ПОГРУЖНОЙ ЭЛЕКТРОНАСОС

ПОГРУЖНОЙ ЭЛЕКТРОНАСОС


RU (11) 2282751 (13) C1

(51) МПК
F04D 13/10 (2006.01)
F04D 29/58 (2006.01) 

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

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

Документ: В формате PDF 
(21) Заявка: 2004136092/06 
(22) Дата подачи заявки: 2004.12.09 
(30) Приоритетные данные: 20040604609 2004.06.14 пп.1-3 UA 
(24) Дата начала отсчета срока действия патента: 2004.12.09 
(45) Опубликовано: 2006.08.27 
(56) Список документов, цитированных в отчете о поиске: RU 2136970 С1, 10.09.1999. RU 2230181 С2, 10.06.2004. SU 333290 A, 21.03.1972. US 6242829 А, 05.06.2001. US 5961282 A, 05.10.1999. 
(72) Автор(ы): Белоконь Игорь Иванович (UA); Стеценко Юрий Николаевич (UA); Зайченко Евгений Тимофеевич (UA); Щербина Алексей Владимирович (UA) 
(73) Патентообладатель(и): Белоконь Игорь Иванович (UA); Стеценко Юрий Николаевич (UA); Зайченко Евгений Тимофеевич (UA); Щербина Алексей Владимирович (UA) 
Адрес для переписки: 61000, г. Харьков, ул. Индустриальная, 15А, СП ЗАО "ХЭМЗ-IPEC", Управление по науке и технике, И.И. Белоконю 

(54) ПОГРУЖНОЙ ЭЛЕКТРОНАСОС

Изобретение относится к гидромашиностроению, а именно, к погружным центробежным электронасосам для подъема из скважин на поверхность земли пластовых жидкостей, в частности нефти. Погружной электронасос содержит погружной электродвигатель, заключенный в рубашку охлаждения (РО), и установленные над ним протектор (П) и насос. РО выполнена открытой снизу и закреплена на электронасосе верхним концом. Верхний конец РО закреплен на верхней части корпуса П. Полость РО сообщена с полостью насоса посредством сквозных отверстий, выполненных в корпусе П. Верхняя часть корпуса П преимущественно выполнена расширенной с наружным диаметром, меньшим диаметра фланца насоса, и соединена с верхним концом рубашки охлаждения с помощью накидной гайки и вкладышей. Электронасос может содержать всасывающий трубопровод, верхний конец которого соединен с нижним концом РО, а нижний конец снабжен задерживающим фильтром. Изобретение направлено на повышение надежности независимо от местоположения электронасоса относительно источника откачиваемой жидкости. 2 з.п. ф-лы, 3 ил. 




ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ


Изобретение относится к области гидромашиностроения, а именно к погружным центробежным электронасосам для подъема из скважин на поверхность земли пластовых жидкостей, и может быть использовано, например, в нефтедобывающей промышленности для добычи нефти из скважин.

Известен погружной электронасос для добычи нефти из скважин, содержащий погружной электродвигатель и установленные над ним протектор и многоступенчатый центробежный насос с сетчатым фильтром на входе. При работе этого электронасоса в скважине электродвигатель и протектор охлаждаются потоком откачиваемой из скважины пластовой жидкости, забираемой из нефтеносного пласта от участка перфорации обсадной трубы скважины, находящегося ниже места расположения электронасоса. Обеспечивающий принудительное охлаждение электронасоса поток жидкости, представляющей собой нефтегазовую смесь (нефть, вода, газ), проходит через промежуток кольцевого поперечного сечения между корпусами электродвигателя и протектора и стенкой обсадной трубы (Богданов А.А. Погружные центробежные электронасосы для добычи нефти. - М., Недра, 1968 г. - С.32-34).

Эффективность охлаждения электродвигателя и протектора известного вышеописанного электронасоса недостаточно высока из-за низкой теплоотдачи от электродвигателя и протектора к откачиваемой жидкости, что особенно проявляется при подъеме из скважины жидкости, нагретой до температуры выше 70°С. При высоких температурах имеет место перегрев изоляции обмотки статора электродвигателя, резинотехнических изделий и перегрев протектора, что уменьшает наработку до отказа и долговечность погружного электронасоса, то есть снижает его надежность. Кроме того, в насос может попадать значительное количество свободного газа, что приводит к срыву подачи насоса. Работа погружного электронасоса в режиме срыва подачи приводит, в первую очередь, к перегреву электродвигателя и протектора. К тому же, в зоне "газовой пробки" отдельные узлы насоса (насосные ступени) будут работать в режиме сухого трения. Все это приводит к резкому снижению долговечности и наработки до отказа погружного электронасоса.

