RU120459U1

RU120459U1 - CORROSION SUBMERSIBLE PUMP UNIT PROTECTION DEVICE

Info

Publication number: RU120459U1
Application number: RU2012117869/03U
Authority: RU
Inventors: Асгат Галимьянович Гумеров; Валерий Анатольевич Костилевский; Виталий Анатольевич Антоненко; Аркадий Рувимович Эпштейн; Антон Иванович Подъяпольский
Original assignee: Государственное унитарное предприятие "Институт проблем транспорта энергоресурсов"
Priority date: 2012-04-27
Filing date: 2012-04-27
Publication date: 2012-09-20

Abstract

Устройство защиты погружной насосной установки от коррозии, состоящее из электрода резьбового ниппеля, свинченного с погружным электродвигателем - ПЭД, и щеточного стекателя, отличающееся тем, что устройство снабжено резьбовой втулкой, в которой герметично расположен электронный блок, содержащий автоматический предохранитель и полупроводниковый диод. A device for protecting a submersible pumping unit from corrosion, consisting of a threaded nipple electrode screwed with a submersible electric motor - SEM, and a brush drain, characterized in that the device is equipped with a threaded bushing, in which an electronic unit is hermetically located, containing an automatic fuse and a semiconductor diode.

Description

Полезная модель относится к нефтяной промышленности в частности к добыче нефти из скважин в осложненных геолого-технических условиях.The utility model relates to the oil industry, in particular, to oil production from wells in complicated geological and technical conditions.

Известна установка погружного центробежного насоса, в которую входит погружной электронасосный агрегат, который объединяет электродвигатель с гидрозащитой, насос и кабельную линию, спускаемые в скважину на подъемных насосно-компрессорных трубах; оборудование устья; станцию управления и трансформатор, в нижней части установки размещается изолированный от корпуса электрод, электрически связанный с общей точкой обмоток электродвигателя соединенных в "звезду" через диодную сборку, причем ее «положительная» клемма подключена к электроду. Конструкция позволяет на электроде получить разность потенциалов относительно колонны НКТ вследствие перетоков в трехфазных обмотках электродвигателя при работе насоса и обеспечить катодную защиту металлического оборудования от коррозии и предупреждение накопление твердых отложений на защищаемом оборудовании (Патент РФ №2217579) (1).A known installation of a submersible centrifugal pump, which includes a submersible electric pump unit that combines an electric motor with hydraulic protection, a pump and a cable line, lowered into the well on a lift tubing; mouth equipment; a control station and a transformer, in the lower part of the installation there is an electrode isolated from the housing, electrically connected to a common point of the motor windings connected to a "star" through a diode assembly, and its "positive" terminal is connected to the electrode. The design allows to obtain a potential difference on the electrode relative to the tubing string due to overflows in the three-phase windings of the electric motor during pump operation and to provide cathodic protection of metal equipment from corrosion and to prevent the accumulation of solid deposits on the protected equipment (RF Patent No. 2217579) (1).

Недостатком устройства является опасность перенапряжения защиты и, тем самым, разрушение изоляционных покрытий насосно-компрессорных труб и коррозионного разрушения корпусных деталей установки. Так, на броне кабеля большинства исследуемых скважин, присутствует ненулевой электрический потенциал, изменяющийся с частотой 50 Гц. Размах изменения потенциала на разных скважинах составил величину от 0,06 до 28 В. Форма кривой близка к синусоидальной. Таким образом, при питании от трансформаторных станций управления на поверхности корпусов ПЭД и других элементов скважинного оборудования наводится значительный электрический потенциал промышленной частоты.The disadvantage of this device is the danger of overvoltage protection and, thus, the destruction of the insulating coatings of tubing and corrosion destruction of the body parts of the installation. So, on the armor of the cable of most of the studied wells, there is a non-zero electric potential, changing with a frequency of 50 Hz. The range of potential change at different wells ranged from 0.06 to 28 V. The shape of the curve is close to sinusoidal. Thus, when powered by transformer control stations, a significant electric potential of industrial frequency is induced on the surface of the SEM housings and other elements of downhole equipment.

