Протектор погружного электродвигателя



Протектор погружного электродвигателя
Протектор погружного электродвигателя

 


Владельцы патента RU 2504639:

Общество с ограниченной ответственностью "Нефтемаш Проект" (RU)

Изобретение относится к области нефтедобычи, а точнее к устройствам защиты скважинного оборудования от механических повреждений. Может быть использовано для защиты электродвигателя центробежного насоса от механических повреждений при спускоподъемных операциях, а также для снижения уровня вибраций и колебаний, возникающих при запуске электродвигателя центробежного насоса и охлаждения его при работе. Протектор погружного электродвигателя состоит из корпуса, выполненного в виде полого цилиндра. Корпус снабжен верхней присоединительной резьбой и нижней присоединительной резьбой. На корпусе расположены ребра. Между ребрами в корпусе выполнены сквозные наклонные отверстия. Каждое ребро протектора снабжено одним узлом демпфирования, выполненным в виде выемки на внешней поверхности ребра. В выемке установлен стержень с загнутыми концами для крепления в ребре. Свободное пространство выемки заполнено упругим материалом. Часть поверхности стержня выступает над внешней поверхностью ребра. Техническим результатом, получаемым при использовании предлагаемого изобретения, является простота и надежность конструкции, а также защита двигателя от внешних повреждений. Также снижение уровня вибрации электродвигателя центробежного насоса при его запуске и охлаждение электродвигателя центробежного насоса при его эксплуатации. 4 з.п. ф-лы, 2 ил.

 

Изобретение относится к области нефтедобычи, а точнее к устройствам защиты скважинного оборудования от механических повреждений, и может быть использовано для защиты электродвигателя центробежного насоса от механических повреждений при спускоподъемных операциях и снижения уровня вибраций и колебаний, возникающих при запуске электродвигателя центробежного насоса, а также для охлаждения при его работе.

Известен протектор, применяемый при бурении глубоких и сверхглубоких скважин (авт. св. СССР N 526700, кл. Е21В 17/10, 1976), в котором эластичный изнашиваемый элемент размещен в кольцевом углублении корпуса и состоит из двух частей, имеющих разный модуль упругости, причем сами части соединены между собой непосредственно на корпусе путем склеивания.

Недостатками устройства являются наличие сплошного кольцевого углубления по всему диаметру протектора, необходимое для установки эластичного элемента, что уменьшает поперечное сечение устройства, ослабляет его, и, как следствие, приводит к снижению его долговечности при расположении устройства в устье глубокой скважины. Также недостатком устройства является низкая надежность конструкции устройства в целом из-за низкой сопротивляемости отрыву изнашиваемого элемента от корпуса.

Наиболее близким аналогом, выбранным в качестве прототипа, является патент RU №2107145 от 20.03.1998 «Протектор для обсадной колонны». В патенте описано устройство, на корпусе которого выполнены углубления в виде продольных пазов (например, четырех), расположенных по периметру окружности корпуса и направленных вдоль его оси с возможностью размещения в них изнашиваемых (заменяемых) элементов. При этом как в корпусе, так и в изнашиваемых элементах предусмотрены симметричные канавки в направлении периметра окружности корпуса с возможностью размещения в них напряженных колец. Кроме того, наружная поверхность изнашиваемых (заменяемых) элементов выполнена по радиусу, соответствующему радиусу обсадной колонны, при этом изнашиваемые (заменяемые) элементы выполнены из антифрикционного материала (например, текстолит, бронза, полиуретан и т.п.).

Таким образом, углубления в корпусе, необходимые для размещения заменяемых изнашивающих элементов, выполнены в виде продольных пазов. Пазы расположены по окружности корпуса. Изнашиваемые элементы закреплены предварительно напряженными кольцами, уложенными в канавках изнашиваемых элементов и корпуса. Наружная поверхность изнашиваемых элементов имеет кривизну, радиус которой соответствует радиусу обсадной колонны.