Известен погружной центробежный электронасос для подъема из скважин на поверхность земли газожидкостных смесей, например нефтегазовых (пат. Российской Федерации №2102633, кл. F 04 D 13/10, 31/00, 15/02, опубл. 20.01.98), снабженный устройством защиты от срыва подачи, содержащим обратный клапан и клапан для перепуска газожидкостной смеси с выхода насоса в затрубное пространство, расположенный перед обратным клапаном, соосно с ним, седлом книзу, причем запорные органы клапанов кинематически связаны и соединены штоком. Этот известный электронасос, как и вышеописанный, содержит погружной электродвигатель и установленные над ним протектор и многоступенчатый центробежный насос с сетчатым фильтром на входе.

Охлаждение этого известного погружного электронасоса осуществляется аналогично охлаждению описанного ранее известного электронасоса, жидкостью, отбираемой из скважины от участка перфорации, находящегося ниже места расположения электронасоса, и следовательно является недостаточно эффективным из-за низкой теплоотдачи от электронасоса к откачиваемой жидкости.

Другим недостатком является сложная конструкция устройства защиты от срыва подачи, необходимость осуществления регулировки путем изменения массы составных элементов, необходимость применения демпфирующих элементов, необходимость настройки устройства, подбора гидравлического сопротивления обратного клапана. К тому же, не достигается уменьшение поступления газа в насосные ступени. Имеет место лишь перераспределение газожидкостной смеси.

Таким образом, надежность работы известного погружного электронасоса недостаточно высока вследствие недостаточно интенсивного охлаждения его электродвигателя и протектора потоком откачиваемой газожидкостной смеси и недостаточно эффективной защиты от срыва подачи насоса.

Наиболее близким аналогом заявляемого погружного электронасоса является погружной центробежный электронасос (пат. Российской Федерации №2136970, кл. F 04 D 13/10, опубл.10.09.99), содержащий погружной электродвигатель, заключенный в рубашку охлаждения, и установленные над ним протектор и насос, причем рубашка охлаждения выполнена открытой снизу и закреплена на электронасосе верхним концом.

Верхний конец рубашки охлаждения закреплен на верхней части корпуса электродвигателя. Рубашка охлаждения выполнена со сквозными отверстиями в верхнем торце и верхней части боковой стенки для прохождения откачиваемой жидкости. Часть насоса с входным сетчатым фильтром расположена внутри цилиндрической емкости со сквозными отверстиями в верхнем торце для выхода газовых пузырей и в верхней части боковой стенки для входа откачиваемой жидкости из межтрубного пространства в полость емкости и подачи на прием насоса. Кольцевое пространство между рубашкой охлаждения и обсадной трубой скважины ниже отверстий в боковой стенке рубашки охлаждения перекрыто сплошными кольцами. Цилиндрическая емкость снабжена кольцами с пазами, расположенными ниже сквозных отверстий в ее боковой стенке, для прохождения откачиваемой жидкости.

Наиболее близкий аналог заявляемого изобретения позволяет частично устранить недостатки других рассмотренных выше известных погружных электронасосов для скважин. Так, размещение электродвигателя внутри рубашки охлаждения повышает интенсивность охлаждения электродвигателя при эксплуатации электронасоса благодаря увеличению скорости движения откачиваемой жидкости. Снабжение насоса цилиндрической емкостью с отверстиями в верхнем торце и в верхней части боковой стенки препятствует поступлению свободного газа на прием насоса, приводящему к образованию газовых пробок и срыву подачи, и предотвращает попадание в рабочую полость насоса тяжелых механических примесей, песка и грязи, увеличивающее износ поверхностей трения рабочих органов насоса.

Недостатки этого известного электронасоса, выбранного в качестве наиболее близкого аналога, следующие.

