DE10258666B4 - Submersible pump device for use in a borehole - Google Patents

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Abstract

Tauchpumpeneinrichtung zur Verwendung in einem Bohrloch mit einer Schnecken- oder Exzenterschneckenpumpe, die mit einem Antrieb in Verbindung steht, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen einem langsam umlaufenden Antrieb in direkter Nähe einer Exzenterschneckenpumpe ein axial- und radialkraftaufnehmendes Koppelungsteil sitzt und der Querschnitt des Koppelungsteils und der Pumpe ≤ 100 mm ist.Submersible pump assembly for use in a borehole with a worm or eccentric screw pump, which is connected to a drive, characterized in that that between a slowly rotating drive in the immediate vicinity of an eccentric screw pump an axial and radial force receiving coupling part sits and the cross-section of the coupling part and the pump is ≤ 100 mm.

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Figure 00000001

Description

Die Erfindung betrifft eine Tauchpumpeneinrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The The invention relates to a submersible pump device according to the preamble of claim 1.

Aus der DE 198 48 792 C1 ist eine gattungsgemäße Tauchpumpe bekannt. Bei dieser Art Pumpe kommen Antriebe zum Einsatz deren Drehzahlen wesentlich höher liegen als die erforderliche Pumpendrehzahl. Aus diesem Grund ist zwischen dem Antrieb und der Pumpe ein Getriebe eingesetzt, das die Drehzahl reduziert. Das Getriebe hat hierbei einen Querschnitt ≥ 115 mm.From the DE 198 48 792 C1 is a generic submersible pump known. In this type of pump are used drives whose speeds are much higher than the required pump speed. For this reason, a gear is used between the drive and the pump, which reduces the speed. The gearbox has a cross section ≥ 115 mm.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Tauchpumpeneinrichtung zu fertigen, die in Bohrlöchern kleiner oder gleich 115 mm betrieben werden kann.Of the Invention is based on the object, a submersible pump device to manufacture in wells less than or equal to 115 mm can be operated.

Die Aufgabe ist erfindungsgemäß mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.The Task is according to the invention with the features of claim 1.

Durch die erfindungsgemäße Anordnung ist es möglich, anstelle von Kreiselpumpen, Schnecken- und Exzenterschneckenpumpen einzusetzen, die besser geeignet sind Produkte mit höherer Viskosität, mit höheren Sand- und Paraphinanteilen sowie Anteilen von Gasen zu fördern.By the inventive arrangement Is it possible, instead of centrifugal pumps, worm and eccentric screw pumps which are more suitable are products with higher viscosity, with higher and paraphenic fractions as well as fractions of gases.

Bisher ist es nicht möglich gewesen, Schnecken- und Exzenterschneckenpumpen in bereits vorhandene Bohrungen einzusetzen, die in der Regel keinen größeren Querschnitt als 115 mm aufweisen. Der Einsatz scheiterte stets daran, daß bei der Verwendung von Antrieben mit Drehzahlen von bis zu 3000 U/min Getriebe vor die Pumpe gesetzt werden mußten. Deren Getriebequerschnitt war jedoch so groß, daß sie für diese Bohrungen mit einem Querschnitt unter 115 mm nicht eingesetzt werden konnten, da zum Einsetzen der Pumpe und dem Betrieb der Pumpe eine seitliche Toleranz von mindestens 5–10 mm beidseits benötigt wird, um die Pumpe im unteren Bereich des Bohrlochs plazieren zu können. Bei der Dimensionierung muß auch das elektrische Antriebskabel berücksichtigt werden, das seitlich an der Pumpe bis zum Antrieb am unteren Ende des Pumpenstrangs geführt werden muß. Schnecken- und Exzenterschneckenpumpen können deshalb entsprechend der Erfindung dann zum Einsatz kommen, wenn die Pumpe mit einem langsam umlaufenden Antrieb und mit einer von der Pumpe erzeugten axial und radial kräfteaufnehmenden Koppelung in Form einer Lagereinheit zum Einsatz kommt. Die radialen Kräfte die das Koppelungsteil bewältigen muß, stammen vom exzentrischen Umlauf des Rotors, die axialen Kräfte vom Druck der in diesem Bohrlochbereich auf den Rotor wirkt. Bei der Herstellung eines entsprechenden Koppelungsteils finden beispielsweise Radiallager und Axiallager Einsatz. Bei entsprechenden Lagereinheiten ist die Einhaltung eines Querschnitts von ≤ 100 mm möglich. In einer vorteilhaften Weitergestaltung der Erfindung verfügt die Lagereinheit über einen Kompensator, der einen Druckausgleich aufgrund unterschiedlich auftretender Temperaturen während des Betriebs der Tauchpumpe herbeiführt und damit die Dichtungen beidseits der Lagereinheit schützt.So far it is impossible been, auger and eccentric screw pumps in already existing Use holes that usually no larger cross-section than 115 mm. The use failed always because of the fact that Use of drives with speeds of up to 3000 rpm gearbox before the pump had to be set. Their gear cross section, however, was so large that they are for these holes with a Cross section below 115 mm could not be used because of Inserting the pump and operating the pump has a lateral tolerance from at least 5-10 mm needed on both sides is to place the pump in the lower area of the well can. at the sizing must also the electric drive cable can be considered, the side be guided at the pump to the drive at the lower end of the pump train got to. Helix and Progressing cavity pumps can Therefore, according to the invention are then used when the pump with a slowly revolving drive and with one of the pump generated axial and radial force-absorbing coupling in shape a storage unit is used. The radial forces the master the coupling part must, come from the eccentric rotation of the rotor, the axial forces of Pressure acting on the rotor in this borehole area. In the Production of a corresponding coupling part find, for example Radial bearing and thrust bearing insert. For corresponding storage units it is possible to maintain a cross section of ≤ 100 mm. In an advantageous Further embodiment of the invention, the storage unit has a Compensator, the pressure equalization due to different temperatures while the operation of the submersible pump and thus the seals protects both sides of the storage unit.

