Стенд для испытания струйных насосов



Стенд для испытания струйных насосов
Стенд для испытания струйных насосов

 


Владельцы патента RU 2587508:

Акционерное общество "Новомет-Пермь" (RU)

Изобретение относится к конструкциям экспериментальных стендов для испытания струйных насосов (СН), работающих в составе погружных установок для добычи нефти, содержащих электродвигатель, гидрозащиту, электроцентробежный насос и газосепаратор. Стенд содержит гравитационный сепаратор, систему задвижек, испытываемый струйный насос и электроцентробежный насос. Стенд дополнительно оснащен скважиной, в которой размещен электроцентробежный насос с погружным электродвигателем, гидрозащитой и газосепаратором, а также компрессором для закачки в скважину газа под давлением. Изобретение направлено на обеспечение возможности моделирования скважинных условий и исследования совместной работы струйного насоса в компоновке с другим погружным оборудованием, а также подбор СН к конкретной скважине. 2 ил.

 

Изобретение относится к испытаниям гидравлических машин и электродвигателей к ним, в частности к конструкциям экспериментальных стендов для испытания струйных насосов (СН), работающих в составе погружных установок для добычи нефти, содержащих электродвигатель, гидрозащиту, электроцентробежный насос и газосепаратор.

Известна конструкция экспериментального стенда для испытаний струйных насосов при откачке жидкости и газа струей жидкости [Дроздов А.Н. Технология и техника добычи нефти погружными насосами в осложненных условиях: учебное пособие. - М.: МАКС Пресс, 2008, с. 187-204], включающая в себя бак для жидкости, два подпорных погружных электроцентробежных насоса (ЭЦН), испытываемый струйный насос, полочный гравитационный сепаратор, датчики расхода и давления. При работе стенда жидкость из бака одним или двумя ЭЦН нагнетается в СН, где смешивается с инжектируемым газом и направляется в полочный гравитационный сепаратор, откуда жидкость стекает в бак, а выделившийся газ попадает в атмосферу.

Недостатком стенда является низкое давление инжектируемого газа, так как его откачка происходит из атмосферы, и как следствие получение характеристики СН, отображающей лишь узкий диапазон возможных режимов его работы.

Наиболее близким к заявляемому является стенд для испытания струйных насосов [Красильников И.А. Разработка методики расчета характеристик жидкостно-газовых эжекторов для эксплуатации скважин и водогазового воздействия на пласт с использованием насосно-эжекторных систем: Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук, М., 2010. С. 24-36], содержащий бак для жидкости, подпорный ЭЦН, испытываемый СН, систему задвижек, гравитационный сепаратор и систему подпитки газом для поддержания давления пассивной среды, включающую баллоны под давлением 20 МПа и газовый редуктор. Данный стенд позволяет проводить исследования при различных значениях перепада давления рабочей жидкости в сопле и давления инжектируемого газа в приемной камере СН.

Недостатком такого стенда является невозможность моделирования совместной работы погружного центробежного газосепаратора и струйного насоса при откачке газа из-под пакера. Кроме того, эксплуатация стенда представляет повышенную опасность из-за наличия в системе подпитки газом баллонов под давлением 20 МПа.

Задачей изобретения является обеспечение возможности моделирования скважинных условий на стенде и исследования совместной работы струйного насоса в компоновке с другим погружным оборудованием, а также подбор СН к конкретной скважине.

Указанный технический результат достигается тем, что стенд для испытания струйных насосов, содержащий гравитационный сепаратор, систему задвижек, испытываемый струйный насос и электроцентробежный насос, согласно изобретению дополнительно оснащен скважиной, в которой размещен электроцентробежный насос с погружным электродвигателем, гидрозащитой и газосепаратором, а также компрессором для закачки в скважину газа под давлением.