Во-первых, попавшие внутрь цилиндрической емкости механические примеси частично всасываются насосом через входной сетчатый фильтр. На дно этой емкости оседают лишь тяжелые механические примеси, причем их накопление с течением времени может привести к закупориванию отверстий сетчатого фильтра. Кроме того, сетчатый фильтр с течением времени частично забивается всасываемыми через него в насос механическими примесями.

Во-вторых, известный электронасос имеет сравнительно сложное конструктивное исполнение: насос окружен цилиндрической емкостью с кольцами, имеющими пазы; цилиндрическая емкость прикреплена к насосу в двух местах; рубашка охлаждения снабжена двумя охватывающими ее сплошными кольцами; в верхней части боковой стенки и торце рубашки охлаждения и цилиндрической емкости выполнены отверстия. К тому же, наличие колец, охватывающих цилиндрическую емкость и рубашку охлаждения, увеличивает поперечные габариты погружного электронасоса, что усложняет проведение спуско-подъемных операций при монтаже электронасоса в скважине и, тем самым, ограничивает возможности его применения в скважинах.

В-третьих, при эксплуатации в скважине известного погружного электронасоса, являющегося наиболее близким аналогом заявляемого изобретения, как и при эксплуатации в скважине других известных погружных электронасосов, дебит данной скважины ограничен из-за высокого давления столба заполняющей скважину жидкости на нефтеносный пласт горной породы на участке перфорации обсадной трубы, ограничивающего приток жидкости в скважину при ее эксплуатации.

Как известно, для исключения срыва подачи насоса и оптимального отбора жидкости из скважины величину подачи насоса (производительность насоса), величину напора (высоту подъема жидкости) и величину удаления насоса (а именно его приема) от участка перфорации обсадной трубы скважины, то есть глубину спуска электронасоса в скважину определяют заранее в зависимости от характеристики нефтеносных пластов, пластового давления, композиционного состава откачиваемой жидкости. Для нормальной работы насоса необходимо, чтобы над уровнем приема насоса находился столб жидкости определенной высоты, а высота этого столба жидкости задает определенное давление жидкости на нефтеносный пласт на уровне расположения участка перфорации, ограничивающее приток жидкости в скважину.

Попытка увеличения дебита скважины за счет применения в ней электронасоса более высокой производительности известного конструктивного исполнения может привести, в случае его расположения выше участка перфорации обсадной трубы, к срыву подачи насоса вследствие уменьшения высоты динамического столба жидкости в скважине над приемом насоса ниже минимально допустимого из соображений обеспечения работы насоса без срыва подачи. Это обусловлено тем, что, из-за ограниченного высоким давлением на нефтеносный пласт притока жидкости в скважину через перфорационные отверстия в обсадной трубе, увеличение отбора жидкости из скважины при использовании более высокопроизводительного электронасоса не восполняется притоком жидкости в скважину.

Увеличение притока жидкости в скважину может быть достигнуто в результате увеличения глубины спуска электронасоса в скважину ниже уровня перфорации. Однако для известных погружных электронасосов это недопустимо из-за возникающего чрезмерного перегрева электродвигателя и протектора. По мере увеличения глубины установки известного электронасоса в скважине от уровня перфорации вниз поток отбираемой жидкости огибает все меньшую часть боковой поверхности электродвигателя и протектора, а при опускании входного сетчатого фильтра до уровня участка перфорации поток жидкости прекращает огибать поверхность протектора. Поэтому известные электронасосы работоспособны только при установке их в скважине выше уровня перфорации, что не позволяет увеличить дебит скважины путем применения насоса более высокой производительности из-за ограниченного притока жидкости в скважину.

В основу изобретения поставлена задача создания погружного электронасоса, в котором за счет нового взаимного расположения элементов (рубашки охлаждения и протектора) и новой формы выполнения связей между элементами (полостью рубашки охлаждения и полостью насоса) обеспечивается повышение надежности независимо от местоположения электронасоса относительно источника откачиваемой жидкости.

