Устройство для гидравлической защиты погружного маслозаполненного электродвигателя (варианты)

Группа изобретений относится к области нефтедобычи и может быть применена для гидрозащиты погружных электродвигателей электроцентробежных насосов для добычи пластовой жидкости из скважин. Устройство для гидравлической защиты погружного маслозаполненного электродвигателя содержит вал, головку, упорный и радиальный подшипники, по крайней мере один компенсирующий модуль с торцевым уплотнением, два ниппеля, соединенных цилиндрическим корпусом, и компенсирующий элемент, разделяющий компенсирующий модуль на две полости. Одна из полостей компенсирующего модуля связана с затрубным пространством через лабиринт, состоящий из двух осевых, одного радиального и одного кольцевого канала в ниппеле. Над торцевым уплотнением размещен динамический лабиринт, включающий динамическую втулку, которая герметично установлена на валу, и втулку лабиринта, неподвижно установленную с радиальным зазором по отношению к валу и динамической втулке. Динамический лабиринт не имеет гидравлической связи с полостью компенсирующего модуля. Изобретение направлено на повышение надежности и ресурса работы устройства за счет введения лабиринта в ниппеле и динамического лабиринта. 2 н.п. ф-лы, 2 ил.

 

Изобретение относится к области нефтедобычи и может быть применено в установках для гидрозащиты погружных электродвигателей для электроцентробежных насосов, используемых для добычи пластовой жидкости из скважин.

Известно устройство для гидравлической защиты погружного маслозаполненного электродвигателя, протектор ПБ92, производства ООО «Борец», г. Москва. Указанное устройство содержит: вал, корпус, пяту, подпятник, радиальные подшипники, торцовые уплотнения, секцию лабиринта, секцию компенсации, сбрасывающий клапан.

Недостатком известного устройства является необходимость установки торцового уплотнения для отделения секции лабиринта от секции компенсации для исключения возможности попадания пластовой жидкости внутрь погружного маслозаполненного электродвигателя. Это усложняет конструкцию, снижает надежность и технологичность.

Наиболее близким техническим решением (прототипом) является устройство для гидравлической защиты погружного маслозаполненного электродвигателя, содержащее корпус, вал с торцевыми уплотнениями, маслозаполненные полости, узел лабиринта, узел диафрагмы с задиафрагменной полостью, клапан сброса давления, верхний, средний и нижний ниппели, отбойник, осевой и радиальные подшипники. В верхнем ниппеле выполнены каналы, соединенные с задиафрагменной полостью через лабиринтную полость, а отбойник выполнен с удлиненной цилиндрической поверхностью, ориентированной вдоль каналов и опирающейся на верхнее торцевое уплотнение, при этом отбойник установлен с перекрытием каналов и образованием наружного и внутреннего зазоров с корпусом ниппеля, причем длина внутреннего зазора превышает длину наружного зазора в 4-5 раз (по патенту RU 88749, опубл. 20.11.09).

Недостатком прототипа является то, что лабиринтная полость не обладает достаточной надежностью, кроме того через отбойник возможно попадание механических примесей в зону над торцовым уплотнением.

Задачей, на решение которой направлено изобретение, является повышение надежности и ресурса работы устройства путем введения лабиринта в ниппеле и динамического лабиринта.

Техническими результатами являются повышение надежности и ресурса работы устройства для гидравлической зашиты погружного маслозаполненного электродвигателя (далее - гидрозащита).

Для первого объекта из заявленной группы изобретений указанные технические результаты достигаются тем, что устройство для гидравлической защиты погружного маслозаполненного электродвигателя, содержащее вал, головку, упорный и радиальный подшипники, по крайней мере, один компенсирующий модуль, в состав которого входят торцовое уплотнение, два ниппеля, соединенных цилиндрическим корпусом, и компенсирующий элемент, разделяющий компенсирующий модуль на две полости, при этом одна из полостей компенсирующего модуля связана с затрубным пространством через лабиринт, состоящий из двух осевых, одного радиального и одного кольцевого канала в ниппеле, а над торцовым уплотнением размещен динамический лабиринт, включающий динамическую втулку, которая герметично установлена на валу, и втулку лабиринта, неподвижно установленную с радиальным зазором по отношению к валу и динамической втулке, причем динамический лабиринт не имеет гидравлической связи с полостью компенсирующего модуля.

