Модульная секция погружного центробежного насоса



Модульная секция погружного центробежного насоса
Модульная секция погружного центробежного насоса
Модульная секция погружного центробежного насоса

 


Владельцы патента RU 2564744:

Михайлов Александр Николаевич (RU)

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в погружных центробежных насосах для добычи пластовой жидкости из скважин. Модульная секция погружного центробежного насоса содержит основание и головку со встроенными радиальными подшипниками, переходники с промежуточными подшипниками, фильтроэлементы. Также секция содержит перфорированные отверстиями трубчатые элементы, расположенные между основанием и нижним переходником, между переходниками, между верхним переходником и головкой и соединенные с ними посредством резьбы. Секция имеет вал, установленный во встроенных радиальных подшипниках головки и основания и в промежуточных подшипниках с возможностью вращения. Фильтроэлементы расположены поверх переходников и трубчатых элементов, содержат по краям распорные кольца. Трубчатые элементы и переходники имеют возможность контакта наружными поверхностями с внутренними элементами фильтроэлементов. Изобретение направлено на повышение надежности, долговечности, снижения стоимости секции, увеличение межремонтного периода секции и всего насоса в целом. 4 з.п. ф-лы, 3 ил.

 

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

Известен входной модуль погружного центробежного электронасоса для подъема жидкости из скважин, основание которого снабжено самоочищающимся многосекционным фильтром (см. патент РФ №42081, МПК 7F04D 13/10, опубл. 20.11.2004 г.).

Однако в такой конструкции происходит быстрый износ опоры, установленной в гидрозащите из-за ее незащищенности от оседающего под действием сил тяжести мелкофракционного шлама, проникающего в полость вместе с газожидкостной эмульсией после фильтрации ее щелевым фильтроэлементом. Вследствие износа опоры и внутренних трущихся поверхностей возникают значительные вибрационные и кавитационные процессы, приводящие к выходу из строя погружного центробежного электронасоса. Наличие зазора между торцом щелевого экрана и наружного кольца приводит к проникновению шлама внутрь модуля. Наличие в верхней части рабочих аппаратов приводит к возникновению застойных зон, в которых вследствие кавитационных процессов происходит откладывание мелкофракционного шлама.

Известна модульная секция погружного центробежного насоса, которая может быть использована для добычи пластовой жидкости (нефти) из скважин (см. патент РФ №2312253, МПК 7F04D 13/10, опубл. 10.12.2007 г.). Модульная секция насоса содержит перфорированный корпус с расположенным на нем многосекционным щелевым фильтроэлементом, включающим наружные кольца, и установленный в корпусе посредством промежуточного подшипника вал. Во внутренней полости модульной секции установлены дополнительные промежуточные подшипники, которые отделены друг от друга равными по размеру перфорированными трубками. Промежуточные подшипники снабжены отбойниками и элементами подпружинивания отбойников, которые размещены попарно в каждом промежуточном подшипнике. Перфорированный корпус и фильтроэлемент стянуты сверху верхней головкой с размещенным в ней верхним подшипником, а снизу - нижним основанием с размещенной в нем защитной втулкой на шлицевой муфте. Торцы концов секций щелевого фильтроэлемента скрыты в пазах наружных колец.

Недостатком данной модульной секции является то, что отфильтрованной жидкости необходимо пройти в узком зазоре между щелевым экраном и перфорированным корпусом, в зазоре между перфорированным корпусом и перфорированными трубками, вследствие чего растет гидродинамическое сопротивление потоку жидкости. Кроме того, в этих зазорах под действием сил тяжести идет оседание продуктов коррозии и мелкофракционного шлама, проникающего в полости вместе с газожидкостной эмульсией после фильтрации ее щелевым фильтроэлементом. Все это приводит к снижению надежности работы фильтра и насосной установки в целом из-за снижения давления на входе в насос, приводит к частому подъему для очистки и ремонта модульной секции и насосной установки в целом. Снижение давления на входе в насос может привести к выделению газа (закипанию) из пластовой жидкости, что может привести к условиям возникновения кавитационных процессов, к сухому трению в подшипниках с их разрушением, к ухудшению условий работы ступеней насоса вплоть до остановки подачи пластовой жидкости. Все это приводит к снижению надежности модульной секции, соответственно и всей насосной установки, приводит к частому подъему насосной установки и снижению межремонтного периода модульной секции, всей насосной установки. Вследствие сложности конструкции, сложности сборки, наличия кроме перфорированного корпуса и перфорированных трубок, элементов подпружинивания отбойников, которые могут разрушиться в процессе работы, увеличивается стоимость и снижается надежность конструкции модульной секции погружного центробежного насоса.