Погружной электронасос, предлагаемый согласно изобретению, как и наиболее близкий аналог, содержит погружной электродвигатель, заключенный в рубашку охлаждения, и установленные над ним протектор и насос, причем рубашка охлаждения выполнена открытой снизу и закреплена на электронасосе верхним концом. Отличие заявляемого погружного электронасоса от наиболее близкого аналога заключается в том, что верхний конец рубашки охлаждения закреплен на верхней части корпуса протектора и полость рубашки охлаждения сообщена с полостью насоса посредством сквозных отверстий, выполненных в корпусе протектора.

Кроме того, согласно изобретению, верхняя часть корпуса протектора выполнена расширенной с наружным диаметром, меньшим диаметра фланца насоса, и соединена с верхним концом рубашки охлаждения с помощью накидной гайки и вкладышей.

Кроме того, согласно изобретению, погружной электронасос дополнительно содержит всасывающий трубопровод, нижний конец которого снабжен задерживающим фильтром, а верхний конец соединен с нижним концом рубашки охлаждения.

Закрепление верхнего конца открытой снизу рубашки охлаждения, в которую заключен электродвигатель, на верхней части корпуса протектора позволяет разместить в полости рубашки охлаждения не только электродвигатель, но и протектор, что позволяет улучшить охлаждение протектора. Поскольку в погружных электронасосах для скважин, к которым относится заявляемое изобретение, над электродвигателем установлен протектор, а над протектором - насос и полость протектора обязательно сообщена с полостью насоса, выполнение сквозных отверстий в корпусе протектора так, что они сообщают полость рубашки охлаждения с полостью насоса, обеспечивает возможность поступления пластовой жидкости через полость рубашки охлаждения и упомянутые сквозные отверстия в корпусе протектора непосредственно в полость насоса.

Обеспечиваемое особенностями конструктивного исполнения погружного электронасоса согласно изобретению заключение протектора и электродвигателя в рубашку охлаждения, открытую снизу, и одновременно с этим сообщение полости насоса с межтрубным пространством скважины через полость рубашки охлаждения позволяет производить нагнетание в насос жидкости, отбираемой из нефтеносного пласта через межтрубное пространство скважины, непосредственно из полости рубашки охлаждения, в которую эта жидкость поступает снизу.

При любых местоположениях электронасоса в скважине относительно участка перфорации обсадной трубы как выше, так и ниже его, весь поток откачиваемой жидкости проходит через сравнительно узкий промежуток между всей боковой поверхностью корпусов электродвигателя и протектора и боковой стенкой рубашки охлаждения, обеспечивая, за счет достаточно высокой скорости потока жидкости, постоянное и интенсивное охлаждение электродвигателя и протектора. При этом, благодаря направлению всего потока откачиваемой жидкости в полость рубашки охлаждения, отпадает необходимость в схватывании рубашки охлаждения сплошными кольцами, как в наиболее близком аналоге, что повышает надежность электронасоса и упрощает его монтаж в скважине.

Благодаря тому, что конструкция электронасоса согласно изобретению обеспечивает возможность создания на приеме насоса перепада давления, обеспечивающего всасывание отбираемой жидкости насосом, непосредственно между приемом насоса и полостью рубашки охлаждения, весь поток жидкости поступает на прием насоса непосредственно из полости рубашки охлаждения. Это исключает необходимость применения на входе насоса сетчатого фильтра, заключенного в цилиндрическую емкость, а значит и этой емкости с охватывающими ее кольцами с пазами, что повышает надежность электронасоса и упрощает его монтаж в скважине. Механическая фильтрация обеспечивается за счет использования эффекта гравитации в полости рубашки охлаждения, благодаря ее выполнению более длинной, чем в наиболее близком аналоге, так как она окружает не только электродвигатель, но и протектор. Механические примеси оседают на дно скважины.

При существенном объемном содержании газа в откачиваемой жидкости заявляемое изобретение позволяет осуществлять естественную сепарацию газовой фракции из откачиваемой жидкости за счет эффекта гравитации. Для этого весь электронасос или, по меньшей мере, его нижнюю часть, через которую жидкость поступает в электронасос, располагают ниже участка перфорации обсадной трубы скважины. При этом газовые пузыри в скважине поднимаются вверх, а жидкая фракция опускается вниз, огибает снаружи рубашку охлаждения и соединенный с рубашкой охлаждения всасывающий трубопровод, если он используется, и поступает снизу в полость рубашки охлаждения, огибает снаружи корпуса электродвигателя и протектора и далее поступает в полость насоса через отверстия в корпусе протектора. Таким образом, при расположении заявляемого электронасоса ниже участка перфорации обсадной трубы скважины обеспечивается достаточно эффективная естественная газосепарация и постоянное интенсивное охлаждение электродвигателя и протектора погружного электронасоса, что обеспечивает надежную работу погружного электронасоса в скважине. Это дает возможность увеличить приток жидкости в скважину в результате снижения давления на нефтеносный пласт на участке перфорации за счет увеличения глубины установки погружного электронасоса и увеличить дебит скважины, использовав более мощный электронасос с более высокой производительностью.