Для второго объекта из заявленной группы изобретений указанные технические результаты достигаются тем, что устройство для гидравлической защиты погружного маслозаполненного электродвигателя, содержащее вал, головку, упорный и радиальный подшипники, гравитационный лабиринт, в состав которого входят два ниппеля, соединенных цилиндрическим корпусом с коаксиально установленной внутри него трубкой, и две трубки, каждая из которых соединена с одним из ниппелей, по крайней мере, один компенсирующий модуль, в состав которого входят торцовое уплотнение, два ниппеля, соединенных цилиндрическим корпусом, и компенсирующий элемент, разделяющий компенсирующий модуль на две полости, при этом одна из трубок гравитационного лабиринта связана с затрубным пространством через лабиринт, состоящий из двух осевых, одного радиального и одного кольцевого канала в ниппеле, а над торцовым уплотнением размещен динамический лабиринт, включающий динамическую втулку, которая герметично установлена на валу, и втулку лабиринта, неподвижно установленную с радиальным зазором по отношению к валу и динамической втулке, причем динамический лабиринт не имеет гидравлической связи с полостью компенсирующего модуля.

Лабиринт в ниппеле защищает компенсирующий модуль от попадания пластовой жидкости. Модуль динамического лабиринта препятствует попаданию пластовой жидкости в зону над верхним торцевым уплотнением.

Компенсирующий модуль может быть выполнен в виде поршня, диафрагмы или сильфона.

Изобретение поясняется чертежами, на которых изображено:

Фиг. 1 - гидрозащита с динамическим лабиринтом, лабиринтом в верхнем ниппеле и диафрагменным компенсирующим модулем;

Фиг. 2 - гидрозащита с гравитационным и динамическим лабиринтом, лабиринтом в верхнем ниппеле и поршневым компенсирующим модулем.

Гидрозащита (фиг. 1) содержит вал 1, головку 2, основание 3, упорный 4 и радиальный 5 подшипники, диафрагменный компенсирующий модуль, в состав которого входят цилиндрический корпус 6, верхний 7 и нижний 8 ниппели, диафрагма 9, закрепленная на опорах 10, жестко соединенных трубкой 11.

Лабиринт расположен в верхнем ниппеле 7 и состоит из двух осевых каналов 12 и 13, одного радиального канала 14 и одного кольцевого канала 15.

В головке 2 размещен узел динамического лабиринта, включающий втулку динамическую 16, жестко установленную на валу 1, и втулку лабиринта 17, установленную на верхнем ниппеле 7.

В нижнем ниппеле 8 выполнен канал 18, а в основании 3 канал 19.

Гидрозащита (фиг. 2) дополнительно содержит гравитационный лабиринт, который состоит из цилиндрического корпуса 20, коаксиально установленной внутри него трубки 21, среднего 22 и верхнего 7 ниппелей, трубок 23 и 24. В среднем ниппеле выполнен канал 25.

Компенсирующий модуль поршневого типа состоит из цилиндрического корпуса 6, коаксиально установленного внутри него втулки направляющей 26, верхнего 7 и среднего 22 ниппелей, торцевого уплотнения 11 и кольцевого поршня 27, установленного с возможностью возвратно-поступательного движения.

Устройство гидравлической защиты погружного маслозаполненного электродвигателя (фиг. 1) работает следующим образом. Перед спуском в скважину устройство для гидравлической защиты вместе с погружным электродвигателем (на фиг. не показан) заполняется диэлектрическим маслом. При включении погружного маслозаполненного электродвигателя крутящий момент от вала электродвигателя передается через вал 1 гидрозащиты валу погружного центробежного насоса. Компенсация утечек диэлектрического масла и тепловых изменений его объема при работе погружного маслозаполненного электродвигателя и его остановах осуществляется за счет упругой диафрагмы 9. Полость внутри диафрагмы 9 гидравлически связана через каналы в трубке 11, каналы 18 и 19 с электродвигателем, а полость снаружи диафрагмы 9 через каналы 12, 15, 13, 14 с затрубным пространством.

Защита от попадания пластовой жидкости внутрь электродвигателя осуществляется при помощи упругой диафрагмы 9 и торцевого уплотнения 11. Лабиринт в верхнем ниппеле 7 препятствует попаданию пластовой жидкости в полость снаружи диафрагмы 9.

При вращении вала 1 начинает вращаться и динамический лабиринт, частью которого является втулка динамическая 16, жестко связанная с валом 1, при этом механические примеси отбрасываются на периферию. Газ, растворенный в пластовой жидкости, скапливается в верхней части втулки динамической 16 и, также, препятствует попаданию механических примесей в зону торцевого уплотнения 11, что положительно сказывается на надежности гидрозащиты.

Гидрозащита с гравитационным лабиринтом и поршневым компенсирующим модулем (фиг. 2) работает аналогично. Полость под поршнем 27 гидравлически связана через каналы 18 и 19 с электродвигателем, а полость над поршнем 27 через канал 25, трубки 23 и 24, каналы 12, 15, 13, 14 с затрубным пространством.