Основными недостатками известного устройства являются сложность при проведении операции по замене изнашиваемых элементов, а также невозможности компенсирования вибраций скважинного оборудования, а именно погружного электродвигателя, при насосной добычи нефти.

Задачей изобретения является создание устройства, простого в изготовлении и обслуживании, способного центрировать погружной электродвигатель и при этом воспринимающего ударные нагрузки при спускоподъемных операциях и гасящее вибрации и колебания, создаваемые электродвигателем при запуске, а также создающее дополнительное охлаждение электродвигателя при его работе.

Техническим результатом, получаемым при использовании предлагаемого изобретения, является простота и надежность конструкции, а также защита двигателя от внешних повреждений при операциях по его спуску и подъему, снижение уровня вибрации электродвигателя центробежного насоса при его запуске и охлаждение электродвигателя центробежного насоса при его эксплуатации, что позволит продлить срок его работы.

Поставленная задача решается тем, что протектор погружного электродвигателя выполнен в виде полого цилиндра, который имеет присоединительную резьбу, по меньшей мере, со стороны одного торца полого цилиндра. При этом на внешней поверхности полого цилиндра расположены выступающие элементы в виде ребер, которые имеют преимущественно продольное расположение относительно оси полого цилиндра.

Каждое ребро протектора снабжено, по меньшей мере, одним узлом демпфирования, выполненным в виде выемки на внешней поверхности ребра. В выемке установлен стержень с загнутыми концами для крепления в ребре. Свободное пространство выемки заполнено упругим материалом. При этом часть поверхности стержня выступает над внешней поверхностью ребра.

В стенке полого цилиндра между вышеуказанными ребрами выполнено, по меньшей мере, по одному наклонному сквозному отверстию для прохождения жидкости.

В частном случае торец полого цилиндра снабжен фланцем для крепления погружного электродвигателя.

В частном случае в качестве упругого материала использован каучук.

В частном случае сечение стержня выполнено круглым.

В частном случае сечение стержня выполнено прямоугольным.

В дальнейшем изобретение иллюстрируется подробным описанием конкретного, но не ограничивающего настоящее решение, примера его выполнения и прилагаемыми чертежами, на которых:

на фиг.1 - представлен вид протектора сбоку;

на фиг.2 - представлен вид протектора спереди.

Протектор погружного электродвигателя, как это показано на фиг.1, состоит из корпуса 1, выполненного в виде полого цилиндра. Корпус 1 снабжен верхней присоединительной резьбой 2 и нижней присоединительной резьбой 3.

В приводимом примере, как это показано на фиг.2, на корпусе 1 равномерно под углом 90° расположены четыре ребра 4. Между ребрами 4 в корпусе 1 выполнены сквозные наклонные отверстия 5.

Каждое ребро 4 протектора снабжено одним узлом 6 демпфирования, выполненным в виде выемки 7 на поверхности ребра 4. В выемке 7 установлен стержень 8, в примере с круглым сечением, с загнутыми концами для крепления в ребре 4. Свободное пространство выемки 7 заполнено упругим материалом 9, например, каучуком. Часть поверхности стержня 8 выступает над наружной поверхностью ребра 4.

Предлагаемое изобретение работает следующим образом.

Протектор присоединяют к нижней части телеметрической станции погружного электродвигателя, посредством верхней присоединительной резьбы 2.

Для установки дополнительного погружного оборудования в скважину возможно использование нижней присоединительной резьбы 3.

Производят операцию спуска погружного электродвигателя. Во время этой операции ребра 4 препятствуют соприкосновению погружного электродвигателя с внутренней стенкой обсадной колонны, что исключает его механическое повреждение. Сквозные наклонные отверстия 5 значительно снижают эффект «поршенирования» возникающий вследствие взаимодействия протектора со скважинной жидкостью в процессе спускоподъемных работ. Также сквозные наклонные отверстия 5 создают дополнительное охлаждение погружного электродвигателя при его работе потоком скважинной жидкости, проходящего через указанные отверстия.