Задачей изобретения является повышение надежности, долговечности, снижение стоимости модульной секции, увеличение межремонтного периода модульной секции и насосной установки в целом.

Указанный технический результат достигается тем, что в модульной секции погружного центробежного насоса, содержащей основание и головку со встроенными радиальными подшипниками, переходники с промежуточными подшипниками, фильтроэлементы, перфорированные отверстиями трубчатые элементы, расположенные между основанием и нижним переходником, между переходниками, между верхним переходником и головкой и соединенные с ними посредством резьбы, вал, установленный во встроенных радиальных подшипниках головки и основания и в промежуточных подшипниках с возможностью вращения, при этом фильтроэлементы расположены поверх переходников и трубчатых элементов, содержат по краям распорные кольца, трубчатые элементы и переходники имеют возможность контакта наружными поверхностями с внутренними элементами фильтроэлементов.

Кроме этого фильтроэлементы выполнены в виде каркасно-проволочного щелевого фильтра.

Кроме того, в одном или в нескольких местах между фильтроэлементами установлены неподвижно поверх переходников или (и) трубчатых элементов центраторы с элементами для фиксации кабельного удлинителя.

Кроме того, соединенные между собой резьбой, перфорированные отверстиями трубчатые элементы и переходники законтрены от взаимного перемещения в одном или в нескольких местах сваркой между собой.

Кроме того, сварной шов выполнен по стыку выступающего пояска переходника и с выступающим пояском трубчатого элемента, при этом выступающие пояски изготовлены путем выполнения кольцевой проточки на трубчатом элементе и переходнике. Это исключает коробление при сварке и позволяет снизить стоимость при ремонтных работах путем простого срезания сваренных выступающих поясков при демонтаже модульной секции и сварке по выступающим пояскам в других местах при сборке модульной секции для предотвращения отворота.

Сущность изобретения поясняется прилагаемыми фигурами.

На фиг. 1 представлена модульная секция погружного центробежного насоса.

На фиг. 2 представлен вид А фиг. 1, на котором изображен фрагмент модульной секции, где между фильтроэлементами установлены неподвижно поверх переходников и трубчатых элементов центраторы с элементами для фиксации кабельного удлинителя, соединенные между собой резьбой трубчатые элементы и переходники законтрены от взаимного перемещения в одном или в нескольких местах сваркой между собой.

На фиг. 3 представлен вид Б фиг. 2, на котором изображен фрагмент модульной секции, где сварной шов выполнен по стыку выступающего пояска переходника с выступающим пояском трубчатого элемента, при этом выступающие пояски изготовлены путем выполнения кольцевой проточки на трубчатом элементе и переходнике.

Модульная секция погружного центробежного насоса содержит основание 1 и головку 2 со встроенными радиальными подшипниками 3, переходники 4 с промежуточными подшипниками 5, фильтроэлементы 6, перфорированные отверстиями 7 трубчатые элементы 8, расположенные между основанием 1 и нижним переходником 4, между переходниками 4, между верхним переходником 4 и головкой 2 и соединены с ними посредством резьбы 9, вал 10. Вал 10 установлен во встроенных радиальных подшипниках 3 основания 1 и головки 2 и в промежуточных подшипниках 5 с возможностью вращения. Фильтроэлементы 6 расположены поверх переходников 4 и трубчатых элементов 8, содержат по краям распорные кольца 11. Трубчатые элементы 8 и переходники 4 имеют возможность контакта наружными поверхностями 12, 13 с внутренними элементами 14 фильтроэлементов 6. Переходники для удобства сборки и разборки модульной секции могут иметь глухие отверстия 15.

Кроме этого фильтроэлементы 6 выполнены в виде каркасно-проволочного щелевого фильтра.

Кроме этого в одном или в нескольких местах между фильтроэлементами 6 установлены неподвижно поверх переходников 4 или (и) трубчатых элементов 8 центраторы 16 с элементами 17 для фиксации кабельного удлинителя 18.

Кроме этого соединенные между собой резьбой перфорированные отверстиями 7 трубчатые элементы 8 и переходники 4 законтрены от взаимного перемещения в одном или в нескольких местах сваркой 19 между собой.