Предлагаемый согласно изобретению погружной электронасос может надежно работать не только в скважинах, но и в открытых водных источниках, например водоемах, в различных местоположениях, благодаря тому, что его конструкция обеспечивает постоянное и достаточно интенсивное охлаждение электродвигателя и протектора потоком жидкости и естественную газосепарацию, а также надежную фильтрацию независимо от расположения погружного электронасоса относительно источника жидкости.

Выполнение верхней части корпуса протектора расширенной с наружным диаметром, меньшим диаметра фланца насоса, и соединение ее с верхним концом рубашки охлаждения с помощью накидной гайки и вкладышей обеспечивает простоту изготовления, надежную фиксацию и минимально возможные поперечные габаритные размеры электронасоса.

Присоединение к нижнему концу рубашки охлаждения всасывающего трубопровода с задерживающим фильтром на конце дает возможность, не увеличивая глубину спуска в скважину погружного электродвигателя с рубашкой охлаждения, протектора и насоса, производить забор жидкости в скважинах из глубоко залегающих нефтеносных пластов за счет использования всасывающего трубопровода такой длины, чтобы его нижний конец, снабженный заграждающим фильтром, располагался ниже участка перфорации стенки обсадной трубы скважины. Этим достигается, кроме повышения надежности, экономия потребляемой электроэнергии и снижение стоимости изготовления за счет использования более коротких силовых электрических кабелей подвода электроэнергии к электродвигателю электронасоса. Кроме того, возможность добывать жидкость из скважин с различной глубиной залегания нефтеносных пластов с помощью погружного электронасоса определенного поперечного габаритного размера с регулируемой длиной всасывающего трубопровода позволяет унифицировать ряд скважинных погружных электронасосов по поперечным размерам.

Сущность изобретения поясняется чертежами.

На фиг.1 схематически изображен частичный продольный разрез погружного электронасоса согласно изобретению и показано его расположение в эксплуатационной скважине для варианта выполнения электронасоса без всасывающего трубопровода; на фиг.2 - то же для варианта выполнения электронасоса с всасывающим трубопроводом; на фиг.3 - вид А на фиг.1, 2.

Погружной электронасос, схематически изображенный на фиг.1, 2, содержит погружной электродвигатель 1 и установленные над ним протектор 2 и насос 3. Электродвигатель 1 заключен в рубашку 4 охлаждения. Рубашка 4 выполнена открытой снизу и, как видно из фиг.1-3, закреплена на электронасосе верхним концом 5. Конец 5 рубашки 4 закреплен на верхней части 6 корпуса протектора 2. К верхнему концу насоса 3 присоединен напорный трубопровод 7. В электронасосе, изображенном на фиг.2, к нижнему концу рубашки 4 присоединен верхний конец всасывающего трубопровода 8. На нижнем конце трубопровода 8 установлен задерживающий фильтр 9.

Как показано на фиг.3, верхняя часть 6 корпуса протектора 2 выполнена расширенной и неподвижно съемно соединена с верхним концом 5 рубашки 4 с помощью накидной гайки 10 и вкладышей 11. Внутренний диаметр гайки 10 и наружный диаметр верхней части 6 корпуса протектора 2 меньше наружного диаметра фланца 12 насоса 3. Величина зазора 13 между верхним торцом гайки 10 и нижней стороной фланца 12 не превышает 5 мм.

В стенке корпуса протектора 2, предпочтительно в его верхней части 6, выполнены сквозные отверстия 14. Отверстия 14 сообщают полость 15 рубашки 4 с полостью насоса 3 (не показана) непосредственно через внутреннюю полость 16 верхней части 6 корпуса протектора 2.

