Погружной объемный насос

Авторы патента:

Большаков Дмитрий Михайлович (RU)

Нагиев Али Тельман оглы (RU)

Жеребцов Владимир Васильевич (RU)

F04B47/08 - с гидравлическими или пневматическими двигателями

Владельцы патента RU 2609561:

Общество с ограниченной ответственностью "Дрим Ойл" (RU)

Изобретение относится к области насосостроения и может быть использовано в нефтедобывающей промышленности при эксплуатации малодебитных скважин с осложненными характеристиками нефтяного пласта. Насос содержит погружной электродвигатель с протектором, через вал которого вал электродвигателя кинематически связан с валом приводного маслонасоса. Полости поршневого рабочего насоса подключены через гидрораспределитель к всасывающей и нагнетательной линиям приводного маслонасоса. Предохранительный клапан установлен на нагнетательной линии приводного маслонасоса. Содержит гидрокомпенсатор, масляный бак с фильтром тонкой очистки масла, компенсатор объемного расширения масла. Выход приводного насоса через напорную линию соединен с предохранительным клапаном и фильтром тонкой очистки. Фильтр тонкой очистки соединен с входом в гидрораспределитель, а входы всасывающей и нагнетательной линий гидрораспределителя соединены с гидродвигателем через фильтры тонкой очистки. На входе в приводной насос дополнительно установлен магнитный фильтр. Повышается надежность и безотказность работы приводного устройства насоса. 1ил.

Область техники, к которой относится изобретение

Уровень техники

Известен плунжерный погружной объемный насос с гидрокомпенсатором, содержащий погружной электродвигатель с протектором, кинематически связанный с приводным насосом, плунжерный рабочий насос, масляный бак, компенсатор объемного расширения масла и гидродвигатель. Подпоршневые полости гидродвигателя подключены через автоматический реверсивный клапан к всасывающей и нагнетательной линиям приводного насоса, а поршни гидродвигателя соединены с плунжерами рабочего насоса. Надпоршневая полость гидрокомпенсатора связана с выходом рабочего насоса, а подпоршневая - с надпоршневыми полостями гидродвигателя (Патент РФ №123858, 10.01.2013).

Недостатком известной конструкции является то, что отсутствуют фильтры тонкой очистки после автоматического реверсивного клапана, которые защищали бы его от попадания в него механических примесей из плунжерной части насоса.

Сущность изобретения

Технической задачей, которую решает созданное техническое решение, является повышение надежности и безотказности работы приводного устройства насоса.

Технический результат заявленного изобретения заключается в повышении надежности и безотказности работы приводного устройства и всего насоса в целом за счет предотвращения попадания в гидрораспределитель механических примесей из гидродвигателя, рабочего насоса и компенсационного узла.

Указанный технический результат достигается за счет того, что погружной объемный насос, содержащий погружной электродвигатель с протектором, через вал которого вал электродвигателя кинематически связан с валом приводного маслонасоса, гидродвигатель, поршневой рабочий насос, полости которого подключены через гидрораспределитель к всасывающей и нагнетательной линиям приводного маслонасоса, предохранительный клапан, установленный на нагнетательной линии приводного маслонасоса, гидрокомпенсатор, масляный бак с фильтром тонкой очистки масла, компенсатор объемного расширения масла, причем выход приводного насоса через напорную линию соединен с предохранительным клапаном и фильтром тонкой очистки, причем фильтр тонкой очистки соединен с входом в гидрораспределитель, а входы всасывающей и нагнетательной линий гидрораспределителя соединены с гидродвигателем через фильтры тонкой очистки, причем на входе в приводной насос дополнительно установлен магнитный фильтр.

Краткое описание чертежей

Фиг. 1 - погружной объемный насос, продольный разрез.

На чертеже цифрами обозначены следующие позиции:

1 - погружной маслозаполненный электродвигатель; 2 - протектор; 3 - вал; 4 - приводной насос; 5 - диафрагма; 6 - корпус приводного насоса; 7 - фильтр; 8 - фильтр тонкой очистки; 9 - предохранительный клапан; 10 - гидрораспределитель; 11 - фильтр тонкой очистки, 12 - фильтр тонкой очистки, 13 - магнитный фильтр; 14 - гидродвигатель; 15 - рабочий насос; 16 - компенсационный узел.