Кроме этого сварной шов 19 выполнен по стыку 20 выступающего пояска 21 переходника 4 с выступающим пояском 22 трубчатого элемента 8, при этом выступающие пояски 21, 22 изготовлены путем выполнения кольцевых проточек 23, 24 на трубчатом элементе 8 и переходнике 4.

Работает модульная секция погружного центробежного насоса следующим образом.

Пластовая жидкость, поднявшись по стволу скважины, попадает на фильтроэлементы 6. Пройдя через фильтроэлементы 6, которые располагается между основанием 1 и переходником 4, между переходниками 4, между переходником 4 и головкой 2, пластовая жидкость очищается от крупных частиц мехпримесей до суспензионного состояния и свободно проходит через отверстия 7 трубчатых элементов 8 во внутреннюю полость модульной секции. Далее отфильтрованная жидкость проходит через отверстия промежуточных подшипников 5, между валом 10 и перфорированные отверстиями 7 трубчатыми элементами 8, проходит через радиальный подшипник 3, расположенный в головке 1 модульной секции, пройдя головку 1 модульной секции, продолжает движение вверх. Перфорированные отверстиями 7 трубчатые элементы 8 и переходники 4 воспринимают и передают возникающие при эксплуатации погружного центробежного насоса нагрузки. Трубчатые элементы 8 и переходники 4 не позволяют при эксплуатации разрушаться фильтроэлементам 6 вследствие того, что фильтроэлементы 6 расположены поверх переходников 4 и трубчатых элементов 8, содержат по краям распорные кольца 9, трубчатые элементы 8 и переходники 4 имеют возможность контакта наружными поверхностями 12, 13 с внутренними элементами 14 фильтроэлементов 6. Наличие по краям фильтроэлементов 6 распорных колец 9 исключает зазор между торцом фильтроэлемента 6 и основания 1, между фильтроэлементами 6, между торцом фильтроэлемента и головки, исключает проникновение шлама внутрь модуля, защищает края фильтроэлемента 6 от разрушения при спуске в скважину и подъеме насосной установки из скважины. Все это повышает надежность, долговечность и приводит к снижению стоимости модульной секции, приводит к увеличению межремонтного периода модульной секции и насосной установки в целом. Вал 10 может быть ограничен в продольном перемещении посредством втулок упорных 25 и колец опорных 26.

В связи с тем что отфильтрованная жидкость свободно проходит через отверстия 7 трубчатых элементов 8, отфильтрованная пластовая жидкость, свободно без образования обратных токов и застойных зон преодолевая минимальное сопротивление, попадает в следующую модульную секцию или в секцию насоса насосной установки. Перфорированные отверстиями 7 трубчатые элементы 8 герметично соединены с основанием 1, с переходниками 4, с головкой 2 посредством резьбы 9 и уплотнительных элементов 27, что не позволяет частицам мехпримеси попадать в насосную установку. Исполнение фильтроэлемента 6 в виде каркасно-проволочного щелевого фильтра создает при работе насосной установки самоочищающуюся от внешних частиц наружную цилиндрическую фильтрующую поверхность. Наличие на наружной цилиндрической поверхности переходников 4 глухих отверстий 15 позволяет надежно зафиксировать фильтроэлементы 6 и трубчатые элементы 8. Установленные в одном или в нескольких местах между фильтроэлементами 6 неподвижно поверх переходников 4 или (и) трубчатых элементов 8 центраторы 16 с элементами 17 для фиксации кабельного удлинителя 18 защищают фильтроэлементы 6 от разрушения и разрывов при эксплуатации, при спуске и подъеме насосной установки из скважины, исключая соприкосновение фильтроэлементов 6 со скважиной, предотвращают от разрушения кабельный удлинитель (кабель) при эксплуатации, при спуске и подъеме насосной установки из скважины. Это приводит к повышению надежности, долговечности и снижению стоимости модульной секции, увеличивает межремонтный период модульной секции и насосной установки в целом.

Законтривание соединенных между собой резьбой 9 от взаимного перемещения в одном или в нескольких местах сваркой 19 между собой перфорированных отверстиями 7 трубчатых элементов 8 и переходников 4 надежно предотвращает проворот относительно друг друга трубчатых элементов 8 и переходников 4 при работе насосной установки. Это повышает надежность модульной секции и насосной установки в целом.