Наличие скважины с погружным электродвигателем (ПЭД), гидрозащитой, насосом и погружным центробежным газосепаратором дает возможность исследовать совместную работу струйного насоса с газосепаратором, который при эксплуатации осуществляет сброс порций газа в затрубное пространство. Компрессором в стенд вводится газ под давлением, равным скважинному на приеме СН.

Принципиальная схема заявляемого стенда представлена на фиг. 1, на фиг. 2 показана характеристика струйного насоса, снятая на стенде.

Стенд содержит ПЭД 1 с гидрозащитой 2, погружной центробежный газосепаратор 3 и ЭЦН 4, установленные внутри скважины 5, компрессор 13, например Reavell Н 5207, и испытываемый струйный насос 20, соединенный на входе с ЭЦН 4, а на выходе с гравитационным сепаратором 12, предназначенным для отделения жидкой фазы от газовой фазы. Погружной центробежный газосепаратор 3 обеспечивает дополнительную дегазацию рабочей жидкости, перекачиваемой из скважины 5. Перед входом в СН 20 последовательно установлены расходомер 17, контролирующий расход рабочей жидкости, задвижка 18 и датчик давления 19. Между испытуемым струйным насосом 20 и гравитационным сепаратором 12 размещены датчик давления 21, отображающий давление на выходе СН 20, и задвижка 22 для регулирования гидродинамического сопротивления сети. Гравитационный сепаратор 12 связан со скважиной 5 через жидкостную магистраль 10, на которой расположена задвижка 11. Сверху от гравитационного сепаратора 12 отходит газовая магистраль 16, сообщенная со скважиной 5 и оборудованная задвижками 23 и 24. На линии закачки газа из компрессора 13 установлены манометр 14, отображающий давление, создаваемое компрессором 13, и задвижка 15 для перекрытия подачи газа. На линии отвода газа из скважины 5 расположен трехходовой кран 6 для выбора источника пассивной среды, газовый расходомер 7 для контроля расхода пассивной среды и задвижка 8 для перекрытия сообщения СН 20 с источником пассивной среды. Давление в скважине 5 контролируется с помощью манометра 25. Для сброса давления газа стенд оснащен задвижкой 24.

Стенд работает следующим образом.

Испытания проводят в три этапа. Первый этап - закачка газа в стенд. Для предотвращения попадания газа в ЭЦН 4 и перекрытия сообщения стенда с атмосферой закрывают задвижки 18 и 24. Остальные задвижки 8, 11, 15, 22, 23 оставляют открытыми, трехходовой кран 6 устанавливают в положение, обеспечивающее сообщение скважинного пространства с приемной камерой струйного насоса 20. В газовую магистраль 16 компрессором 13 закачивают газ под давлением, равным скважинному на приеме СН. Давление закачки газа контролируют манометром 14. По достижении требуемого давления задвижку 15 закрывают.

Второй этап - вывод стенда на «рабочий режим». Открывают задвижку 18, запускают ПЭД 1. Регулируя частоту вращения вала ПЭД 1, устанавливают рабочее давление рабочей жидкости, заданное условием испытания, которое контролируется на датчике давления 19.

Третий этап - снятие характеристик. Регистрируют давление рабочей жидкости (Рр) по датчику давления 19, давление пассивной среды - газа (Рп) по датчику давления 9, давление на выходе СН (Рс) по датчику давления 21, расход рабочей жидкости (Qp) по жидкостному расходомеру 17 и расход пассивной среды (Qп) по газовому расходомеру 7 при открытой задвижке 22. Следующие точки снимаются при постепенном закрытии задвижки 22 вплоть до прекращения расхода пассивной среды. Шаг закрытия задвижки 22 определяется в ходе испытания.

После испытаний строят характеристику СН в виде зависимости безразмерного перепада давлений на СН от коэффициента эжекции u, которые определяют по следующим формулам:

- безразмерный перепад давлений на СН;

- коэффициент эжекции.

