Скважинный насосный агрегат

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВЦ ВТВЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистииеских.

Республик («)808699 (6t) Дополнительное к авт. саид-ey ..— (22) Заявлено 17. 05. 79 (21) 2767000/25-06 с присоединением заявки Но (23} Приоритет

Опубликовано 28.02.81. Б)оллетень М 8

Дата опубликования описания "8. 02 . 81 (51)М. Кл.з

F 04 0 13/10

F 04 О 31/00

Государственный комит т

СССР но демам изобретений н открытий . (53) УДК621. .671(088.8) (72) Автор изобретения

° с r

i ь" ".."- 1:

О. М. Биль (71) Заявитель

Ивано-Франковский институт нефти и газ (54) СКВАЖИНН61Й НАСОСНЫЙ АГРЕГАТ

Изобретение относится к гидромашиностроению, более конкретно к погружным скважинным насосным агрегатам, предназначенным для подъема на по5 верхность газожидкостных смесей.

Известен скважинный насосный агре— гат, содержащий центробежный насос с корпусом, соединенным колонной подъемных труб, и размещенными в нем рабочими колесами, электродвигатель, расположенный со стороны входного е патрубка, и трубку для подачи перекачиваемой среды, расположенную с наружной стороны корпуса насоса (1).

Известный агрегат обеспечивает 15 продувку газовой пробки, поступившей на вход насоса, но расход смеси при этом велик, что снижает объемный КПД насоса.

Наиболее близкий к предлагаемому 20 скважинный насосный агрегат содержит центробежный насос с корпусом, соединенным с колонной подъемных труб, и размещенными в нем рабочими колесами, электродвигатель, расположенный со стороны входного патрубка насоса, и установленную в патрубке коническую втулку, образующую с валом кольцевое сопло, ко входу которого подключена нижним концом трубка 30 для подачи перекачиваемой среды, расположенная с наружной стороны корпуса насоса (2).

Недостатком известной конструкции является недостаточная надежно-:ть работы агрегата при перекачивании газожидкостных смесей, так как возможен срыв подачи насоса поступающим на его прием свободным газом (газовой пробкой ). Кроме того, постоянный перепуск газожидкостной смеси на прием насоса снижает объемный

КПД насоса.

Цель изобретения — повышение надежности работы агрегата при перекачивании газожидкостных смесей путем предотвращения срыва подачи смеси газом. указанная цель достигается тем, что верхний конец трубки подключен к полости колонны труб на выходе из насоса, а в корпусе за одним из рабочих колес, кроме последнего, выполнено сообщенное с трубкой радиальное отверстие с установленным в нем клапаном, подпружиненным со стороны проточной части насоса и перекрывающим трубку.

На чертеже представлен скважинный агрегат, разрез.

808699

Скважинный насосный агрегат содер жит центробежный насос 1 с корпусом 2, соединенным.с колонной подьемных труб 3, и размещенными в нем рабочими колесами 4, электродвигатель 5, расположенный со стороны входного патрубка б насоса 1. и установленную в патрубке б коническую втулку 7, образующую с валом 8 коль цевое сопло 9, ко входу 10 которого подключена нижним концом трубка

11 для подачи перекачиваемой среды, расположенная с наружной стороны корпуса 2 насоса 1.

Верхний конец трубки 11 подключен к полости колонны труб 3 на выходе иэ насоса 1, а в корпусе 2 за одним 15 иэ рабочих колес 4, кроме последнего выполнено сообщенное с трубкой 11 радиальное отверстие 12 с установлен ным в нем клапаном 13, подпружиненным посредством пружины 14 со сторо- Щ ны проточной части 15 насоса 1 и перекрывающим трубку 11.

Газожидкостная смесь поступает во входной патрубок 6 через каналы

16. Агрегат расположен в скважине 25

17.

Насосный агрегат работает следующим образом.

Газированная жидкость забирается из скважины 17 насосом 1 через приемные каналы 16 и подается в колонну подъемных труб 3 и по ней — на поверхность. Если содержание свободного газа в смеси, поступающей в насос не превышает допустимой величины, то каждое из рабочих колес 4 35 развивает расчетный напор. При этом сумма силы давления на клапан 13 со стороны проточной части 15 насоса и силы прижатия пружины 14 превышает силу давления на этот клапан со сто- 4Q роны .трубки 11, последний перекрывает трубку 11 и перекачиваемая газо жидкостная смесь не поступает к соплу 9. При увеличении содержания свободного газа на входе в насос 1 вьме предельно допустимого, например, при поступлении во входной патрубок б газовой пробки, первые от входа рабочие колеса 4 резко снижают или совсем. перестают развивать напор.

Давление в проточной части 15 при этом уменьшается до такой величины, что сила давления в трубке 11 пре-. одолевает прижатие пружины 14 и открывает сечение трубки. Перекачиваемая смесь иэ полости колонны подьемных труб 3 под высоким давлением, развиваемым рабочими колесами, установленными после клапана 13, поступает по трубке 11 на вход 10 сопла 9.

В сопле 9 поток активной жидкости высокого давления интенсивно перемешивается с сильно газированной жидкостью или газом.. При этом уменьшается относительное объемное гаэосодержание смеси, а также улучшается ее структура (повышается дисперсность ). Затем газожидкостная смесь с улучшенной структурой под давлением поступает в первое рабочее колесо. Вследствие этого насос восстанавливает свои рабочие параметры.

Давление первый ступеней повышается до требуемого для закрытия клапана и прекращается подача смеси к соплу

9. При каждом последующем поступлении газа на прием насоса происходит аналогичный процесс автоматического восстановления подачи насоса.

Формула изобретения

Скважинный насосный агрегат, содержащий центробежный насос с корпусом, соединенным с колонной подъемных труб, и размещенными в нем рабочими колесами, электродвигатель, расположенный со стороны входного патрубка насоса, и установленную в патрубке коническую втулку, образующую с валом кольцевое сопло, ко входу которого подключена нижним концом трубка для подачи перекачиваемой.среды, расположенная с наружной стороны корпуса насоса, отличающийся тем, что с целью повышения надежности работы агрегата при перекачивании газожидкостных смесей путем предотвращения срыва подачи смеси газом, верхний конец трубки подключен к полости колонны труб на выходе из насоса, а в корпусе за одним из рабочих колес, кроме последнего, выполнено сообщенное с трубкой радиальное отверстие с установленным в нем клапаном, подпружиненным со стороны проточной части насоса и перекрывающим трубку.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США М 2219635, кл. 415-11, 1940.

2. Авторское свидетельство СССР

Ф 642514, кл. F 04 D 13/10, 1976.

808699

7!

Составитель Г. Богомольный согорова Тех ед Е. Гав илешко Ко ректо В.Синицкая

Заказ 363/35 Тираж 723 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35 Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4