In einer weiteren vorteilhaften Gestaltung der Erfindung wird in der Lagereinheit ein ständiger Schmiermittelkreislauf betrieben, der die Axial- und Radiallager mit Schmiermittel versorgt.In a further advantageous embodiment of the invention is in the Storage unit a permanent lubricant circuit operated, which supplies the axial and radial bearings with lubricant.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden anhand der schematischen Zeichnung 1 erläutert.An embodiment of the invention will be described below with reference to the schematic drawing 1 explained.

Die Lagereinheit 8 besteht aus einem rohrförmigen Zylinder 10 der zwei Teilbereiche aufweist. In einem Teilbereich sind die Axiallager 12 und das Radiallager 14 eingebracht. Im zweiten Teilbereich sitzt der Kompensator 16. Am Anfang und am Ende der Lagereinheit ist die Eingangswelle 18 und die Ausgangswelle 20 mit Dichtungen 22, 24 versehen.The storage unit 8th consists of a tubular cylinder 10 which has two partial areas. In one subarea are the thrust bearings 12 and the radial bearing 14 brought in. The compensator sits in the second section 16 , At the beginning and at the end of the bearing unit is the input shaft 18 and the output shaft 20 with seals 22 . 24 Mistake.

Die Ausgangswelle 20 weist eine Axialbohrung 26 auf, die sich von der Radialbohrung 28 bis zur Radialbohrung 30 im Koppelungsteil 32, erstreckt. Die das Schmiermittel fördernde Pumpe 34 ist unmittelbar nach der Radialbohrung 28 angeordnet und sorgt für die Zufuhr des Schmiermittels zu den Axial- und Raidallagern 12, 14. Der rohrförmige Zylinder der Lagereinheit 8 hat einen Querschnit ≤ 100 mm. An die Lagereinheit 10 schließt sich im Bereich der Dichtung 22 der Pumpenteil an und an die Dichtung 24 der Antrieb, in Form eines Elektromotors mit einer Drehzahl von 250 bis 300 U/min.The output shaft 20 has an axial bore 26 up, extending from the radial bore 28 to the radial bore 30 in the coupling part 32 , extends. The lubricant pump 34 is immediately after the radial bore 28 arranged and provides for the supply of lubricant to the axial and Raidallagern 12 . 14 , The tubular cylinder of the storage unit 8th has a cross section ≤ 100 mm. To the storage unit 10 closes in the area of the seal 22 the pump part on and to the seal 24 the drive, in the form of an electric motor with a speed of 250 to 300 U / min.

Claims (5)

Tauchpumpeneinrichtung zur Verwendung in einem Bohrloch mit einer Schnecken- oder Exzenterschneckenpumpe, die mit einem Antrieb in Verbindung steht, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen einem langsam umlaufenden Antrieb in direkter Nähe einer Exzenterschneckenpumpe ein axial- und radialkraftaufnehmendes Koppelungsteil sitzt und der Querschnitt des Koppelungsteils und der Pumpe ≤ 100 mm ist.Submersible pump device for use in a wellbore with a screw or eccentric screw pump, which is in communication with a drive, characterized in that between a slowly rotating drive in the immediate vicinity of an eccentric screw pump sits an axially and radially force-absorbing coupling part and the cross section of the coupling part and the pump ≤ 100 mm. Tauchpumeneinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Koppelungsteil aus einer Lagereinheit (8) mit einem Radiallager (14) und Axiallagern (12) besteht.Tauchpumeneinrichtung according to claim 1, characterized in that the coupling part of a storage unit ( 8th ) with a radial bearing ( 14 ) and thrust bearings ( 12 ) consists. Tauchpumpeneinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagereinheit (8) einen Kompensator (16) aufweist.Submersible pump device according to claim 2, characterized in that the bearing unit ( 8th ) a compensator ( 16 ) having. Tauchpumpeneinrichtung nach einem der Ansprüche 2 oder 3 dadurch gekennzeichnet, daß die Lagereinheit (8) beidseitig Dichtungen (22, 24) aufweistSubmersible pump device according to one of the claims 2 or 3 characterized in that the storage unit ( 8th ) seals on both sides ( 22 . 24 ) having Tauchpumpeneinichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Leistung des Antriebs 25 KW nicht übersteigt.Submersible pump device according to one of claims 1 to 4, characterized in that the power of the drive does not exceed 25 KW.
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