Во время запуска погружного электродвигателя узлы 6 демпфирования гасят вибрации и колебания, вызванные запуском и передаваемые на колонну насосно-компрессорных труб, а во время работы погружного электродвигателя сквозные наклонные отверстия 5 позволяют создать условия для охлаждения погружного электродвигателя.

Предлагаемый протектор прост в изготовлении, а его использование не только защищает погружной электродвигатель при спускоподъемных работах, но позволяет поглотить значительную часть ударных нагрузок и снизить вибрации и колебания, вызванные работой погружного электродвигателя, что позволяет увеличить срок работы погружного электродвигателя.

1. Протектор погружного электродвигателя выполнен в виде полого цилиндра, который имеет присоединительную резьбу, по меньшей мере, со стороны одного торца полого цилиндра, при этом на внешней поверхности полого цилиндра расположены выступающие элементы в виде ребер, имеющих преимущественно продольное расположение относительно оси полого цилиндра, каждое ребро снабжено, по меньшей мере, одним узлом демпфирования, выполненным в виде выемки на внешней поверхности ребра, в которой установлен стержень с загнутыми концами для крепления в ребре, а свободное пространство выемки заполнено упругим материалом, при этом часть поверхности стержня выступает над внешней поверхностью ребра, а в стенке полого цилиндра выполнено, по меньшей мере, по одному наклонному сквозному отверстию между вышеуказанными ребрами для прохождения жидкости.

2. Протектор по п.1, отличающийся тем, что торец полого цилиндра снабжен фланцем для крепления погружного электродвигателя.

3. Протектор по п.1, отличающийся тем, что в качестве упругого материала использован каучук.

4. Протектор по п.1, отличающийся тем, что сечение стержня выполнено круглым.

5. Протектор по п.1, отличающийся тем, что сечение стержня выполнено прямоугольным.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области добычи нефти и газа. Протектолайзер колонны насосно-компрессорных труб включает в себя первый кольцевой сектор и второй кольцевой сектор.

Изобретение относится к нефтяной промышленности и может быть применено при геофизических исследованиях двух продуктивных пластов в одной добывающей скважине. Установка содержит параллельные длинную и короткую колонны НКТ, децентраторы установленные на длинной колонне НКТ, параллельный якорь, глубинные приборы, размещенные выше и ниже пакера, геофизический кабель, закрепленный в децентраторах посредством замковых устройств, и устройство герметичного перехода кабеля.

Предложен протектор для защиты силового кабеля в скважине, содержащий корпус, выполненный как одно целое с кабельным каналом и с центральным каналом с размером под наружный диаметр насосно-компрессорной трубы для фиксации корпуса протектора на муфтовом соединении.

Изобретение относится к нефтегазовой промышленности и может быть использовано при цементировании обсадных колонн в процессе строительства скважин. .

Изобретение относится к строительству скважин и может быть использовано в компоновке обсадной колонны или хвостовиков при креплении нефтяных и газовых скважин, а также боковых стволов.

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, в частности к устройствам для закрепления технических средств наружной оснастки на колонне труб, спускаемой в скважину.

Изобретение относится к строительству скважин и может быть использовано в компоновке обсадной колонны или хвостовиков при креплении нефтяных и газовых скважин, а также боковых стволов.

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности для вскрытия продуктивных пластов в скважинах с открытым забоем и с обсадными колоннами. .

Изобретение относится к скважинным устройствам и, в особенности, к устройству для каротажа скважины, способному работать в стволах скважин с широким диапазоном размеров.

