Погружная насосная установка

Изобретение относится к насосному оборудованию для подъема пластовой жидкости из скважин, осложненных выносом частиц породы. Устройство содержит расположенные сверху вниз электроцентробежный насос, верхний входной модуль, верхнюю гидрозащиту, двухсторонний электродвигатель, нижнюю гидрозащиту, нижний входной модуль, электроцентробежный насос перевернутого типа, хвостовик, гидропривод, редуктор, щелевой фильтр. Гидропривод представляет собой корпус с лопастью на ведущем валу и выходными отверстиями ниже лопасти. Щелевой фильтр оснащен ведомым валом с насаженной на него щеткой и входными отверстиями в нижней крышке и охвачен уплотнительным элементом снизу. Редуктор соединен вверху с ведущим валом гидропривода, а внизу - с ведомым валом щелевого фильтра. К щелевому фильтру присоединен контейнер с входными отверстиями вверху. Повышается надежность и ресурс работы погружной насосной установки за счет продолжительного поддержания исходной пропускной способности входящего в ее состав щелевого фильтра путем его непрерывной очистки. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

 

Изобретение относятся к погружному насосному оборудованию и может быть использовано для добычи пластовой жидкости из скважин, осложненных выносом частиц породы.

Известна погружная насосная установка, включающая колонну насосно-компрессорных труб (НКТ) с регулируемым и обратным клапанами внизу, электроцентробежный насос (ЭЦН), входной модуль, гидрозащиту, электродвигатель, кожух, герметично зафиксированный на колонне НКТ выше регулируемого клапана, и хвостовик с фильтром, прикрепленный к кожуху (Пат. №2415253 РФ, Е21В 43/00, 2011).

Недостатком погружной насосной установки являются увеличенные весогабаритные характеристики из-за наличия кожуха, обеспечивающего противоток жидкости при регенерации скважинного фильтра, что усложняет выполнение спускоподъемных операций.

Известна погружная насосная установка, включающая ЭЦН, входной модуль, гидрозащиту, электродвигатель, шток со спиралевидной щеткой, установленный внутри щелевого фильтра, охваченного снизу уплотнительным элементом, и контейнер с входными отверстиями вверху, присоединенный к щелевому фильтру (Пат. на ПМ №137065 РФ, Е21В 43/08, 2014).

Недостаток погружной насосной установки состоит в сложности очистки щелевого фильтра, предусматривающей отключение установки, глушение скважины, демонтаж устьевой арматуры и перемещение установки вверх и вниз относительно щелевого фильтра, при котором спиралевидная щетка счищает с его поверхности частицы, которые под собственным весом оседают в контейнер.

Наиболее близкой по технической сущности к заявляемой является погружная насосная установка, содержащая установленные сверху вниз ЭЦН, верхний входной модуль, верхнюю гидрозащиту, двухсторонний электродвигатель, нижнюю гидрозащиту, нижний входной модуль, ЭЦН перевернутого типа, хвостовик и щелевой фильтр с нижней крышкой и опоясывающим его вверху уплотнительным элементом (Пат. на ПМ №132836 РФ, Е21В 43/14, 2013).

Недостатком принятой за прототип погружной насосной установки является вероятность необратимой закупорки щелевого фильтра в скважинах с высоким содержанием примесей и невозможность восстановления его пропускной способности без извлечения из скважины.

Задачей настоящего изобретения является повышение надежности и ресурса работы погружной насосной установки за счет непрерывной очистки входящего в ее состав щелевого фильтра.

Указанный технический результат достигается тем, что в погружной насосной установке, включающей установленные сверху вниз электроцентробежный насос, верхний входной модуль, верхнюю гидрозащиту, двухсторонний электродвигатель, нижнюю гидрозащиту, нижний входной модуль, электроцентробежный насос перевернутого типа, хвостовик, щелевой фильтр с нижней крышкой и наружным уплотнительным элементом, согласно изобретению между хвостовиком и щелевым фильтром расположен гидропривод, представляющий собой корпус с лопастью на ведущем валу и выходными отверстиями ниже лопасти, и редуктор, а щелевой фильтр оснащен ведомым валом с насаженной щеткой, имеет входные отверстия в нижней крышке и снизу охвачен уплотнительным элементом.

К щелевому фильтру может быть присоединен контейнер с входными отверстиями вверху.

На чертеже схематично изображена предлагаемая погружная насосная установка в скважине.