Выполнение сварного шва 19 по стыку 20 выступающего пояска 21 переходника 4 с выступающим пояском 22 трубчатого элемента 8, при этом выступающие пояски 21 22 изготовлены путем выполнения кольцевой проточек 23, 24 на трубчатом элементе и переходнике, повышает надежность модульной секции вследствие того, что при таком виде сварки не происходит коробления конструкции модульной секции вследствие минимальных тепловых потоков при сварке выступающих поясков.

Выполнение таким образом модульной секции погружного центробежного насоса позволяет повысить надежность, долговечность и снизить стоимость модульной секции, позволяет увеличить межремонтный период модульной секции и насосной установки в целом.

1. Модульная секция погружного центробежного насоса, содержащая основание и головку со встроенными радиальными подшипниками, переходники с промежуточными подшипниками, фильтроэлементы, перфорированные отверстиями трубчатые элементы, расположенные между основанием и нижним переходником, между переходниками, между верхним переходником и головкой и соединенные с ними посредством резьбы, вал, установленный во встроенных радиальных подшипниках головки и основания и в промежуточных подшипниках с возможностью вращения, при этом фильтроэлементы расположены поверх переходников и трубчатых элементов, содержат по краям распорные кольца, трубчатые элементы и переходники имеют возможность контакта наружными поверхностями с внутренними элементами фильтроэлементов.

2. Модульная секция по п. 1, отличающаяся тем, что фильтроэлементы выполнены в виде каркасно-проволочного щелевого фильтра.

3. Модульная секция по п. 1, отличающаяся тем, что в одном или в нескольких местах между фильтроэлементами установлены неподвижно поверх переходников или/и трубчатых элементов центраторы с элементами для фиксации кабельного удлинителя.

4. Модульная секция по любому из пп. 1-3, отличающаяся тем, что соединенные между собой резьбой, перфорированные отверстиями трубчатые элементы и переходники законтрены от взаимного перемещения в одном или в нескольких местах сваркой между собой.

5. Модульная секция по п. 4, отличающаяся тем, что сварной шов выполнен по стыку выступающего пояска переходника с выступающим пояском трубчатого элемента, при этом выступающие пояски изготовлены путем выполнения кольцевой проточки на трубчатом элементе и переходнике.



 

Похожие патенты:

Группа изобретений может быть использована в погружных электроцентробежных насосах для добычи нефти, в скважинных фильтрах, фильтрах для очистки воды и в других фильтрующих оборудованиях.

Винтовой центробежный насос (1) содержит корпус (3) насоса с входным отверстием (3а) насоса и расположенное внутри корпуса (3) насоса с возможностью вращения винтовое центробежное колесо (20) со ступицей (21), а также лопастью (25), и содержит вращаемый приводной вал (33), который соединен с винтовым центробежным колесом (20), и закрывающую пластину (2).

Транспортирующее устройство (1) с автоматическим регулированием транспортируемого объема включает в себя насосное устройство (2), всасывающую емкость (3), а также всасывающий приямок (4), при этом всасывающая емкость (3) имеет всасывающую камеру (3h), которая через перепускную кромку (3g), а также через тангенциально входящий во всасывающую емкость (3) подводящий канал (3b) соединена со всасывающим приямком (4), при этом насосное устройство (2) включает в себя всасывающую трубу (2c), а также соединенный со всасывающей трубой (2c) проводящим текучую среду соединением центробежный насос (2a), при этом всасывающая труба (2c) сверху вдается во всасывающую емкость (3), при этом подводящий канал (3b), ориентированный соответственно направлению (S2) вращения центробежного насоса (2a), входит во всасывающую емкость (3), при этом всасывающая труба (2c) через соединительную трубу (2e) соединена с центробежным насосом (2a), при этом соединительная труба (2e) имеет отдельный участок (2n), который проходит относительно всасывающей трубы (2c) под углом α от 45° до 135°.

Изобретение относится к нефтяной промышленности и может быть использовано при добыче нефти погружными насосами из скважин, продукция которых содержит твердые частицы - механические примеси.

Изобретение относится к способам очистки поверхностей металлических лопаток компрессоров турбонагнетателей и нагнетателей с механическим приводом для наддува цилиндров судовых двигателей внутреннего сгорания воздухом из машинно-котельного отделения, а также нагнетателей двигателей внутреннего сгорания иного применения с наддувом цилиндров нагнетателями.

Изобретение относится к насосостроению и может быть использовано в погружных центробежных насосах для добычи пластовой жидкости (нефти) из скважин. Модульная секция фильтра погружного насосного агрегата состоит из головки, основания, корпуса с отверстиями, фильтроэлемента, вала с подшипниками, каждый из которых содержит подвижную и неподвижную втулки, составляющие пару трения.