Раскрытие изобретения

Погружной объемный насос крепится к колонне стандартных насосно-компрессорных труб (НКТ).

Погружной объемный состоит из последовательно установленных следующих основных элементов:

погружного маслозаполненного электродвигателя (1), протектора (2), приводного устройства, гидродвигателя, рабочего насоса, компенсационного узла.

Приводное устройство содержит гидрораспределитель (10), выполненный, например, в виде автоматического реверсивного клапана, фильтр тонкой очистки (8), предохранительный клапан (9), приводной насос (4) с всасывающей и нагнетательной линиями, фильтр (7), вал (3) и диафрагму (5), ниппель (36) приводного устройства, объединенных корпусом (6), при этом полость корпуса (6) заполнена гидравлическим маслом. Таким образом, корпус (6) образует масляный бак. На входе в приводной насос (4) установлен фильтр (7), а выход приводного насоса (4) через напорную линию соединен с предохранительным клапаном (9) и фильтром тонкой очистки (8), причем фильтр тонкой очистки (8) соединен со входом в гидрораспределитель (10). Входы всасывающей и нагнетательной линии гидрораспределителя соединены с гидродвигателем погружного объемного насоса через фильтры тонкой очистки (11) и (12). На выходе из гидрораспределителя установлен фильтр (13) обладающий магнитными свойствами. Диафрагма (5) служит компенсатором объемного расширения масла.

Вал электродвигателя (1) через муфту соединен с валом протектора(2), который в свою очередь соединен посредством вала (3) с валом приводного насоса (4), например, шестеренчатого; приводное устройство соединено с гидродвигателем. Гидрораспределитель (10) установлен на всасывающей и нагнетательной линиях приводного насоса (4). Приводной насос (4) через гидрораспределитель (10), а далее через фильтр тонкой очистки (11, 12) соединен с гидродвигателем. Выход гидрораспределителя (10) связан с всасывающей линией приводного насоса (4) через магнитный фильтр (13).

Погружной объемный насос крепится к колонне насосно-компрессорных труб (НКТ) (на чертеже не показано).

Погружной объемный насос работает следующим образом.

Перед погружением установки в скважину полости электродвигателя (1) с протектором (2) и система гидропривода заполняются очищенным маслом, соответствующим рабочему температурному режиму.

При погружении установки в нефтяной пласт добываемая жидкость втекает в полости рабочего насоса.

При включении электродвигателя (1) начинает работать приводной насос (4), который через гидрораспределитель (10) подает масло в одну из полостей гидродвигателя. Гидродвигатель приводит в движение рабочий насос, и тот в свою очередь выталкивает добываемую жидкость в колонну насосно-компрессорных труб.

Приведенное техническое решение, а именно то, что приводное устройство содержит три фильтра тонкой очистки, позволяет предотвратить попадание в гидрораспределитель механических примесей из гидродвигателя, рабочего насоса и компенсационного узла. Данное решение также позволяет улучшить общую фильтрацию установки, а постоянная смена направления гидравлического потока по упомянутым линиям обеспечивает самоочищение и регенерацию этих фильтров. Магнитный фильтр обеспечивает дополнительную защиту приводного насоса (4) от продуктов механического износа. Указанное техническое решения позволяет повысить надежность и безотказность работы приводного устройства и всего насоса в целом.

Погружной объемный насос, содержащий погружной электродвигатель с протектором, через вал которого вал электродвигателя кинематически связан с валом приводного маслонасоса, гидродвигатель, поршневой рабочий насос, полости которого подключены через гидрораспределитель к всасывающей и нагнетательной линиям приводного маслонасоса, предохранительный клапан, установленный на нагнетательной линии приводного маслонасоса, гидрокомпенсатор, масляный бак с фильтром тонкой очистки масла, компенсатор объемного расширения масла, отличающийся тем, что выход приводного насоса через напорную линию соединен с предохранительным клапаном и фильтром тонкой очистки, причем фильтр тонкой очистки соединен с входом в гидрораспределитель, а входы всасывающей и нагнетательной линий гидрораспределителя соединены с гидродвигателем через фильтры тонкой очистки, причем на входе в приводной насос дополнительно установлен магнитный фильтр

Изобретение относится к области нефтегазодобывающей промышленности и может применяться в нефтедобыче. Установка электропогружного гидропоршневого насоса содержит связанные между собой наземные станцию управления и понижающий трансформатор системы электропитания, силовой кабель и подземное оборудование, подвешенное на НКТ к устью скважины.

