ПОГРУЖНАЯ ЦЕНТРОБЕЖНАЯ НАСОСНАЯ УСТАНОВКА

ПОГРУЖНАЯ ЦЕНТРОБЕЖНАЯ НАСОСНАЯ УСТАНОВКА


RU (11) 2230181 (13) C2

(51) 7 E21B43/00 

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 
Статус: по данным на 07.12.2007 - действует 

--------------------------------------------------------------------------------

(21) Заявка: 2002122568/03 
(22) Дата подачи заявки: 2002.08.20 
(24) Дата начала отсчета срока действия патента: 2002.08.20 
(43) Дата публикации заявки: 2004.02.20 
(45) Опубликовано: 2004.06.10 
(56) Список документов, цитированных в отчете о поиске: СИДОРОВ Н.А. и др. Бурение и эксплуатация нефтяных и газовых скважин. - М.: Недра. 1982, с. 322 и 323. RU 2000118566 A, 20.06.2002. RU 2191896 C1, 27.10.2002. RU 2183256 C2, 10.06.2002. RU 2117138 C1, 10.08.1998. US 4836914 A, 06.06.1989. 
(72) Автор(ы): Глазков О.В. (RU); Прасс Л.В. (RU); Фофанов О.О. (RU) 
(73) Патентообладатель(и): Открытое акционерное общество "Томский научно- исследовательский и проектный институт нефти и газа Восточной нефтяной компании" (RU) 
Адрес для переписки: 634027, г.Томск, пр. Мира, 72, ОАО "ТомскНИПИнефть ВНК", отдел информации и тиражирования 

(54) ПОГРУЖНАЯ ЦЕНТРОБЕЖНАЯ НАСОСНАЯ УСТАНОВКА 

Изобретение относится к нефтяной промышленности и может быть использовано для повышения надежности работы насосных агрегатов в осложненных условиях: высокое содержание песка, солей и АСПВ в скважинной жидкости, а также при глубине спуска в обсадной колонне до зоны перфорации или ниже зоны перфорации скважины. Обеспечивает увеличение надежности работы межочистного и межремонтного периодов работы насосных агрегатов при интенсивной добыче нефти в осложненных условиях. Сущность изобретения: устройство включает центробежный насос, проволочный фильтр и электродвигатель, установленные под центробежным насосом. Внутри перфорированного патрубка проволочного фильтра установлен магнитоактиватор. Он является одновременно магнитопроводом магнитоактиватора. Имеется цилиндрический кожух. Его внутренняя поверхность образует с наружной поверхностью электродвигателя радиальный зазор. Верхний конец цилиндрического кожуха герметично прикреплен к насосу выше его приемной части. Нижний конец кожуха прикреплен к нижнему торцу электродвигателя. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.




ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ



Изобретение относится к нефтяной промышленности и может быть использовано для повышения надежности работы насосных агрегатов в осложненных условиях: при высоком содержании в скважинной жидкости механических примесей, солей и асфальтосмолопарафиновых веществ (АСПВ), а также при спуске их до зоны перфорации или ниже зоны перфорации в обсадной колонне.

Известна установка погружного центробежного насоса, включающая центробежный многоступенчатый насос и установленный под ним погружной электродвигатель, причем как насос, так и электродвигатель соединены с колонной насосно-компрессорных труб (НКТ), на поверхности которых прикреплен бронированный кабель (Молчанов Г. В. и др. Машины и оборудование для добычи нефти и газа. - М.: Недра, 1984, - c.246-247). Недостатком установки является большой абразивный износ рабочих органов насоса в условиях выноса песка и отложений солей на них, а также недостаточное охлаждение электродвигателя при спуске установки ниже зоны перфорации обсадной колонны скважины.

Наиболее близким устройством того же назначения к заявленному изобретению по совокупности признаков является погружная центробежная насосная установка, включающая центробежный насос и установленный под ним проволочный фильтр и электродвигатель (Сидоров Н.А. Бурение и эксплуатация нефтяных и газовых скважин. М.: Недра, 1982, с.322-323). Недостатком установки, принятой за прототип, является небольшой межремонтный период, связанный с отложением солей и АСПВ на рабочих органах насоса и недостаточным охлаждением электродвигателя при высокой пластовой температуре.