Защита от попадания пластовой жидкости внутрь электродвигателя осуществляется при помощи кольцевого поршня 26 и торцевого уплотнения 11. Лабиринт в верхнем ниппеле 7 и гравитационный лабиринт препятствуют попаданию пластовой жидкости в полость над поршнем 27, гарантируя его надежную работу.

Таким образом, решения, используемые в изобретении, повышают надежность работы устройства для гидравлической защиты погружного маслозаполненного электродвигателя.

1. Устройство для гидравлической защиты погружного маслозаполненного электродвигателя, содержащее вал, головку, упорный и радиальный подшипники, по крайней мере один компенсирующий модуль, в состав которого входят торцевое уплотнение, два ниппеля, соединенных цилиндрическим корпусом, и компенсирующий элемент, разделяющий компенсирующий модуль на две полости, отличающееся тем, что одна из полостей компенсирующего модуля связана с затрубным пространством через лабиринт, состоящий из двух осевых, одного радиального и одного кольцевого канала в ниппеле, а над торцевым уплотнением размещен динамический лабиринт, включающий динамическую втулку, которая герметично установлена на валу, и втулку лабиринта, неподвижно установленную с радиальным зазором по отношению к валу и динамической втулке, причем динамический лабиринт не имеет гидравлической связи с полостью компенсирующего модуля.

2. Устройство для гидравлической защиты погружного маслозаполненного электродвигателя, содержащее вал, головку, упорный и радиальный подшипники, гравитационный лабиринт, в состав которого входят два ниппеля, соединенных цилиндрическим корпусом с коаксиально установленной внутри него трубкой, и две трубки, каждая из которых соединена с одним из ниппелей, по крайней мере один компенсирующий модуль, в состав которого входят торцевое уплотнение, два ниппеля, соединенных цилиндрическим корпусом, и компенсирующий элемент, разделяющий компенсирующий модуль на две полости, отличающееся тем, что одна из трубок гравитационного лабиринта связана с затрубным пространством через лабиринт, состоящий из двух осевых, одного радиального и одного кольцевого канала в ниппеле, а над торцевым уплотнением размещен динамический лабиринт, включающий динамическую втулку, которая герметично установлена на валу, и втулку лабиринта, неподвижно установленную с радиальным зазором по отношению к валу и динамической втулке, причем динамический лабиринт не имеет гидравлической связи с полостью компенсирующего модуля.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области нефтедобычи и может быть применено для гидрозащиты погружных электродвигателей электроцентробежных насосов для добычи пластовой жидкости из скважин.

Изобретение относится к области электротехники, в частности к электромашинам с постоянными магнитами, и раскрывает способ изготовления корпуса для статора электромашины с постоянными магнитами с осевым потоком, имеющей статор, содержащий группу катушек, намотанных на соответствующие стержни статора и расположенных по окружности с интервалами вокруг оси электромашины, и ротор, несущий группу постоянных магнитов и установленный с возможностью вращения вокруг упомянутой оси, при этом упомянутые ротор и статор разнесены друг от друга вдоль упомянутой оси с образованием зазора между ними, в котором магнитный поток в этой электромашине направлен, в общем, в осевом направлении, причем способ включает изготовление радиальной стенки для упомянутого корпуса статора для расположения в упомянутом зазоре между упомянутым ротором и упомянутым статором посредством помещения полимерной мембраны в форму машины для литья под давлением, наформовывания литьем под давлением группы усиливающих элементов на упомянутую мембрану с использованием термопластичного полимера, связывающегося, когда он расплавлен, с полимером упомянутой мембраны; и изготовление упомянутого корпуса с использованием упомянутой радиальной стенки.

Изобретение относится к электротехнике. Технический результат состоит в обеспечении возможности электродвигателей любых типов и исполнения работать в различных средах, в любом пространственном положении.

Изобретение относится к электротехнике. Технический результат состоит в обеспечении возможности электродвигателей любых типов и исполнения работать в различных средах, в любом пространственном положении.

Изобретение относится к области нефтедобычи и может быть применено в установках для гидрозащиты погружных маслозаполненных электродвигателей электроцентробежных насосов для добычи пластовой жидкости из скважин.

Изобретение относится к области производства погружных скважинных электрических насосов и компрессоров. Устройство охлаждения и защиты от твердых частиц торцевого уплотнения погружного электродвигателя, соединенного соединительной муфтой с насосом, имеет на наружной цилиндрической поверхности муфты пескосбрасыватель, а в нижней части муфты - полый цилиндр.

Изобретение относится к электротехнике. Технический результат состоит в повышении надежности.

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в нефтедобывающей промышленности при создании погружных электродвигателей с повышенным коэффициентом мощности, имеющих в конструкции косинусный конденсатор, который подвергается давлению, передаваемому от скважинной жидкости.