Погружной объемный насос // 2600840

Погружной объемный насос // 2600832

Изобретение относится к насосному оборудованию и может быть использовано в нефтедобывающей промышленности при эксплуатации малодебитных скважин с осложненными характеристиками нефтяного пласта.

Погружной объемный насос // 2600830

Установка погружная электрогидроприводная // 2579790

Электрогидрообъёмная глубинная насосная установка для добычи нефти // 2559902

Насосная установка предназначена для подъема нефти с больших глубин малодебитных скважин. Погружная насосная установка представляет собой герметичную капсулу, в которой размещены погружной электродвигатель и соединенный с ним приводной насос.

Сильфонный глубинный насос // 2536437

Изобретение относится к области насосостроения, в частности к насосным установкам, предназначенным для подъема жидкости с больших глубин, например из малодебитных скважин.

Насосная установка // 2515693

Изобретение относится к скважинным насосным установкам и может быть использовано при добыче нефти, воды и других жидкостей из скважины. Установка содержит привод, плунжерный насос с возвратно-поступательным движением плунжера за счет продольной упругой деформации полого штока.

Насосная установка // 2506458

Изобретение относится к области насосостроения и может быть использовано в скважинных насосных установках для добычи нефти, воды и других жидкостей из скважин. Установка содержит плунжерный насос с возвратно-поступательным движением плунжера за счет продольной упругой деформации полого штока с наполнителем, верхний конец которого закреплен на устье скважины.

Установка погружная электрогидроприводная // 2504692

Погружной объемный насос // 2610168

Изобретение относится к области насосостроения и может быть использовано в нефтедобывающей промышленности при эксплуатации малодебитных скважин с осложненными характеристиками нефтяного пласта. Насос содержит погружной электродвигатель, приводной маслонасос, поршневой рабочий насос с всасывающими и нагнетательными клапанами. Рабочий насос жестко связан через шток с поршневым гидродвигателем. Полости гидродвигателя подключены через автоматический реверсивный клапан к всасывающей и нагнетательной линиям приводного маслонасоса. На последней установлен предохранительный клапан, компенсационный узел, надпоршневая полость которого связана с выходом рабочего насоса, масляный бак с фильтрами тонкой очистки масла, компенсатор объемного расширения масла. Электродвигатель снабжен протектором, через вал которого вал электродвигателя кинематически связан с валом приводного маслонасоса. Снаружи корпуса рабочего насоса с зазором от корпуса рабочего насоса установлен фильтрующий модуль, диаметрально не превышающий габаритов погружного объемного насоса. Поршни рабочего насоса выполнены в диаметре меньше диаметра поршня гидродвигателя. Корпус рабочего насоса выполнен в диаметре меньше диаметра корпуса компенсационного узла и корпуса гидродвигателя. Изобретение позволит повысить эксплуатационные характеристики и надежность оборудования. 5 з.п. ф-лы, 1 ил.

Насосная установка с электрогидравлическим приводом // 2613150

Изобретение относится к области насосостроения и предназначено для подъема жидкости с больших глубин при добыче нефти из малодебитных скважин. Установка содержит погружной электродвигатель, гидропривод с приводным насосом, компенсатором, гидродвигателем и гидрораспределителем и два рабочих насоса диафрагменного типа. Гидродвигатель состоит из двух гидроцилиндров, разделенных поршнями на напорную и приводную полости. Диафрагмы компенсатора и рабочих насосов имеют вогнутую форму с плоским фланцем. Каждая диафрагма закреплена фланцевой частью между двумя кожухами аналогичной формы. Одна сторона диафрагмы рабочего насоса образует приводную полость, а другая сторона диафрагмы сообщена с внутренней полостью рабочего насоса. Приводные полости рабочих насосов соединены с приводными полостями гидроцилиндров и снабжены системой клапанов для контроля нагрузки на диафрагмы. Гидропривод содержит фильтр, клапан защиты при обратном вращении электродвигателя, обратный клапан в напорной линии, клапан стравливания. Обеспечивается стабильная работа при содержании свободного газа в перекачиваемой жидкой среде и увеличение сроков эксплуатации установки. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Погружной объемный насос // 2625420