В скважине 17 погружной электронасос расположен в обсадной трубе 18, в стенке которой образован участок перфорации 19 (перфорационные отверстия) для притока откачиваемой жидкости 20 из нефтеносного пласта в скважину 17.

В варианте установки электронасоса в скважине, показанном на фиг.1, весь электронасос расположен ниже участка перфорации 19. В варианте установки электронасоса в скважине, показанном на фиг.2, основная часть электронасоса (насос 3, протектор 2, электродвигатель 1, рубашка 4, верхняя часть всасывающего трубопровода 8) расположена выше участка перфорации 19, остальная часть всасывающего трубопровода 8 и установленный на его нижнем конце фильтр 9 - ниже участка перфорации 19. Очевидно, что электронасос, выполненный согласно фиг.2, допускает расположение электродвигателя 1, протектора 2, насоса 3 и рубашки 4 ниже, чем это показано на фиг.2.

Электронасос, изображенный на фиг.2, целесообразно использовать в скважинах с глубоко залегающими продуктивными нефтеносными пластами, где перфорация 19 обсадной трубы 18 выполнена на большой глубине. В этих скважинах, из-за уменьшения их диаметра с увеличением глубины и наличия кривизны скважины, часто поперечные габаритные размеры электронасоса не позволяют расположить в скважине 17 рубашку 4 электронасоса ниже участка перфорации 19 на глубине, достаточной для эффективной естественной газосепарации. Применение в эксплуатационных скважинах электронасосов с всасывающими трубопроводами 8 разной длины, выполненных согласно фиг.2, обеспечивает надежную работу электронасосов в скважинах 17 с глубоко залегающими продуктивными пластами. При этом применение всасывающего трубопровода 8 регулируемой длины с фильтром 9 на нижнем конце позволяет унифицировать ряд электронасосов по поперечным габаритным размерам. Кроме того, обеспечивается уменьшение потребляемой мощности электронасоса и расхода силового кабеля благодаря возможности уменьшения глубины спуска электродвигателя 1 в скважину 17, то есть возможности применения более коротких силовых кабелей подвода электроэнергии к электродвигателю 1.

Погружной электронасос работает следующим образом.

При включении в работу погружного электронасоса (фиг.1) откачиваемая жидкость 20, отбираемая в скважине 17 из нефтеносного пласта через участок перфорации 19 стенки обсадной трубы 18, под действием создаваемого работающим насосом 3 перепада давления, создающего усилие всасывания откачиваемой жидкости 20 на входе в электронасос, образованном нижним открытым концом рубашки 4, образует поток жидкости, направление которого указано стрелками. Этот поток жидкости, берущий начало от участка перфорации 19, под действием создающего перепад давления усилия всасывания насоса 3 сначала поступает от участка перфорации 19 вниз скважины 17, в направлении к впускному отверстию нижнего конца рубашки 4, как указано стрелками. При этом, благодаря действию эффекта гравитации, естественным путем происходит отделение от откачиваемой жидкости 20 растворенной в ней газовой фракции и частичное отделение механических примесей.

Пузыри свободного газа, как более легкие, поднимаются в верхнюю часть скважины 17, часть механических примесей осаждается на дно этой скважины. Направленный вниз поток жидкости 20, проходя через зазор кольцевого поперечного сечения между внутренней поверхностью стенки обсадной трубы 18 скважины 17 и наружной поверхностью рубашки 4, огибает наружную поверхность рубашки 4, обеспечивая теплоотвод от нее.

Далее происходит, под действием работающего насоса 3, всасывание потока откачиваемой жидкости 20 в полость 15 рубашки 4 через отверстие нижнего конца этой рубашки. В полости 15 рубашки 4 поток жидкости 20 проходит вверх, в направлении к сквозным отверстиям 14 в верхней части 6 корпуса протектора 2, ведущим в полость насоса 3 (не показана). Этот поток жидкости проходит через зазор кольцевого поперечного сечения между внутренней поверхностью рубашки 4 и наружными боковыми поверхностями электродвигателя 1 и протектора 2, обеспечивая, благодаря достаточно высокой скорости потока, интенсивный теплоотвод от огибаемых им наружных поверхностей электродвигателя 1 и протектора 2, что обеспечивает достаточно эффективное охлаждение электронасоса.