Наиболее близким техническим решением является устройство защиты погружной насосной установи от коррозии, состоящее из погружного электронасосной установки, которая объединяет электродвигатель с гидрозащитой, насос и кабельную линию, спускаемых в скважину на подъемных насосно-компрессорных трубах; оборудование устья; станцию управления и трансформатор, отличающее тем, что в нижней части установки размещается проволочный щеточный диск, материалом которого является коррозионностойкая, высоколегированная витая сталь, наружный диаметр которого превышает внутренний диаметр обсадной колонны, Патент №93458 МПК E21B 43/00 (2).The closest technical solution is the device for protecting the submersible pump installation from corrosion, consisting of a submersible pump installation that combines an electric motor with hydraulic protection, a pump and a cable line, lowered into the well by lifting tubing; mouth equipment; a control station and a transformer, characterized in that a wire brush disk is placed in the lower part of the installation, the material of which is corrosion-resistant, high-alloy twisted steel, the outer diameter of which exceeds the inner diameter of the casing, Patent No. 93458 IPC E21B 43/00 (2).

Недостатком полезной модели является прямое дренирование блуждающих токов, не обеспечивающие избирательность потенциала токов и их значительные амплитуды, приводящее к разрушению проволочных элементов щеточного диска вследствие электролитических процессов в лифтируемой жидкости.A disadvantage of the utility model is the direct drainage of stray currents, which do not provide selectivity of the potential of the currents and their significant amplitudes, leading to the destruction of the wire elements of the brush disk due to electrolytic processes in the lifted fluid.

Целью полезной модели является предупреждение коррозионного разрушения скважинного оборудования, вследствие электрохимического воздействия анодного тока.The purpose of the utility model is to prevent corrosion damage to downhole equipment due to the electrochemical effects of the anode current.

Поставленная цель достигается тем, что устройство защиты погружной насосной установки от коррозии состоящее из электрода, резьбового ниппеля и щеточного стекателя, снабжено резьбовой втулкой в которой герметично расположен электронный блок, содержащий автоматический предохранитель и полупроводниковый диод.This goal is achieved in that the corrosion protection device of the submersible pump installation, consisting of an electrode, a threaded nipple and a brush brush, is equipped with a threaded sleeve in which the electronic unit is sealed, containing an automatic fuse and a semiconductor diode.

Устройство состоит электродов поз.1 и и поз.2 резьбовой диэлектрической втулки поз.3, электронного блока поз.4, состоящего из автоматического предохранителя поз.5 и полупроводникового диода поз.6, щеточного узла поз.7, гаек поз.8, и резьбового ниппеля поз.8 свинчиваемого с ПЭД (погружным электродвигателем).The device consists of electrodes pos. 1 and pos. 2 of a threaded dielectric sleeve pos. 3, an electronic unit pos. 4, consisting of an automatic fuse pos. 5 and a semiconductor diode pos. 6, a brush assembly pos. 7, nuts pos. 8, and threaded nipple pos.8 screwed with a SEM (submersible electric motor).

Работа устройства осуществляется следующим образом.The operation of the device is as follows.

За счет упругих деформаций эластичных элементов (проволок) щеточного стекателя поз.7, обеспечивается стекание анодного потенциала (поляризация) с корпуса ПЭДа на обсадную колонну, одновременно, обеспечивается сохранение катодного потенциала на внутрискважинном оборудовании последовательным включением электронного блока поз.4, состоящего из автоматического предохранителя поз 5 и полупроводникового диода поз 6. Автоматический предохранитель поз.5 исключит протекание предельных токов через щеточный стекатель поз.7 и полупроводниковый диод поз.6. Устройство обеспечит более высокую наработку подземного оборудования на отказ и тем самым, увеличит общий дебит добывающей скважины.Due to the elastic deformations of the elastic elements (wires) of the brush stacker, item 7, the anode potential (polarization) is drained from the PED housing to the casing, at the same time, the cathode potential is maintained on the downhole equipment by sequentially switching on the electronic unit pos. 4, which consists of an automatic fuse pos. 5 and a semiconductor diode pos. 6. The automatic fuse pos. 5 eliminates the passage of limiting currents through the brush glider pos. 7 and semiconductor d od pos.6. The device will provide higher MTBF and thereby increase the overall production rate of the producing well.

Источники информации:Information sources:

1. Патент РФ №2217579.1. RF patent №2217579.

2. Патент РФ №93458.2. RF patent No. 93458.

Claims

A corrosion protection device for a submersible pump installation, consisting of a threaded nipple electrode screwed with a submersible electric motor - a SEM and a brush blade, characterized in that the device is equipped with a threaded sleeve in which the electronic unit is sealed, containing an automatic fuse and a semiconductor diode.