Изобретение относится к насосостроению и может быть использовано в нефтедобывающей промышленности при эксплуатации малодебитных скважин с осложненными характеристиками нефтяного пласта. Насос содержит погружной электродвигатель, вал электродвигателя, кинематически связанный с приводным маслонасосом, протектор, компенсатор объемного расширения масла, содержащий диафрагму, масляный бак, гидроузел с фильтрами тонкой очистки масла, гидродвигатель, рабочий насос, компенсационный узел. Компенсатор объемного расширения масла расположен над приводным насосом. Под приводным маслонасосом расположен протектор защиты электродвигателя. Компенсатор объемного расширения масла снабжен двумя диафрагмами, разделенными между собой дополнительным ниппелем. Внутри полости одной из двух диафрагм дополнительно установлен корпус с образованием полости между внутренней поверхностью диафрагмы и наружной поверхностью корпуса. Использование изобретения позволит повысить надежность, улучшить технологичность и эксплуатационные характеристики насоса. 10 з.п. ф-лы, 1 ил.

Установка погружная электрогидроприводная (варианты) // 2628679

Группа изобретений относится к области насосостроения и может быть использована в нефтедобывающей промышленности при эксплуатации малодебитных скважин с осложненными характеристиками нефтяного пласта. Установка содержит погружной электродвигатель и маслостанцию, в состав которой входит, по крайней мере, один приводной маслонасос, кинематически связанный с электродвигателем. Гидродвигатель содержит два поршня, соединенных промежуточным штоком. На торце каждого из поршней установлен шток. Гидрораспределитель гидравлически соединен с приводным насосом и гидродвигателем. Компенсатор рабочей жидкости установлен в отводящей трубе. Снаружи каждого штока установлено насосное устройство, включающее корпус и клапаны. Две области между каждым поршнем и уплотнениями штока составляют барьерное пространство. Каждая из областей гидравлически связана между собой и с компенсатором рабочей жидкости посредством общего канала. Компенсатор выполнен в виде диафрагмы, изготовленной из эластомерного материала, меняющей свою форму при перепаде давления внутри и снаружи диафрагмы на величину не более 0,5 м вод. ст. Диаметр каналов между каждой областью барьерного пространства и общим каналом, выполнен таким, что давление масла выше, чем давление перекачиваемой жидкости на уплотнениях штока на величину не менее 5 м вод. ст. Промежуточный шток выполнен без каналов, соединяющих области барьерного пространства. Во втором варианте группы каналов, осуществляющие гидравлическую связь между гидрораспределителем и гидродвигателем, выполнены внутри корпуса гидродвигателя. Повышается надежность работы установки, срок ее эксплуатации, снижается стоимость. 2 н. и 8 з.п. ф-лы, 7 ил.

Гидроприводной погружной насосный агрегат // 2628840

Изобретение относится к области насосостроения, в частности к насосным агрегатам, предназначенным для подъема жидкости из скважины при высоких давлениях нагнетания. Гидроприводной погружной насосный агрегат содержит силовой шестеренный насос с приводом от погружного электродвигателя с компенсатором, гидродвигатель с цилиндром и поршнем, рабочий насос, соединенный с поршнем гидродвигателя штоком. Полости цилиндра гидродвигателя связаны через распределитель с входом и через предохранительный клапан - с выходом силового шестеренного насоса. Агрегат снабжен масляным баком с компенсатором его объема, в одной из секций которого установлен переливной клапан с фильтром. Распределитель выполнен самореверсивным. На выходе силового шестеренного насоса после предохранительного клапана установлен отсечной кран высокого давления. Силовой шестеренный насос выполнен секционным, а рабочий насос - серийно выпускаемый длинноходовой глубинный насос высокого давления, хвостовик которого герметизирован пакером. Повышена надежность, за счет усовершенствования конструкции. 1 ил.