Погружная насосная установка содержит последовательно установленные сверху вниз электроцентробежный насос (ЭЦН) 1, верхний входной модуль 2, верхнюю гидрозащиту 3, двухсторонний электродвигатель 4, нижнюю гидрозащиту 5, нижний входной модуль 6, ЭЦН перевернутого типа 7 и хвостовик 8. У ЭЦН перевернутого типа 7 подача и напор кратно меньше, чем у ЭЦН 1. К хвостовику 8 присоединен гидропривод 9, представляющий собой корпус 10 с ведущим валом 11, охваченным лопастью 12. В корпусе 10 выполнены выходные отверстия 13 ниже лопасти 12. Ведущий вал 11 гидропривода 9 соединен с редуктором 14, который установлен над щелевым фильтром 15. Редуктор 14 передает вращение от ведущего вала 11 к ведомому валу 16, уложенному в подшипниках (не показано) верхней 17 и нижней 18 крышек щелевого фильтра 15. В нижней крышке 18 выполнены входные отверстия 19. На ведомый вал 16 надета щетка 20, например, в форме рейки, соприкасающаяся с внутренней поверхностью щелевого фильтра 15. На ведомом валу 16 могут быть дискретно размещены бойки (не показано), ударяющиеся при вращении о щелевой фильтр 15, в результате чего происходит отделение частиц от его поверхности. К нижней крышке 18 щелевого фильтра 15 присоединен контейнер 21, имеющий входные отверстия 22 вверху. Щелевой фильтр 15 охвачен внизу уплотнительным элементом 23, выполненным, например, из набухающего в пластовой жидкости эластомера. Щелевой фильтр 15 представляет цельносварную конструкцию, состоящую из навитого внутреннего призматического профиля и наружных продольных профилей. Возможно выполнение щелевого фильтра с внутренними продольными профилями и наружной навивкой из профиля. В обоих вариантах щелевой фильтр обращен навстречу потоку откачиваемой жидкости гладкой поверхностью. Для снижения количества попадающих на щелевой фильтр 15 твердых частиц в верхней части контейнера 21 ниже входных отверстий 22 может быть установлен центробежный сепаратор в виде трубы, охваченной шнеком (не показано).

Погружная насосная установка работает следующим образом. Погружную насосную установку на колонне НКТ 24 спускают в скважину до интервала перфораций 25 в эксплуатационной колонне 26. После контакта с пластовой жидкостью уплотнительный элемент 23 увеличивается в объеме и перекрывает кольцевой зазор 27 между щелевым фильтром 15 и эксплуатационной колонной 26. При работе двухстороннего электродвигателя 4 вращение через верхнюю и нижнюю гидрозащиты 3, 5, верхний и нижний входные модули 2, 6 передается соответственно к ЭЦН 1 и ЭЦН перевернутого типа 7. За счет создаваемого обоими ЭЦН разрежения пластовая жидкость устремляется в контейнер 21 через входные отверстия 22, поскольку кольцевой зазор 27 выше интервала перфораций 25 перекрыт уплотнительным элементом 23. Из контейнера 21 пластовая жидкость попадает через входные отверстия 19 в нижней крышке 18 внутрь щелевого фильтра 15, при этом она изменяет направление движения и освобождается от наиболее крупных частиц, которые под действием гравитации опускаются на дно контейнера 21. Далее пластовая жидкость фильтруется изнутри наружу щелевого фильтра 15, оставляя частицы с размером более ширины щели на его внутренней поверхности, и оказывается в кольцевом зазоре 27 выше уплотнительного элемента 23. Основной объем очищенной пластовой жидкости течет вверх, охлаждает двухсторонний электродвигатель 4 и поступает через верхний входной модуль 2 в ЭЦН 1, откуда по колонне НКТ 24 подается на поверхность. Одновременно незначительный объем пластовой жидкости засасывается через нижний входной модуль 6 в ЭЦН перевернутого типа 7, приобретает при прохождении через него требуемый напор и попадает через хвостовик 8 в гидропривод 9. При движении внутри гидропривода 9 пластовая жидкость раскручивает лопасть 12, насаженную на ведущий вал 11, после чего выходит из гидропривода через выходные отверстия 13. Вращение от ведущего вала 11 передается через редуктор 14 к ведомому валу 16, который вращается в подшипниковых опорах (не показано), установленных в верхней 17 и нижней 18 крышке щелевого фильтра 15. Редуктор 14 понижает частоту вращения и увеличивает крутящий момент на ведомом валу 16 по сравнению с ведущим валом 11, благодаря чему преодолевается сила трения насаженной на ведомый вал 16 реечной щетки 20 о поверхность щелевого фильтра 15. При вращении ведомого вала 16 реечная щетка 20 счищает задержанные частицы с внутренней поверхности щелевого фильтра 15, которые опускаются под действием силы тяжести в контейнер 21. За счет непрерывного удаления задержанных частиц исходная пропускная способность щелевого фильтра 15 сохраняется продолжительное время. Это обеспечивает поступление расчетного объема очищенной пластовой жидкости в ЭЦН 1, что повышает надежность погружной насосной установки в целом.

