопроводящими сердечниками (не обозначены). Полости А и В, образовавшиеся внутри корпуса 9 и разделенные между собой статором 8 и головкой возвратно-поступательного действия 7, сообщаются между собой через полый вал 17 и радиальные отверстия 6 и 10. Полый вал 17 имеет сплошной нижний удлинитель 11 и сплошной верхний удлинитель 16. Нижний удлинитель 11 проходит сквозь концевую пробку 14, снабженную опорой скольжения 15 и уплотнительной манжетой 18. Верхний удлинитель 16 проходит сквозь крышку 3, снабженную опорой скольжения 15 и уплотнительной манжетой 18, и соединяет головку возвратно-поступательного действия 7 с плунжером насоса 1. В нижней части 12 корпуса 9 установлен буфер 13, под которым образована полость С. Полость А, через каналы в крышке 5 и фильтрующий элемент 4, сообщается с затрубным пространством. Плунжерный насос 1 сообщается с затрубным пространством через приемную решетку 2.

Работает привод погружного плунжерного насоса следующим образом. При опускании насосной установки в скважину пластовая жидкость, пройдя через фильтрующий элемент 4, очищается от механических примесей и по каналам в крышке 5 поступает в полость А, откуда через радиальное отверстие 6, полый вал 17 и радиальное отверстие 10 попадает в полости В и С. После включения линейного электродвигателя, головка 7 начинает совершать возвратно-поступательные движения, приводя в действие плунжерный насос 1. При движении головки возвратно-поступательного действия 7 вверх объем полости А уменьшается, а объем полости В увеличивается и жидкость, через полый вал 17 и радиальные отверстия 6 и 10, перетекает из полости А в полость В. При движении головки возвратно-поступательного действия 7 вниз объем полости А увеличивается, а объем полости В уменьшается и жидкость, через полый вал 17 и радиальные отверстия 6 и 10, перетекает в обратном направлении. Перетекание жидкости по полому валу 17 обеспечивает эффективное охлаждение средней части головки 7. Благодаря наличию нижнего удлинителя 11, суммарный объем полостей А, В и С, в процессе работы привода не меняется, поэтому обратно в фильтрующий элемент 4 жидкость на выдавливается, что сокращает гидравлические потери в приводе. Мелкие абразивные частицы, которые могут пройти через фильтрующий элемент, а также продукты естественного износа, оседают в полость С.

При работе в особо сложных условиях, внутри фильтрующего элемента 4 могут быть размещены ингибиторы коррозии и солеотложения, что дополнительно повысит долговечность и надежность привода. Кроме того, полости внутри корпуса, могут быть предварительно заполнены очищенной жидкостью, которая соответствует пластовой жидкости, на пример водой или нефтью, при этом пластовая жидкость из затрубного пространства будет поступать через фильтрующий элемент 4 только для компенсации возможных утечек.

Заявляемая конструкция привода погружного плунжерного насоса обеспечивает повышение долговечности и надежности привода, особенно при работе в скважинах с большим содержанием механических примесей, благодаря заполнению полостей внутри корпуса очищенной пластовой жидкостью и эффективному охлаждению головки возвратно-поступательного действия.

1. Привод погружного плунжерного насоса, выполненный в виде линейного электродвигателя, имеющего цилиндрический корпус с концевой пробкой, внутри которого размещены статор и головка возвратно-поступательного действия, состоящая из вала, с установленными на нем постоянными магнитами и магнитопроводящими сердечниками, у которого полости, образовавшиеся внутри корпуса и разделенные между собой статором и головкой возвратно-поступательного действия, заполняются пластовой жидкостью, отличающийся тем, что вал головки возвратно-поступательного действия выполнен полым и через радиальные отверстия соединяет между собой полости, образовавшиеся внутри корпуса, при этом, по крайней мере, одна из полостей сообщается с затрубным пространством через фильтрующий элемент.

2. Привод по п.1, отличающийся тем, что вал головки возвратно-поступательного действия выполнен со сплошным удлинителем, проходящим сквозь концевую пробку, снабженную опорой скольжения и уплотнительной манжетой.

3. Привод по п.1, отличающийся тем, что внутри фильтрующего элемента размещены ингибиторы коррозии и солеотложения.

4. Привод по п.1, отличающийся тем, что полости, образовавшиеся внутри корпуса, предварительно заполнены очищенной жидкостью, которая соответствует пластовой жидкости.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области насосного оборудования и может быть использовано для подъема жидкости с большой глубины, в том числе для добычи нефти. .

Изобретение относится к нефтепромысловым насосным установкам и может быть использовано при подъеме жидкостей из скважин. .

Изобретение относится к насосным установкам для закачки жидкости в скважину. .