Пример полученной таким образом характеристики для высоконапорного струйного насоса НЭСП-73.0-125/0, производства АО «Новомет-Пермь», приведен на фиг. 2. Рабочей зоной этого СН является область 26 максимального коэффициента эжекции при высоком значении безразмерного перепада давлений (близкая к перегибу характеристики СН).

Условия работы СН, близкие к скважинным, обеспечиваются за счет возможности регулировки давления закачиваемого газа, а наличие скважины позволяет проводить испытания СН в компоновке со всем остальным погружным оборудованием, используемым при нефтедобыче. Моделирование на предлагаемом стенде условий конкретной скважины дает возможность наилучшим образом подобрать к ней СН.

Стенд для испытания струйных насосов, содержащий гравитационный сепаратор, систему задвижек, испытываемый струйный насос и электроцентробежный насос, отличающийся тем, что он дополнительно оснащен скважиной, в которой размещен электроцентробежный насос с погружным электродвигателем, гидрозащитой и газосепаратором, а также компрессором для закачки в скважину газа под давлением.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к машиностроению, в частности к определению при испытаниях коэффициента расхода газа через сопловой аппарат турбины, и может быть использовано в двухконтурных газотурбинных двигателях.

Изобретение относится к области диагностирования технического состояния систем управления авиационными газотурбинными двигателями. Способ безопасной эксплуатации авиационного газотурбинного двигателя включает сравнение фактического значения параметра технического состояния элементов конструкции двигателя во время эксплуатации с его предельно допустимым значением и последующее определение остаточного ресурса элементов конструкции двигателя по результатам этого сравнения.

Изобретение относится к области испытаний двигателей внутреннего сгорания (ДВС) и может быть использовано для диагностирования поршневых уплотнений ДВС при их эксплуатации.

Способ относится к области испытаний двигателей внутреннего сгорания. В заявленном способе для синхронизации используют свойство диаграммы давления, изменяющееся с изменением ее угловой позиции и обладающее в синхронизированной позиции характерным признаком.

Способ измерения рабочего моторесурса относится к области технической диагностики, в частности к измерительной технике. Способ заключается в измерении измерительным устройством действующих механических сил в рабочем объеме цилиндра (РОЦ), обусловленных перемещением воздуха при прокручивании коленчатого вала ДВС, в качестве измерительного устройства выбирают датчик шумов, преобразующий шум, возникающий при взаимодействии деталей во время прокручивания коленчатого вала, в электрическую энергию (Wpoц), измеряемую ваттметром, которая соответствует величине степени износа деталей механизмов на момент измерения рабочего моторесурса (Рм), размещают ДТП герметично в любое отверстие прямого доступа в полость РОЦ четырехтактного или двухтактного ДВС и, в пусковом режиме, в течение 1-2 секунд осуществляют измерение Рм в каждом РОЦ ДВС, результат измерения выражают математической формой алгебраической суммы Wpoц, для двухтактных ДВС в качестве измерительного устройства выбирают датчик шумов вибрации, преобразующий энергию вибрации Wв в точке поверхности головки цилиндра в электрическую энергию, результат измерения выражают математической формой алгебраической суммы Wв.

Изобретение относится к способам контроля выбросов отработавших газов при эксплуатации двигателя. Представлен способ обнаружения всасывания углеводородов в двигатель на основании одновременного отслеживания неустойчивости в работе цилиндров и повышенного тепловыделения отработавших газов.

Изобретение относится к области испытаний машин и двигателей, в частности к стендам для испытаний тепловых двигателей. Стенд для испытания тепловых двигателей содержит контур питания испытуемого двигателя штатным топливом, блок контроля параметров работы двигателя, контур подготовки исследуемого топлива, ультразвуковой проточный реактор и контур охлаждения излучателя ультразвукового проточного реактора.

Изобретение может быть использовано в двигателях внутреннего сгорания. Способ эксплуатации двигателя заключается в том, что выполняют индикацию о снижении эффективности работы системы вентиляции картера на основании характеристик провала давления в вентиляционной трубке картера в переходных условиях во время запуска двигателя.