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, в частности к устройствам для проводки наклонного и горизонтального участков скважины. Устройство содержит корпус с наклонными пазами и размещенным в нем штоком. Снизу со штоком жестко соединен поршень, который выполнен кольцевым и размещен в камере, образованной наружной стенкой штока и внутренней стенкой корпуса. В наклонных пазах корпуса закреплены соединенные посредством тяг с поршнем лапы с зубками. Снизу на корпусе установлен нижний переводник с внутренним кольцевым сужением. Нижний переводник ниже кольцевого сужения оснащен кольцевым расширением. Сверху устройство оснащено телеметрической системой. Нижний конец штока выполнен с возможностью герметичного взаимодействия с кольцевым сужением. В кольцевом расширении установлен подпружиненный вверх нижний полый поршень, выполненный с возможностью продольного перемещения вверх штока до выхода его из герметичного соединения с кольцевым сужением. Шток подпружинен вниз с большим усилением, чем подпружинен вверх нижний поршень. Между нижним поршнем и кольцевым сужением размещен шарик, а снизу кольцевого сужения и сверху нижнего поршня напротив друг друга с краю выполнены выборки под шарик. Устройство обеспечивает возможность многократной корректировки зенитного угла скважины в процессе бурения без подъема на устье скважины. 4 ил.

Группа изобретений относится к буровым долотам и компоновкам низа бурильной колонны. Обеспечивает предотвращение вибраций и других отклонений бурового долота и/или компоновки низа бурильной колонны. Буровое долото содержит внутреннюю полость, сообщенную текучей средой с бурильной колонной, и множество калибрующих поверхностей и резцов, размещенных на внешней части бурового долота. Множество калибрующих поверхностей имеют множество отверстий, которые позволяют текучей среде из внутренней полости бурильной колонны выходить из бурового долота, причем по меньшей мере одно отверстие расположено приблизительно на 90° сзади большинства резцов, при этом множество отверстий также содержат отверстие, имеющее другое проходное сечение относительно от по меньшей мере одного отверстия для производства несбалансированной боковой силы, причем буровое долото выполнено так, что текучая среда непрерывно подается из каждого отверстия для создания результирующего стабилизирующего эффекта. Компоновка низа бурильной колонны содержит указанное буровое долото. 2 н. и 6 з.п. ф-лы, 5 ил.

Группа изобретений относится к буровым долотам, буровым установкам и способам их использования. Обеспечивает достижение стабильности и уменьшение вибраций бурового долота. Буровое долото содержит внутреннюю полость, сообщенную текучей средой с бурильной колонной, множество резцов и первую калибрующую поверхность из множества калибрующих поверхностей, причем множество калибрующих поверхностей размещены на внешней части бурового долота, причем множество калибрующих поверхностей имеют множество отверстий, сообщенных текучей средой с внутренней полостью, при этом множество калибрующих поверхностей разнесены по окружности бурового долота, причем множество отверстий обеспечивают выход текучей среды из внутренней полости из бурового долота. Множество отверстий содержат по меньшей мере одно отверстие, имеющее большее проходное сечение, чем другие отверстия для создания несбалансированной боковой силы, причем буровое долото выполнено так, что текучая среда непрерывно подается из множества отверстий для достижения стабильности и уменьшения вибрации бурового долота. Буровая установка содержит бурильную колонну, ведущую бурильную трубу, соединенную с бурильной колонной, и указанное буровое долото. Способ бурения искривленного ствола скважины в подземном пласте содержит установку на бурильной колонне указанного бурового долота. 3 н. и 5 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к бурению скважин, в частности к буровому инструменту. Техническим результатом является повышение износостойкости бурильной колонны в процессе бурения. Предложенная бурильная колонна содержит корпус в сборе с открытой внешней поверхностью, включающий бурильные трубы или гибкие насосно-компрессорные трубы, соединенные с низом бурильной колонны. При этом колонна труб содержит покрытие со сверхнизким трением, по меньшей мере, на части открытой внешней поверхности корпуса в сборе, где коэффициент трения покрытия со сверхнизким трением равен или меньше 0,15. Причем указанное покрытие со сверхнизким трением выбрано из аморфного сплава WS2, композиционного материала на основе фуллерена, металлокерамики на основе борида, квазикристаллического материала, материала на основе алмаза, алмазоподобного углерода (АПУ), нитрида бора и их сочетаний. 2 н. и 16 з.п. ф-лы, 14 ил., 4пр.