1. Погружная насосная установка, включающая установленные сверху вниз электроцентробежный насос, верхний входной модуль, верхнюю гидрозащиту, двухсторонний электродвигатель, нижнюю гидрозащиту, нижний входной модуль, электроцентробежный насос перевернутого типа, хвостовик, щелевой фильтр с нижней крышкой и наружным уплотнительным элементом, отличающаяся тем, что между хвостовиком и щелевым фильтром расположены гидропривод, представляющий собой корпус с лопастью на ведущем валу и выходными отверстиями ниже лопасти, и редуктор, а щелевой фильтр оснащен ведомым валом, на который насажена щетка, имеет входные отверстия в нижней крышке и охвачен уплотнительным элементом снизу.

2. Погружная насосная установка по п. 1, отличающаяся тем, что к щелевому фильтру присоединен контейнер с входными отверстиями вверху.



 

Похожие патенты:

Группа изобретений относится к нефтедобывающей отрасли промышленности и может быть применена для эксплуатации скважин на многопластовых залежах нефти. Установка включает верхний штанговый насос трубного исполнения с боковым всасывающим клапаном, отверстием и нагнетательным клапаном в цилиндре для отбора продукции верхнего пласта, нижний насос трубного исполнения с нагнетательным, всасывающим клапанами для отбора продукции нижнего пласта и приемным патрубком, проходящим через пакер, разделяющий пласты, полые штанги, соединенные с плунжером насоса.
Изобретение относится к нефтяной промышленности и может быть применено для эксплуатации нагнетательной скважины с однолифтовой многопакерной компоновкой. Способ включает спуск в скважину компоновки, посадку пакеров и их испытание на герметичность, закачку рабочего агента одновременно-раздельно в продуктивные пласты.

Группа изобретений относится к области строительства скважин – образованию множества их стволов с проведением в них гидроразрыва. Технический результат – повышение эффективности строительства скважин за счет обеспечения надежного сообщения с каждым из стволов.

Группа изобретений относится к нефтегазодобывающей промышленности, а именно к способам освоения и эксплуатации скважин с зонами различной проницаемости. Способ включает бурение горизонтальной скважины и цементирование обсадной колонны.

Группа изобретений относится к горному делу и может быть применена в добыче нефти с одновременным мониторингом состояния скважинного флюида. Способ заключается в извлечении нефти из разных интервалов скважинного флюида через радиальные каналы, выполненные в колонне лифтовых труб с определенными интервалами, путем установки в закрытое или в открытое положение клапанов в этих каналах, смешении и направлении извлеченной нефти по трубе в приемную камеру насоса.

Группа изобретений относится к извлечению нефти, газа или минералов. Технический результат – мониторинг и контроль за забоем скважины.

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности и может быть применено при разработке многопластовых скважин как для раздельной, так и для одновременной выработки пластов.

Изобретение относится к нефтяной промышленности и может быть использовано при эксплуатации нефтяной скважины, оборудованной штанговым или электроцентробежным насосами, на многопластовых залежах нефти.

Группа изобретений относится к нефтедобывающей промышленности и, в частности, к одновременно-раздельной закачке жидкости в нагнетательные скважины, вскрывшие два пласта.

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности и может быть использовано при одновременно-раздельной закачке (ОРЗ) жидкости в один или несколько пластов одной скважины.

