RU123858U1 - Плунжерный погружной объемный насос с гидрокомпенсатором - Google Patents

Abstract

1. Плунжерный погружной объемный насос с гидрокомпенсатором, содержащий погружной электродвигатель с протектором, кинематически связанный с приводным насосом, плунжерный рабочий насос, масляный бак, компенсатор объемного расширения масла и гидродвигатель, подпоршневые полости которого подключены через автоматический реверсивный клапан к всасывающей и нагнетательной линиям приводного насоса, а поршни гидродвигателя соединены с плунжерами рабочего насоса, отличающийся тем, что насос снабжен поршневым гидрокомпенсатором, надпоршневая полость которого связана с выходом рабочего насоса, а подпоршневая - с надпоршневыми полостями гидродвигателя.2. Плунжерный погружной объемный насос по п.1, отличающийся тем, что компенсатор объемного расширения масла выполнен в виде диафрагмы.3. Плунжерный погружной объемный насос по п.1, отличающийся тем, что протектор электродвигателя и компенсатор объемного расширения масла выполнены в виде единого блока.4. Плунжерный погружной объемный насос по п.1, отличающийся тем, что приводной насос выполнен аксиально-поршневым.

Description

Полезная модель относится к насосостроению, в частности к насосным установкам, предназначенным для подъема жидкостей из скважин. Данное устройство может быть использовано в нефтедобывающей промышленности при эксплуатации малодебитных скважин с осложненными характеристиками нефтяного пласта.

Известен скважинный электрогидроприводной насосный агрегат, который содержит кинематически связанные друг с другом погружной электродвигатель и приводной насос, а также гидродвигатель и рабочий насос, выполненные каждый в виде цилиндра и плунжера со штоком. Полости цилиндра гидродвигателя связаны через гидрораспределитель с входом и выходом приводного насоса. Компенсатор объема размещен над приводным насосом и соединен с его входом. Валы электродвигателя и приводного насоса сочленены через вал протектора гидрозащиты (Патент РФ №2116512, 27.07.98).

При эксплуатации данного насосного агрегата во время рабочего хода поршня добываемая жидкость перетекает по штоку в надпоршневую полость и смешивается с гидравлической жидкостью приводного насоса, что приводит к выходу всего насосного агрегата из строя.

Технической задачей, решаемой предлагаемым плунжерным погружным объемным насосом, является повышение надежности работы насоса и сроков его эксплуатации.

Указанная техническая задача решается тем, что плунжерный погружной объемный насос с гидрокомпенсатором содержит погружной электродвигатель, приводной маслонасос, плунжерный рабочий насос с всасывающим и нагнетательным клапанами, масляный бак с фильтрами тонкой очистки масла, компенсатор объемного расширения масла и гидродвигатель, подпоршневые полости которого подключены через автоматический реверсивный клапан к всасывающей и нагнетательной линиям приводного маслонасоса, причем на последней установлен предохранительный клапан, а поршень гидродвигателя соединен с плунжером рабочего насоса, при этом электродвигатель снабжен протектором, через вал которого вал электродвигателя кинематически связан с валом приводного маслонасоса, в качестве приводного маслонасоса установлен шестеренный насос.

Новизной полезной модели является то, что для повышения надежности используется поршневой гидрокомпенсатор. При этом надпоршневая полость которого связана с выходом рабочего насоса, а подпоршневая - с надпоршневыми полостям гидродвигателя. Давление гидравлической жидкости, создаваемое в гидрокомпенсаторе в результате действия на поршень выходного давления приводного насоса, передается в надпоршневую полость гидродвигателя. Во время работы насоса происходят перетечки гидравлической жидкости по штоку за пределы насоса, что исключает перетекание по штоку перекачиваемой жидкости в гидравлическую жидкость.

Гидрокомпенсатор выполнен в виде диафрагмы. Протектор электродвигателя и компенсатор объемного расширения масла выполнены в виде единого блока. Приводной насос выполнен аксиально-поршневым.

На чертеже изображен плунжерный погружной объемный насос с гидрокомпенсатором и его продольный разрез.

Плунжерный погружной объемный насос с гидрокомпенсатором включает следующие основные элементы: электродвигатель, приводной насос, гидродвигатель, рабочий насос плунжерного (поршневого) типа и гидрокомпенсатор. Вспомогательное оборудование: масляный бак, фильтр и элементы гидроавтоматики, протекторы (гидрозащита). Устройство крепится к колонне стандартных насосно-компрессорных труб (НКТ).