Варианты выполнения изобретения, в целом, относятся к изолированным магнитным узлам, способам продувки зазора между изолирующей обоймой магнитного узла и частью машины, к роторным машинам и установкам по переработке нефти и газа.

Изобретение относится к нефтедобыче и предназначено для транспортировки среды на поверхность через ствол скважины. Технический результат – повышение надежности работы устройства.

Изобретение относится к области нефтедобычи и может быть применено для гидрозащиты погружных электродвигателей электроцентробежных насосов для добычи пластовой жидкости из скважин.

Изобретение относится к нефтедобывающей отрасли и может быть использовано в установках электроцентробежных насосов для измельчения твердых абразивных частиц, содержащихся в перекачиваемой жидкости при скважинной добычи нефти.

Изобретение относится к нефтяному машиностроению, в частности к многоступенчатым погружным лопастным насосам для добычи нефти. Ступень многоступенчатого погружного центробежного насоса содержит направляющий аппарат, плавающее на валу рабочее колесо, снабженное разгрузочными отверстиями и торцовым уплотнением с опорной шайбой, разгрузочную камеру и балансировочное уплотнение.

Группа изобретений относится к нефтедобывающей промышленности и может использоваться при добыче из скважин жидкости с повышенным газосодержанием посредством перекачки лопастными насосами.

Изобретение относится к погружным устройствам для подачи реагента в скважину, оборудованную штанговым насосом. Устройство содержит устанавливаемые в скважину ниже нефтедобывающего оборудования емкость для реагента и сообщенный с ней имеющий собственный привод поршневой насос-дозатор, полость которого имеет возможность соединения всасывающим каналом с емкостью для реагента, а нагнетательным - со скважиной.

Изобретение относится к вихревым насосам непрерывного действия и может быть использовано в системах нагнетания нефтяных скважин. Насос 20 содержит впускное отверстие 21, находящееся в контакте с перекачиваемой текучей средой F, и выпускное отверстие 22, находящееся в контакте с патрубком 30 насоса.

Группа изобретений касается подводящего кабеля двигателя, электрической погружной насосной системы и устройства для обеспечения уплотнения вокруг электрического подводящего провода.

Группа изобретений относится к погружным насосным системам для выкачивания текучих сред из ствола скважины. Насосная система содержит электродвигатель, заполненный первым диэлектрическим смазочным материалом, и насос, приводимый в действие электродвигателем.

Группа изобретений относится к скважинным насосам. Многоступенчатый центробежный насос содержит корпус, вращающийся вал и первую и вторую ступени насоса.

Изобретение относится к насосам центробежным модульным, используемым для добычи жидкостей из скважин. Насос центробежный модульный содержит насосные модули с соединительными деталями, выполненными в виде вилки с кольцевыми проточками под стопорные полукольца.
Изобретение относится к области электротехники, в частности к асинхронной машине, имеющей охлаждаемый ротор. Технический результат - обеспечение эффективной герметизации охлаждающей среды. Электрическая машина имеет статор, опертый с возможностью вращения ротор, имеющий вал и потоконаправляющий элемент. Вал имеет осевое отверстие. Потоконаправляющий элемент распространяется в это осевое отверстие так, что охлаждающее средство, в частности охлаждающая жидкость, может течь из потоконаправляющего элемента в осевое отверстие или наоборот. Контактное кольцевое уплотнение герметизирует осевое отверстие. При эксплуатации электрической машины возможно определение значения влажности в полости электрической машины для определения необходимости замены контактного кольцевого уплотнения. 2 н. и 6 з.п. ф-лы, 5 ил.

Группа изобретений относится к области нефтедобычи и может быть применена для гидрозащиты погружных электродвигателей электроцентробежных насосов для добычи пластовой жидкости из скважин. Устройство для гидравлической защиты погружного маслозаполненного электродвигателя содержит вал, головку, упорный и радиальный подшипники, по крайней мере один компенсирующий модуль с торцевым уплотнением, два ниппеля, соединенных цилиндрическим корпусом, и компенсирующий элемент, разделяющий компенсирующий модуль на две полости. Одна из полостей компенсирующего модуля связана с затрубным пространством через лабиринт, состоящий из двух осевых, одного радиального и одного кольцевого канала в ниппеле. Над торцевым уплотнением размещен динамический лабиринт, включающий динамическую втулку, которая герметично установлена на валу, и втулку лабиринта, неподвижно установленную с радиальным зазором по отношению к валу и динамической втулке. Динамический лабиринт не имеет гидравлической связи с полостью компенсирующего модуля. Изобретение направлено на повышение надежности и ресурса работы устройства за счет введения лабиринта в ниппеле и динамического лабиринта. 2 н.п. ф-лы, 2 ил.

Наверх