ПОГРУЖНОЙ МНОГОСТУПЕНЧАТЫЙ ЦЕНТРОБЕЖНЫЙ НАСОС

ПОГРУЖНОЙ МНОГОСТУПЕНЧАТЫЙ ЦЕНТРОБЕЖНЫЙ НАСОС


RU (11) 2282752 (13) C1

(51) МПК
F04D 13/10 (2006.01) 

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

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

Документ: В формате PDF 
(21) Заявка: 2005101013/06 
(22) Дата подачи заявки: 2005.01.18 
(24) Дата начала отсчета срока действия патента: 2005.01.18 
(45) Опубликовано: 2006.08.27 
(56) Список документов, цитированных в отчете о поиске: АКУЛЬШИН А.И. и др. Эксплуатация нефтяных и газовых скважин. Москва, Недра, 1989, с.360. RU 2223922 С2, 20.02.2004. SU 1530757 A1, 23.12.1989. RU 2049933 С1, 10.12.1995. US 2004/0018104 A1, 29.01.2004. 
(72) Автор(ы): Бородин Валентин Иванович (RU); Жамков Александр Сергеевич (RU); Зинин Александр Владимирович (RU); Тарасов Евгений Николаевич (RU); Хрущев Анатолий Дмитриевич (RU) 
(73) Патентообладатель(и): ООО "НПП "Лантан-1" (RU) 
Адрес для переписки: 620026, г.Екатеринбург, а/я 126, ООО "НПП "Лантан-1" 

(54) ПОГРУЖНОЙ МНОГОСТУПЕНЧАТЫЙ ЦЕНТРОБЕЖНЫЙ НАСОС

Изобретение относится к технике добычи нефти, в частности к устройствам погружных многоступенчатых центробежных насосов. В одном или нескольких направляющих аппаратах многоступенчатого насоса расположены магнитные системы, состоящие из двух кольцевых магнитов, намагниченных аксиально и помещенных в немагнитные обечайки, зазор между которыми образует канал для прохода перекачиваемой жидкости. Перекачиваемая нефть омагничивается, что существенно уменьшает скорость отложения солей и асфальтосмолопарафинов на внутренних поверхностях насоса и насосно-компрессорных труб. Изобретение направлено на расширение функциональных возможностей насосов и повышение эффективности работы нефтедобывающей скважины. 2 з.п. ф-лы, 3 ил. 




ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ


Изобретение относится к технике добычи нефти, в частности к устройствам погружных многоступенчатых центробежных насосов, и предлагается с целью расширения функциональных возможностей насосов и повышения эффективности работы нефтедобывающей скважины.

Известно устройство, содержащее погружной центробежный насос и расположенный ниже насоса модуль магнитной обработки добываемой нефти для предотвращения отложений и неорганических веществ на внутренних поверхностях насосной установки (Патент RU 2223922 С2, кл. С 02 F 1/48, 2004 г.). Недостаток данного устройства - его сложность, т.к. модуль содержит корпус, установленный внутри корпуса вал, который является продолжением вала самого центробежного насоса, на валу крепится крыльчатка, а в корпусе рассекатель потока в виде открытого с обоих концов стакана, внутри стакана втулка, соединенная со стаканом перегородками из постоянных магнитов.

Наиболее близким к предлагаемому решению по технической сущности является погружной многоступенчатый центробежный насос, включающий металлический корпус в виде трубы и вставленный в него пакет ступеней, представляющих собой собранные на валу рабочие колеса и направляющие аппараты. Число ступеней колеблется от 127 до 413 (Акульшин А.И., Бойко B.C. и др. Эксплуатация нефтяных и газовых скважин. - М.: Недра, 1989 г., стр.360). Недостатком этого насоса является малый межремонтный период, обусловленный тем, что каналы для прохождения жидкости в рабочих колесах и направляющих аппаратах со временем перекрываются отложениями органических (асфальтосмолопарафиновых отложений - АСПО) и неорганических (различных солей) веществ. Спектральный анализ отложений на рабочем колесе и направляющем аппарате насоса, проработавшего до ремонта на одной из скважин Удмуртии, показывает, что основными компонентами являются элементы: кальций, сера, магний, - всего ?90%. А органические вещества - АСПО в основном откладываются на стенах НКТ, когда температура добываемого флюида снизится до температуры кристаллизации АСПО.

Основной технической задачей предлагаемого устройства является уменьшение неорганических отложений на внутренних поверхностях деталей насоса и АСПО на внутренних поверхностях НКТ, увеличение межремонтного периода и повышение эффективности работы скважины за счет омагничивания нефти в самом насосе.