Погружной маслозаполненный электродвигатель (ПЭД) 1 через протектор 2 соединен с приводным насосом 8. Под приводным насосом размещена диафрагма 3, служащая компенсатором объема. Масляным баком служит корпус 7. На входе в приводной насос установлен фильтр 5. Выход насоса соединен через фильтр тонкой очистки 9 и предохранительный клапан 8 с автоматическим реверсивным клапаном 10.

Автоматический реверсивный клапан 10 соединен посредством трубопроводов 23 и 24 с подпоршневыми полостями гидродвигателя, разделенными разделителем 25. Поршни 16 и 19 гидродвигателя, соединенные штоком 26 с каналом 13, жестко связаны с плунжерами 15 и 20 рабочего насоса. Обратные клапаны 14, 21, 22 и 27 обеспечивают вход и выход перекачиваемой жидкости в полостях рабочего насоса. Трубопровод 18 служит для подачи перекачиваемой жидкости из нижней полости рабочего насоса в НКТ.

Поршневой гидрокомпенсатор состоит из поршня 29, корпуса 30 и трубы 28. Подпоршневая полость соединена через обратные клапаны 11, 12 и трубопровод 17 с надпоршневыми полостями гидродвигателя. Полость над поршнем 29 соединена с выходными полостями рабочего насоса.

Плунжерный погружной объемный насос с гидрокомпенсатором работает следующим образом.

Перед погружением насоса в скважину полости электродвигателя 1 с протектором 2 и система гидропривода заполняются очищенным маслом соответствующим рабочему температурному режиму.

При погружении насоса в нефтяной пласт добываемая жидкость втекает в полости рабочего насоса, соответственно через всасывающие клапаны 22 и 27. Под действием гидростатического давления нагнетательные клапаны 14, 21 открываются и жидкость заполняет трубопровод 17 и колонну НКТ до уровня пласта.

При включении электродвигателя 1 начинает работать приводной насос 8, который через автоматический реверсивный клапан 10 подает масло в одну из полостей гидродвигателя. Если масло по трубопроводу 24 подается под поршень 19, плунжер 20 перемещается вверх и выталкивает добываемую жидкость через клапан 21 по трубе 28 в колонну НКТ. Одновременно с этим идет слив масла по трубопроводу 23 из-под поршня 16, плунжер 15 поднимается вверх и заполняет добываемой жидкостью полость рабочего насоса через клапан 22. При достижении плунжером 20 крайнего положения, давление под поршнем 19 возрастает и автоматический реверсивный клапан 10 переключает нагнетательную и сливную линии. Рабочий насос совершает обратный ход, выталкивая плунжером 15 через клапан 14 по трубопроводу 18 и трубе 28 добываемую жидкость в колонну НКТ. Плунжер 20, двигаясь вниз, заполняет через клапан 27 полость рабочего насоса добываемой жидкостью.

Полость под поршнем 29 гидрокомпенсатора в процессе работы всегда находится под давлением благодаря связи надпоршневой полости с выходом рабочего насоса. В результате давление в подпоршневой полости компенсатора передается по трубопроводу 17 в надпоршневые полости гидродвигателя. Давление в этих полостях за счет клапанов 11, 12 и гидравлического сопротивления при перетекании масла по каналу 13 всегда больше давления над плунжерами 15 и 20. Благодаря этому попадание перекачиваемой жидкости в масло исключается.

Источники информации принятые во внимание при составлении заявки:

1. Патент РФ на изобретение №2116512, класс F04B 47/08, 1998

Claims (4)

1. Плунжерный погружной объемный насос с гидрокомпенсатором, содержащий погружной электродвигатель с протектором, кинематически связанный с приводным насосом, плунжерный рабочий насос, масляный бак, компенсатор объемного расширения масла и гидродвигатель, подпоршневые полости которого подключены через автоматический реверсивный клапан к всасывающей и нагнетательной линиям приводного насоса, а поршни гидродвигателя соединены с плунжерами рабочего насоса, отличающийся тем, что насос снабжен поршневым гидрокомпенсатором, надпоршневая полость которого связана с выходом рабочего насоса, а подпоршневая - с надпоршневыми полостями гидродвигателя.

2. Плунжерный погружной объемный насос по п.1, отличающийся тем, что компенсатор объемного расширения масла выполнен в виде диафрагмы.

3. Плунжерный погружной объемный насос по п.1, отличающийся тем, что протектор электродвигателя и компенсатор объемного расширения масла выполнены в виде единого блока.

4. Плунжерный погружной объемный насос по п.1, отличающийся тем, что приводной насос выполнен аксиально-поршневым.

Images