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к оборудованию, применяемому в ограниченном пространстве, например к подземному оборудованию для подъема нефти из скважин, и может быть использовано для откачки пластовых вод и добычи различных полезных ископаемых, находящихся под землей на больших глубинах в жидком состоянии.

Изобретение относится к электрическому погружному винтовому насосу (ВН), в частности к электропроводной и направляющей жидкость системе для подвесного электрического погружного ВН.

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к оборудованию, применяемому в ограниченном пространстве, например к подземному оборудованию для подъема нефти из скважин, и может быть использовано для откачки пластовых вод и добычи различных полезных ископаемых, находящихся под землей на больших глубинах в жидком состоянии.

Изобретение относится к оборудованию для подъема пластовой жидкости из скважин. .

Изобретение относится к насосостроению, может быть использовано в нефтяной промышленности при добыче нефти. .

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в электроприводах погружных насосных агрегатов, преимущественно для добычи воды, нефти или в других регулируемых электроприводах, в которых электромеханический преобразователь вентильного электродвигателя удален на большое расстояние от инвертора.

Изобретение относится к электронасосным агрегатам, нашедшим широкое применение во многих отраслях машиностроения в качестве источника гидравлической энергии. .

Изобретение относится к устройствам гидроавтоматики и может быть использовано в аксиально-плунжерных насосах с приводами ограниченных мощностей, например, электроприводных.

Изобретение относится к машиностроению, может быть использовано в топливных насосах с электрическим приводом для систем впрыска топлива в двигатель внутреннего сгорания и позволяет повысить эксплуатационные качества насоса.

Насос // 1513183
Изобретение относится к насосостроению и может быть использовано в насосах со встроенным электродвигателем. .

Изобретение относится к гидравлическому приводу (1) с регулированием количества и/или давления для преобразователя давления устройства высокого давления, состоящему по существу из двигательного привода с насосом для рабочей среды (10), а также блока управления. В качестве гидравлического привода (1) применяется по существу насос (11) постоянной подачи, соответственно, насос (11), который за каждый оборот подает постоянный объем, с приводом от серводвигателя (12), при этом серводвигатель (12) выполнен с возможностью электрического управления (15), регулирования и/или переключения с помощью расположенных на стороне низкого давления средств (13) и/или с помощью расположенных на стороне высокого давления средств (14). Технический результат - улучшение работы устройства высокого давления. 3 з.п.ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к области энергомашиностроения и предназначено для преобразования электроэнергии в энергию давления жидкого или газообразного рабочего тела. Включает систему управления, два цилиндра с распределительными клапанами и оппозитно движущимися поршневыми группами. Каждая поршневая группа состоит из поршня, штока и якоря линейного электродвигателя. Линейный электродвигатель включает статорный магнит, два магнитопровода и две катушки намагничивания. Поршневые группы ориентированы так, что оси их симметрии располагаются на одной геометрической прямой, а их движение организуется оппозитно, что исключает вибрации в результате их колебательного движения. Однако на характер движения поршней оказывает влияние и неточность изготовления поршневых групп, неравномерность сил трения между поверхностями трения, непредсказуемое перемещение насос-компрессора в пространстве и т.д. Для синхронизации движения поршневых групп система управления отслеживает значение скоростей каждой поршневой группы и сравнивает их величины. Если скорости поршневых групп не равны, система управления переводит распределительный клапан, через который рабочее тело подается в коллектор, в закрытое положение того цилиндра, в котором скорость поршневой группы больше, чем скорость оппозитно движущийся поршневой группы в другом цилиндре. В момент времени, обеспечивающий одновременность прибытия поршневых групп обоих цилиндров в точки схождения или расхождения, система управления переводит распределительный клапан в открытое положение. Устраняются вибрации корпуса. 2 ил.

Изобретение относится к области энергомашиностроения и используется для предотвращения ударов поршневых групп о торцы цилиндров в любой свободнопоршневой машине. При расхождении поршневых групп компрессора системой управления отслеживают величины давления газа в полостях поршней обоих цилиндров компрессора и на основе этих величин вырабатывают алгоритм подачи контримпульсов электроэнергии на катушки намагничивания таких длительностей, которые в конце движения поршневых групп обеспечивают торможение поршневых групп в конечных точках движения до их остановки. Затем при приближении поршневых групп к окрестностям крайних точек расхождения в соответствии с алгоритмом от системы управления подают контримпульс на одну из катушек намагничивания. В обоих магнитопроводах индуцируются магнитные потоки одного направления и в телах якорей возникают магнитные полюса различных знаков. В результате якоря втягиваются друг в друга, что приводит к остановке поршневых групп и последующему расхождению. Аналогичным образом для предотвращения ударных нагрузок системой управления действуют и при расхождении поршневых групп. Исключаются механические связи, повышается эффективность работы. 2 ил.
Наверх