Поставленная задача решается тем, что в погружном, центробежном, многоступенчатом насосе, содержащем корпус с расположенным в нем пакетом ступеней, представляющим собой собранные на валу рабочие колеса и направляющие аппараты с каналами для прохождения перекачиваемой жидкости, согласно изобретению в одном или нескольких направляющих аппаратах на нижнем конце насоса располагается магнитная система. Магнитная система состоит из двух кольцевых магнитов из сплава на основе Nd-Fe-B. Один магнит помещен и залит компаундом в немагнитной обечайке с внешней конической поверхностью, а второй - в обечайке с внутренней конической поверхностью, при этом канал для протекания перекачиваемой жидкости образован между сопряженными коническими поверхностями обечаек. Кольца намагничены аксиально, и магнитное поле от полюса одного кольцевого магнита к противоположному полюсу второго магнита направлено поперек потока жидкости в одном направляющем аппарате, а в соседнем магниты направлены друг к другу одинаковыми полюсами, что приводит к высокой напряженности основной составляющей магнитного поля вдоль потока нефти. В результате реализуется высокоградиентное магнитное поле как поперек, так и вдоль потока нефти.

На фиг.1 изображены две ступени центробежного насоса.

На фиг.2 показана магнитная система с полем поперек потока жидкости.

На фиг.3 показана магнитная система с полем вдоль потока жидкости.

Верхняя ступень на фиг.1 - это обычная ступень насоса с валом 1, с рабочим колесом 2 и направляющим аппаратом 3. Нижняя ступень выполнена согласно изобретению, где в направляющем аппарате 3 расположены немагнитные обечайки 4 и 5 с магнитами 6. Обечайка 4 выполнена с внешней конической поверхностью 7, а обечайка 5 - с внутренней конической поверхностью 8. В направляющем аппарате они установлены с сопряжением конических поверхностей и с зазором 9 для протекания перекачиваемой жидкости. Обечайки защищают магниты от воздействия перекачиваемой жидкости, а их гладкие поверхности 7 и 8 обеспечивают низкое гидродинамическое сопротивление потоку жидкости. Кроме того, магниты в обечайках залиты компаундом.

На фиг 2 кольцевые магниты 6 в обечайках 4 и 5 образуют магнитное поле в зазоре 9, направленное поперек потока жидкости. Стрелками показано направление намагниченности в магнитах и поля в зазоре. На фиг.3 намагниченность магнитов направлена так, что образует поле в зазоре вдоль потока жидкости.

Устройство работает следующим образом. При вращении вала и жестко закрепленного на нем рабочего колеса нефть движется по каналам от периферии одного направляющего аппарата к его центру, потом к центру рабочего колеса, затем к периферии следующего рабочего колеса и направляющего аппарата и т.д. Путь движения нефти показан штриховой линией на фиг.1. При этом в направляющем аппарате с магнитной системой нефть протекает по каналу конической формы между двумя обечайками в магнитном поле высокой напряженности. Воздействие магнитного поля вызывает коагуляцию пара и ферромагнитных частиц, находящихся в нефти. Образующиеся в объеме нефти более крупные частицы являются зародышами кристаллизации всех растворенных в нефти веществ. Таким образом, при дальнейшем движении нефти по следующим ступеням насоса, а потом и по НКТ происходит активная кристаллизация асфальтенов, смол, парафинов, серы и солей в объеме потока, а не на поверхностях оборудования скважины. Отложения на внутренних поверхностях оборудования существенно уменьшаются, основная их часть выносится потоком из скважины. Это приводит к значительному увеличению межочистного и межремонтного периодов, что обеспечивает повышение эффективности работы скважины целиком.




ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ


1. Погружной центробежный многоступенчатый насос, содержащий корпус с расположенным в нем пакетом ступеней, представляющим собой собранные на валу рабочие колеса и направляющие аппараты, отличающийся тем, что на нижнем конце насоса установлена, по меньшей мере, одна магнитная система, состоящая из двух кольцевых магнитов, намагниченных аксиально и помещенных в немагнитные обечайки, установленные одна относительно другой с зазором, образующим канал для прохода перекачиваемой жидкости.

2. Насос по п.1, отличающий тем, что один магнит помещен и залит компаундом в немагнитной обечайке с внешней конической поверхностью, а второй - в обечайке с внутренней конической поверхностью, при этом канал для протекания перекачиваемой жидкости образован между сопряженными коническими поверхностями обечаек.

3. Насос по п.1 или 2, отличающий тем, что при установке в насосе двух магнитных систем последние расположены в соседних направляющих аппаратах и магниты одной системы образуют магнитное поле, направленное поперек потока жидкости, а магниты соседней системы - вдоль потока.








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