В полости 15 рубашки 4 происходит дальнейшее отделение механических примесей от откачиваемой жидкости 20 за счет эффекта гравитации. Отделенные от жидкости механические примеси осаждаются на дно скважины 17. Поток жидкости 20, в основном очищенный от механических примесей и практически лишенный газовых включений, поступает через отверстия 14 и внутреннюю полость 16 в верхней части протектора 2 в полость насоса 3 и далее по напорному трубопроводу 7 поднимается на поверхность земли.

Благодаря предотвращению поступления свободного газа и механических примесей в рабочие органы насоса 3 исключается возможность образования газовых пробок и срыва подачи насоса 3 и уменьшается интенсивность износа трущихся поверхностей рабочих органов этого насоса. Вместе с обеспечиваемым изобретением повышением эффективности охлаждения электронасоса и упрощением конструкции, по сравнению с наиболее близким аналогом, это дает возможность повысить надежность погружных электронасосов.

При работе электронасоса сохраняется надежная фиксация верхнего конца 5 рубашки 4 на корпусе протектора 2. Благодаря тому, что внутренний диаметр накидной гайки 10 и наружный диаметр верхней части 6 корпуса протектора 2 меньше наружного диаметра фланца 12 насоса 3, предотвращается откручивание и приподнятие гайки 10 более чем на величину зазора 13, равного, например, 5 мм.

Благодаря тому, что поток откачиваемой жидкости 20, перед его поступлением в насос 3, обязательно огибает наружные поверхности электродвигателя 1 и протектора 2, обеспечивая их интенсивное охлаждение, электронасос, выполненный согласно изобретению, способен надежно работать в эксплуатационных скважинах в различных местоположениях относительно участков перфорации 19, как выше их, что допустимо при низком процентном содержании газа в пластовой жидкости, так и ниже этих участков перфорации. По этой же причине, из-за обеспечиваемого сохранения работоспособности электронасоса независимо от его местоположения относительно источника откачиваемой жидкости, заявляемый погружной электронасос можно использовать, например, для подачи воды из открытых природных водных источников, например водоемов и т.п., в нагнетательные скважины, а также для других целей. Этим обеспечивается расширение области применения.

Обеспечиваемая изобретением возможность устанавливать погружной электронасос в эксплуатационных скважинах ниже участка перфорации 19, как показано на фиг.1, позволяет увеличить приток откачиваемой жидкости 20 из продуктивного пласта в скважину 17 при работе погружного электронасоса за счет уменьшения высоты столба жидкости, оказывающего давление на продуктивный пласт на участке перфорации 19, обусловленного увеличением глубины расположения приема насоса 3. Увеличение притока в скважину 17 откачиваемой жидкости 20 позволяет увеличить объем откачиваемой жидкости 20 в единицу времени в случае применения электронасоса более высокой производительности с более мощным электродвигателем 1.

Электронасос, изображенный на фиг.2, работает аналогично электронасосу, изображенному на фиг.1. Отличие состоит в том, что поток откачиваемой жидкости 20 поступает в полость 15 рубашки 4 не непосредственно из скважины 17, а через задерживающий фильтр 9 и всасывающий трубопровод 8.




ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ


1. Погружной электронасос, содержащий погружной электродвигатель, заключенный в рубашку охлаждения, и установленные над ним протектор и насос, причем рубашка охлаждения выполнена открытой снизу и закреплена на электронасосе верхним концом, отличающийся тем, что верхний конец рубашки охлаждения закреплен на верхней части корпуса протектора и полость рубашки охлаждения сообщена с полостью насоса посредством сквозных отверстий, выполненных в корпусе протектора.

2. Электронасос по п.1, отличающийся тем, что верхняя часть корпуса протектора выполнена расширенной с наружным диаметром, меньшим диаметра фланца насоса, и соединена с верхним концом рубашки охлаждения с помощью накидной гайки и вкладышей.

3. Электронасос по п.1 или 2, отличающийся тем, что он дополнительно содержит всасывающий трубопровод, нижний конец которого снабжен задерживающим фильтром, а верхний конец соединен с нижним концом рубашки охлаждения.








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