Изобретение относится к опорно-центрирующим устройствам, применяемым в компоновке низа бурильной колонны (КНБК) при наклонно-направленном бурении скважин. Обеспечивает повышение эффективности бурения скважин. Калибратор-вибратор для бурения скважин включает полый корпус с приваренными на нем продольными лопастями, внутри которого на оси расположен лопастной золотник, установленный с возможностью периодического перекрытия проходного сечения, который усиливает высокочастотные продольные колебания долота, способствующие эффективному разрушению горной породы, уменьшает крутильные и поперечные колебания КНБК, позволяет центрировать и калибровать скважину. 2 ил.

Группа изобретений относится к бурению скважин и может быть использована для их расширения, а также в процессе выполнения ремонтных работ в скважинах. Размещают в скважине компоновку инструмента, переводят ее из транспортного положения в рабочее. Расширяют участок ствола скважины методом «снизу-вверх» с центрированием компоновки инструмента относительно обсадной колонны. В процессе расширения участка ствола скважины дополнительно осуществляют центрирование компоновки инструмента относительно поверхности ствола скважины, образованной в результате его расширения. Центрирование компоновки инструмента относительно обсадной колонны осуществляют, по крайней мере, в двух точках, расположенных выше гидравлического раздвижного расширителя компоновки инструмента. Расширение осуществляют до диаметра, равного или превышающего первоначальный диаметр скважины, после чего приступают к расширению участка ствола скважины до необходимого диаметра. Центрирование компоновки инструмента относительно поверхности ствола скважины, образованной в результате его расширения, осуществляют, по крайней мере, в одной точке, расположенной ниже гидравлического раздвижного расширителя компоновки, а также относительно обсадной колонны дополнительно, по крайней мере, в одной точке, расположенной ниже гидравлического раздвижного стабилизатора компоновки. Используют компоновку инструмента, включающую раздвижной гидравлический расширитель, раздвижной гидравлический стабилизатор, установленный непосредственно под раздвижным расширителем. В компоновке инструмента, по крайней мере, два центратора выполнены раздвижными гидравлическими и установлены непосредственно над ее раздвижным расширителем. В нижней части ее раздвижного гидравлического стабилизатора размещен дросселирующий узел. Техническим результатом является повышение качества получаемой в процессе расширения ствола скважины вновь вскрытой ее поверхности, производительности и эффективности работ по расширению ствола скважины методом «снизу-вверх». 5 н. и 12 з.п. ф-лы, 23 ил.

Изобретение относится к хомутам для вертикального трубопровода. Хомут для вертикального трубопровода состоит из нескольких частей и предназначен для удерживания нескольких труб для текучей среды параллельно и на некотором расстоянии от стального трубопровода, имеющего защитное покрытие. Трубопровод соединяет устье скважины на морском дне с надводным судном. Хомут крепится к вертикальному трубопроводу за счет силы трения и без возможности поворота трубопровода и содержит несколько седел для удерживания труб для текучей среды. Хомут имеет внутреннюю опорную поверхность из армированного волокном композитного материала, которая по существу комплементарна имеющей защитное покрытие наружной поверхности трубопровода и прилегает к ней. Хомут затягивается с помощью затягивающих средств, действующих в окружном направлении. Изобретение повышает надежность соединения хомута с вертикальным трубопроводом. 12 з.п. ф-лы, 9 ил.