Изобретение относится к способу добычи нефти, включающему в себя отделение метана и отделение сероводорода из кислого газа, содержащего метан и сероводород; получение монооксида углерода и водорода из по меньшей мере части отделенного метана; получение метанола из по меньшей мере части полученного монооксида углерода и по меньшей мере части полученного водорода; получение диметилсульфида из по меньшей мере части полученного метанола и по меньшей мере части отделенного сероводорода; получение композиции для извлечения нефти, которая содержит по меньшей мере 75 мол.% диметилсульфида, из по меньшей мере части полученного диметилсульфида; введение указанной композиции для извлечения нефти в нефтеносный пласт, содержащий нефть; контактирование указанной композиции для извлечения нефти с нефтью в нефтеносном пласте и после контактирования указанной композиции для извлечения нефти с нефтью в нефтеносном пласте добычу текучей среды из указанного нефтеносного пласта, при этом добываемая текучая среда содержит по меньшей мере часть нефти из нефтеносного пласта.
Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности и может быть применено для разработки неоднородной нефтяной залежи с наличием слабодренируемых участков. Способ включает выработку запасов нефти скважинами, проведение исследований скважин, проведение гидроразрыва пласта, применение внутрипластовой термохимической обработки с использованием гранулированного магния и соляной кислоты, закачку рабочего агента в нагнетательные скважины и отбор продукции из добывающих скважин.

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности и может быть использовано для интенсификации отбора нефти или закачки воды. Гидравлический вибратор содержит золотник и ствол с донным отверстием.

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности и может быть применено для разработки чисто нефтяных залежей с низкой проницаемостью нефтяной породы. Способ включает бурение горизонтальных добывающих скважин по рядной схеме размещения и заканчивание их с применением многостадийного гидроразрыва пласта МСГРП, создание системы поддержания пластового давления ППД методом заводнения.

Группа изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, в частности к технологии водогазового воздействия при разработке нефтяных месторождений. Способ включает получение диспергированной водогазовой смеси, подвод ее через выходной трубопровод к нагнетательной скважине и закачку по колонне насосно-компрессорных труб к забою скважины.

Изобретение относится к нефтегазовой промышленности и может быть использовано для повышения производительности скважин, работающих с накоплением жидкостных и песчаных пробок на забое.

Изобретение относится к области механизированной добычи нефти, осложненной повышенным газосодержанием. Технический результат – повышение надежности работы насоса разгазирования нефти, поступающей на прием насоса.

Изобретение относится к области газовой промышленности, к способам добычи, сбора, подготовки и транспортировки низконапорной газожидкостной смеси и может быть использовано при разработке газоконденсатного месторождения путем эксплуатации добывающих скважин с низкими устьевыми давлениями фонтанным способом и дальнейшей транспортировки низконапорной продукции на перерабатывающий завод без применения компрессоров и эжекторов.

Изобретение относится к стимулирующим текучим средам для гидроразрыва углеводородсодержащего пласта и системному оборудованию для них. Технический результат – повышение экономичности, эффективности и безопасности обработки.

Изобретение относится к области добычи природного газа и, в частности, к обеспечению регулирования производительности газодобывающих предприятий - ГДП, расположенных в районах Крайнего Севера.

Изобретение относится к области мелиоративного, транспортного, жилищно-коммунального, гидротехнического строительства для оборудования горизонтальных дренажей. Устройство включает водоприемный каркас из базальтопластиковых или стеклопластиковых стержней, установленных по образующей вдоль оси фильтра и соединенных наборными фигурными кольцами жесткости, перекрытыми по наружной поверхности геотекстилем на основе базальтового волокна.

Изобретение относится к насосному оборудованию для подъема пластовой жидкости из скважин, осложненных выносом частиц породы. Устройство содержит расположенные сверху вниз электроцентробежный насос, верхний входной модуль, верхнюю гидрозащиту, двухсторонний электродвигатель, нижнюю гидрозащиту, нижний входной модуль, электроцентробежный насос перевернутого типа, хвостовик, гидропривод, редуктор, щелевой фильтр. Гидропривод представляет собой корпус с лопастью на ведущем валу и выходными отверстиями ниже лопасти. Щелевой фильтр оснащен ведомым валом с насаженной на него щеткой и входными отверстиями в нижней крышке и охвачен уплотнительным элементом снизу. Редуктор соединен вверху с ведущим валом гидропривода, а внизу - с ведомым валом щелевого фильтра. К щелевому фильтру присоединен контейнер с входными отверстиями вверху. Повышается надежность и ресурс работы погружной насосной установки за счет продолжительного поддержания исходной пропускной способности входящего в ее состав щелевого фильтра путем его непрерывной очистки. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Наверх