Задачей изобретения является увеличение надежности работы межочистного и межремонтного периодов работы погружных центробежных установок при интенсивной добыче нефти в условиях, осложненных отложениями солей и АСПВ, повышенным содержанием газа и механических примесей, высокой пластовой температурой, при глубине спуска до зоны перфорации или ниже зоны перфорации скважины. Технический результат заключается в комплексной защите погружной центробежной установки: снижении скорости образования отложений солей и АСПВ на рабочих органах насосных установок, уменьшении абразивного износа насосного агрегата из-за выноса механических примесей (песка), интенсификации охлаждения электродвигателя при высокой пластовой температуре и повышенном газосодержании в пластовой жидкости, уменьшении газосодержания на приеме насоса за счет натуральной сепарации, а также обеспечении возможности эксплуатации установки при глубине спуска ниже зоны перфорации. Указанный технический результат достигается тем, что известная погружная центробежная насосная установка, включающая центробежный насос, проволочный фильтр и электродвигатель, установленные под центробежным насосом, дополнительно снабжена магнитоактиватором, установленным внутри перфорированного патрубка проволочного фильтра, являющегося одновременно магнитопроводом магнитоактиватора, и цилиндрическим кожухом, установленным коаксиально относительно насоса и электродвигателя, образующим радиальный зазор. Причем верхний конец цилиндрического кожуха герметично прикреплен к насосу выше его приемной части, а нижний конец кожуха прикреплен к нижнему торцу электродвигателя при помощи монтажного патрубка и муфты. Проволочный фильтр установлен под электродвигателем и соединен муфтой и монтажным патрубком с нижней торцевой частью электродвигателя. Магнитоактиватор, размещенный внутри перфорированного патрубка проволочного фильтра, уменьшает отложение солей и АСПВ на поверхности рабочих органов насоса, не увеличивая суммарной длины насосной установки, что имеет существенное значение при большой кривизне скважины. Магнитоактиватор выполнен в виде цилиндрического стержня с установленными внутри постоянными термостойкими магнитами, обеспечивающими заданный режим магнитной обработки перекачиваемой пластовой жидкости. Магнитоактиватор устанавливают соосно с перфорированным патрубком проволочного фильтра при помощи центраторов и муфты, соединяющей перфорированный и монтажный патрубки, причем перфорированный патрубок фильтра является одновременно и магнитопроводом магнитоактиватора.

Размещение цилиндрического кожуха коаксиально относительно электродвигателя и центробежного насоса, образующее между внутренней поверхностью кожуха и наружной поверхностью электродвигателя радиальный зазор, и герметизация его верхнего конца обеспечивают а) натуральную сепарацию песка и свободного газа от пластовой жидкости при спуске установки ниже зоны перфорации; б) очистку всего объема скважинной жидкости от песка и ее магнитную обработку; в) интенсивное охлаждение электродвигателя в условиях повышенного газового содержания и высокой температуры пластовой жидкости. Герметичность кожуха обеспечивают при помощи хомута или специального фланца.

Проволочный фильтр установлен под электродвигателем и соединен муфтой и монтажным патрубком с нижней торцевой частью электродвигателя. На фиг.1 и 2 приведены варианты размещения погружной центробежной насосной установки в скважине. Фиг.1 - погружная центробежная насосная установка, размещенная в скважине выше зоны перфорации; фиг.2 - погружная центробежная насосная установка, размещенная в скважине ниже зоны перфорации.

Погружная центробежная насосная установка (фиг.1 и фиг.2) содержит центробежный насос 1, установленный на нижнем конце насосно-компрессорных труб 2. Под насосом 1 установлен электродвигатель 3 и проволочный фильтр 4, прикрепленный при помощи муфты 5 и монтажного патрубка 6 к нижнему торцу электродвигателя 3. Монтажный патрубок 6 выполнен с прямоугольными перепускными для скважинной жидкости окнами 7. Цилиндрический кожух 8 установлен относительно центробежного насоса 1 и электродвигателя 3 коаксиально, верхний конец кожуха герметично соединен с центробежным насосом 1, при этом приемная часть 9 центробежного насоса 1 расположена под кожухом 8. Герметичность обеспечивают при помощи хомута 10 или специального фланца (на чертеже не показан). Нижний конец цилиндрического кожуха 8 присоединен к монтажному патрубку 6 при помощи хомута 11. Магнитоактиватор 12, выполненный на постоянных магнитах, установлен внутри перфорированного патрубка 13 проволочного фильтра 4 при помощи центраторов 14 и муфты 5. Проволока 15 фильтра 4 имеет в сечении форму трапеции, что обеспечивает достаточно большой межочистной период и качественную очистку при обратной циркуляции жидкости. Проволочный фильтр 4 снабжен коническим наконечником 16, обеспечивающим надежный спуск насосной установки в скважину. Установка магнитоактиватора 12 внутри перфорированного патрубка 13 проволочного фильтра 4 сокращает общую длину насосной установки, что имеет существенное значение при большой кривизне скважины. Рабочий зазор 17 магнитоактиватора 12 образован между наружной поверхностью магнитоактиватора 12 и внутренней поверхностью перфорированного патрубка 13. Радиальный зазор 18 образован между наружной поверхностью электродвигателя 3 и внутренней поверхностью кожуха 8.