Изобретение относится к области диагностики, а именно к способам оценки технического состояния однотипных механизмов машин, и может быть использовано, например, для оценки технического состояния узлов ходовой части транспортного средства.

Способ включает в себя оценку параметров мониторинга на основании данных работы контура обратной связи; получение индикаторов на основании параметров мониторинга; определение по меньшей мере одной сигнатуры на основании значений по меньшей мере части индикаторов; и обнаружение и локализацию деградации, влияющей на контур обратной связи, в зависимости от упомянутой по меньшей мере одной определенной сигнатуры.

Изобретение относится к области нефтегазодобывающей промышленности и может быть применено для перепуска затрубного газа в колонну насосно-компрессорных труб (НКТ) в скважинах, эксплуатируемых установками погружных электроцентробежных насосов.

Изобретение относится к нефтяной и газодобывающей промышленности, в частности к способам приготовления и нагнетания различных смесей рабочих агентов в пласты продуктивных залежей, и может быть эффективно использовано при разработке месторождений в целях утилизации попутного нефтяного газа, осуществления водогазового, физико-химического воздействий на подземные пласты для повышения нефтеотдачи, увеличения рентабельности и экологической чистоты проектов добычи, в том числе на нефтяных месторождениях с трудноизвлекаемыми запасами, может быть также эффективно использовано для осуществления операций обработки призабойных зон скважин (ПЗП), связанных с закачкой в скважины пенных систем.

Изобретение относится к вихревым установкам для разделения сред с неоднородным полем плотностей и с разной молекулярной массой компонентов, работа которых осуществляется в соответствии с законом свободно вращающегося вихревого потока с неоднородным полем плотностей и с разной молекулярной массой компонентов, открытым автором в 1994 году, и может быть использовано по своему прямому назначению для раздельного выделения горючей составляющей и углекислого газа из воздуха, а также возможно использование установки для его реализации при различных вариантах конструктивного выполнения установки для разделения сред в вихревых потоках в различных отраслях производства, в частности химической промышленности, тепловой и атомной энергетике, нефтегазодобывающей и перерабатывающей промышленности и многих производствах.

Изобретение относится к области жидких флегматизированных монотоплив и их использования в камерах двигателей внешнего сгорания. .

Эжектор // 2354856

Эжектор // 2353820
Изобретение относится к струйной технике и может быть использовано в нефтегазодобывающей промышленности. .

Эжектор // 2348836
Изобретение относится к области струйной техники, включает в себя множество решений по конструкции струйных насосов, связанных зависимостями, в том числе с числом 3,14 при отводе около 100 градусов и с числами до 2000 и более, при отводе 175 и более градусов (для больших, сверхзвуковых подач рабочего продукта).

Изобретение относится к стендовому оборудованию для ускоренных ресурсных испытаний струйных аппаратов и струйной техники для перекачки пульпы. .

Изобретение относится к струйным установкам для испытания и освоения скважин. .

Изобретение относится к техническому обслуживанию вертолетных двигателей. Технический результат - предоставление системы назначения технического обслуживания, которая принимает во внимание множество составляющих уже примененного технического обслуживания, полетные условия эксплуатации и конкретную конфигурацию двигателя, чтобы определить операции по техническому обслуживанию для вертолетного двигателя. Система для назначения технического обслуживания (ТО) вертолетных двигателей содержит централизованную базу данных; средство для сбора информации о показателе(ях) рабочего состояния двигателей и для обновления данных о рабочем состоянии в зависимости от собранной информации; средство для идентификации операции по ТО; средство для генерирования непрерывной сигнализации для каждой идентифицированной операции по ТО; средство для удостоверенного цифровой подписью обновления данных о примененном ТО и данных о конкретизированной конфигурации в соответствии с каждой операцией по техническому ТО и средство для деактивации активированной сигнализации. 2 н. и 4 з.п. ф-лы, 6 ил.
Наверх