Изобретение относится к погружному оборудованию и предназначено для удаления механических примесей из скважинной жидкости, поступающей на прием электроцентробежного насоса.

Изобретение относится к области насосостроения и может быть использовано при добыче нефти из скважин. .

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности и предназначено для добычи нефти из скважин, в том числе с высоким содержанием механических примесей и газа, погружными электроцентробежными насосами.

Изобретение относится к компрессорной установке с компрессором, с линией всасывания и с отводящей линией, с блоком управления, который управляет работой компрессора и/или работой соседних модулей.

Изобретение относится к нефтяному машиностроению, в частности к многоступенчатым погружным насосам для откачки пластовой жидкости из скважин. Насос содержит вал, по крайней мере, одну ступень с направляющим аппаратом и рабочим колесом.

Изобретение относится к области добычи углеводородов насосами различных типов с погружным электродвигателем. Cпособ обеспечивает герметичное разъемное соединение во входном модуле электрической линии погружного электродвигателя.

Группа изобретений относится к турбоустановке и способу для сообщения энергии многофазной текучей среде. Турбоустановка содержит корпус, имеющий впускное отверстие и выпускное отверстие, секцию осевой ступени, содержащую по меньшей мере одну осевую ступень, секцию диагональной ступени, содержащую по меньшей мере одну диагональную ступень, проточно соединенную с секцией осевой ступени, и секцию центробежной ступени, содержащую по меньшей мере одну центробежную ступень, проточно соединенную с секцией диагональной ступени.

Группа изобретений относится к нефтедобывающей промышленности и может быть применена для эксплуатации скважин. Способ включает добычу скважинного продукта электроцентробежным насосом (ЭЦН) и выполнение ремонтно-восстановительных работ с проведением спускоподъемных операций, промывки и шаблонирования скважины, декольматацию и ввод скважины в эксплуатацию.

Изобретение относится к нефтяному машиностроению и может быть использовано в погружных центробежных высокоскоростных скважинных насосах для добычи нефти из скважин с высоким содержанием солей, свободного газа и механических примесей.

Изобретение относится к нефтедобывающему электрооборудованию. Электрооборудование включает в себя установки (2) погружных электронасосов по числу скважин (1), связанные через кабель (6), и повышающий трансформатор (3) с соответствующей наземной станцией (4) управления прямого пуска, подключенной к питающей сети.

Cистема насоса с непосредственным приводом предназначена для использования при перекачивании жидкостей из глубоких скважин. В насосе с непосредственным приводом подшипники или втулки имеют оптимальный шаг, учитывая различные эксплуатационные соображения, такие как нагрузка, путь, давление и натяжение.

Изобретение относится к насосам центробежным модульным для добычи нефти, воды и других жидкостей из скважин. Насос содержит насосные модули (1, 2) с соединительными деталями.

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, а именно к оборудованию для добычи нефти с высокой концентрацией газа, и может быть использовано для поверхностной перекачки газожидкостной смеси.

Изобретение относится к нефтяной промышленности, в частности к погружным многоступенчатым центробежным насосам, предназначенным для добычи нефти в условиях, осложненных отложением солей.

Изобретение относится к предохранительным и крепежным устройствам кабельных линий питания погружных электродвигателей, используемых в качестве приводов центробежных насосов для добычи нефти и других пластовых жидкостей. Устройство содержит основание с шейкой 3 между фланцами 4, 5. Часть верхнего фланца 5 секции 1 насоса выполнена в виде детали прямоугольной формы, имеющее отверстие под болт и верхнюю площадку, на которую укладывается кабель 10. Поверх кабеля 10 установлен кожух с боковыми стенками 14, имеющими отверстия. Нижняя часть верхней стенки кожуха и верхняя площадка образуют паз под кабель 10. Кожух выполнен цельным, верхняя стенка устройства имеет длину от фланца 5 до фланца 4. По всей длине кожуха выполнены ребра жесткости, переходящие в боковые стенки 14, выполненные ступенчатыми. Стенки 14 снабжены с одной стороны отверстием продолговатой формы, с другой стороны - отверстием каплевидной формы, сужающимся к основанию. Болт имеет конусную часть, расширяющуюся к головке болта, с возможностью фиксации на отверстии каплевидной формы. Изобретение направлено на повышение надежности работы устройства с одновременным упрощением устройства и конструкции насосной секции в целом. 12 илл.
Наверх