В зависимости от режима работы насосную установку спускают в скважину выше зоны перфорации 19 обсадной колонны фиг.1 или ниже зоны перфорации 19 обсадной колонны 20 фиг.2. Установка работает следующим образом. При спуске ее выше зоны перфорации (фиг.1) и работе электродвигателя 3 и насоса 1 скважинная жидкость поднимается вверх по обсадной колонне 20, проходит через межвитковые щели перфорированной проволоки 15, где очищается от песка и механических примесей, через отверстия перфорированного патрубка 13, попадает в рабочий зазор 17 магнитоактиватора 12. При этом происходит магнитная обработка скважинной жидкости, приводящая в дальнейшем к уменьшению отложений солей и АСПВ на поверхности рабочих колес насоса 1 (на чертеже не показано). Далее скважинная жидкость через прямоугольные окна 7 монтажного патрубка 3, радиальный зазор 18 между цилиндрическим кожухом 8 и электродвигателем 3 поступает в приемную часть 9 насоса 1. При спуске установки ниже зоны перфорации 19 (фиг.2) скважинная жидкость на вход проволочного фильтра поступает сверху, минуя входную часть 9 насоса 3 и проходя дальше тот же канал, как и при установке насоса выше зоны перфорации 19. Благодаря наличию цилиндрического кожуха 8 возрастает скорость движения жидкости, охлаждающая электродвигатель 3, увеличивая его межремонтный период. Изменение направления движения пластовой жидкости на 180° в поле сил тяжести приводит к натуральной сепарации свободного газа и песка на участке между зоной перфорации и входом в фильтр.

Таким образом, погружная центробежная насосная установка, снабженная магнитоактиватором, размещенным внутри перфорированного патрубка проволочного типа, и цилиндрическим кожухом, установленным коаксиально относительно электродвигателя и насоса, предназначена для использования в нефтедобывающей промышленности. Для заявленной погружной центробежной насосной установки подтверждена возможность ее осуществления с помощью описанных в заявке средств и методов.

Преимущество изобретения состоит в том, что повышается межремонтный и межочистной период установки путем уменьшения солевых и асфальтосмолопарафиновых отложений на рабочих органах насоса; повышается надежность работы насосной установки в условиях добычи нефти, осложненных большим содержанием песка, солей и АСПВ в скважинной жидкости, повышенным газосодержанием, а также при спуске насосной установки ниже зоны перфорации обсадной колонны. 


ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ



1. Погружная центробежная насосная установка, включающая центробежный насос, проволочный фильтр и электродвигатель, установленные под центробежным насосом, отличающаяся тем, что она снабжена магнитоактиватором, установленным внутри перфорированного патрубка проволочного фильтра, являющегося одновременно магнитопроводом магнитоактиватора, и цилиндрическим кожухом, внутренняя поверхность которого образует с наружной поверхностью электродвигателя радиальный зазор, при этом верхний конец цилиндрического кожуха герметично прикреплен к насосу выше его приемной части, а нижний конец прикреплен к нижнему торцу электродвигателя.

2. Погружная центробежная насосная установка по п. 1, отличающаяся тем, что нижний конец цилиндрического кожуха прикреплен к электродвигателю при помощи монтажного патрубка и муфты.

3. Погружная центробежная насосная установка по п. 1, отличающаяся тем, что проволочный фильтр установлен под электродвигателем.






ПРОЧИТАТЬ НУЖНО ВСЕМ !
Судьба пионерских изобретений и научных разработок, которым нет и не будет аналогов на планете еще лет сорок, разве что у инопланетян



Независимый научно технический портал
Насосы и компрессорное оборудование






СОВЕРШЕННО БЕСПЛАТНО!
Вам нужна ПОЛНАЯ ВЕРСИЯ данного патента? Сообщите об этом администрации портала. В сообщении обязательно укажите ссылку на данную страницу.


ПОИСК ИНФОРМАЦИИ В БАЗЕ ДАННЫХ


Режим поиска:"и" "или"

Инструкция. Ключевые слова в поле ввода разделяются пробелом или запятой. Регистр не имеет значения.

Режим поиска "И" означает, что будут найдены только те страници, где встречается каждое из ключевых слов. При использовании режима "или" результатом поиска будут все страници, где встречается хотя бы одно ключевое слово.

В любом режиме знак "+" перед ключевым словом означает, что данное ключевое слово должно присутствовать в найденных файлах. Если вы хотите исключить какое-либо слово из поиска, поставьте перед ним знак "-". Например: "+центробежный -насос".

Поиск выдает все данные, где встречается введенное Вами слово. Например, при запросе "насос" будут найдены слова "насосы", "насосом" и другие. Восклицательный знак после ключевого слова означает, что будут найдены только слова точно соответствующие запросу ("насос!").



Рейтинг@Mail.ru