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности и может быть использовано в эксплуатационных скважинах для центрирования колонны насосных штанг при вращении в НКТ, снятия нагрузок на колонну насосных штанг и применимо к установке штангового винтового насоса с наземным приводом. Техническим результатом изобретения является центрирование колонны насосных штанг соосно с внутренней стенкой труб НКТ, увеличение надежности оборудования, исключение возможности проворачивания центратора в НКТ, снижение себестоимости добычи скважинной продукции. Поставленный технический результат достигается описываемой насосной штангой с центрирующим элементом. Новым является то, что на насосной штанге установлены нижняя и верхняя упорные разъемные втулки, состоящие из разъемных полувтулок, стянутых между собой крепежными деталями. Между упорными разъемными втулками на насосной штанге размещен центрирующий элемент. Центрирующий элемент содержит разъемные полувкладыши, разъемные полуобоймы, хомуты и центрирующие ребра. Разъемные полувкладыши имеют кольцевые выступы по наружному диаметру, выполненные перпендикулярно оси центрирующего элемента за одно целое с разъемными полувкладышами. Разъемные полуобоймы имеют канавки по внутреннему диаметру, а на внутренних ребордах разъемных полуобойм выполнены вырезы, количество которых соответствует количеству центрирующих ребер. Хомуты стянуты через монтажные отверстия крепежными деталями и установлены в проточках разъемных полуобойм. Центрирующие ребра выполнены в форме упругих дугообразных планок заданного профиля и сечения, количество которых должно быть не менее трех, причем центрирующие ребра на концевых участках имеют сгибы, входящие в пазы разъемных полуобойм. 1 з.п. ф-лы, 8 ил.

Изобретение относится к нефтегазодобывающей отрасли и может быть использовано для защиты силового кабеля от механических повреждений в скважине при проведении спуско-подъемных работ подвески насосно-компрессорных труб с установленными электроцентробежными насосами в вертикальных, наклонно направленных и горизонтальных скважинах. Техническим результатом является повышение надежности крепления протектора на НКТ и уменьшение времени сборки, разборки и установки на насосно-компрессорную трубу. Протектор для защиты силового кабеля в скважине содержит корпус и откидные дугообразные зажимные скобы. Корпус выполнен как одно целое с кабельным каналом и имеет центральный канал с размером под наружный диаметр насосно-компрессорной трубы для фиксации корпуса протектора на муфтовом соединении. С двух сторон корпус оснащен пазами с замкнутыми контурами, причем с одной стороны в пазах посредством сварки закреплены петли, которые посредством оси сопрягаются с откидными дугообразными зажимными скобами, а противоположные замковые пазы выполнены с отогнутыми лепестками корпуса со стороны оси протектора и направлены в сторону кабельного канала. Один конец откидных дугообразных зажимных скоб выполнен с петлеобразным концом с возможностью вращения на оси, которая проходит через петлеобразную скобу. Кроме того, каждая откидная дугообразная зажимная скоба оснащена двумя плоскими пружинами, один конец которых жестко закреплен на наружной поверхности откидной дугообразной зажимной скобы посредством планок и контактной сварки. Корпус устройства и откидные дугообразные зажимные скобы оснащены технологическими отверстиями для сборки и разборки устройства. Откидные дугообразные зажимные скобы в поперечном сечении выполнены П-образной формы, образуя открытые ниши, в которых размещаются при сборке устройства плоские пружины, выполненные из пружинной стали. Зажимные скобы изготовлены из стали 08КП и открываются только при помощи монтажного ключа даже при сломе двух плоских пружин. 4 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к бурению скважин, в частности к опорно-центрирующим элементам бурильной колонны. Техническим результатом является увеличение эффективности работы предлагаемого центратора за счет расширения спектра амплитудно-частотных характеристик демпфируемых колебаний. Центратор бурового инструмента включает корпус с осевым каналом и радиальными отверстиями, концентрически установленную на нем с возможностью вращения центрирующую втулку, снабженную продольными ребрами на наружной поверхности и демпфирующей обоймой на внутренней поверхности и осевыми опорами в виде пяты и подпятника. При этом демпфирующая обойма снабжена радиальными шлюзами, размещенными на уровне радиальных отверстий корпуса, и круговым массивом продольных сквозных каналов. Причем внутренние полости указанных сквозных каналов через шлюзы и радиальные отверстия корпуса гидравлически связаны с осевым каналом корпуса и выполнены в форме кольцевых сегментов, разнонаправленно-расширяющихся к торцам центрирующей втулки. Подпятники установлены в осевых каналах демпфирующей обоймы с запасом осевого хода и выполнены в виде упругих полых вставок, боковые поверхности которых выполнены с углами, большими угла заклинивания, герметизирующими продольные сквозные каналы на концевых участках. 3 ил.
Наверх