RU130641U1

RU130641U1 - VERTICAL PUMP INSTALLATION

Info

Publication number: RU130641U1
Application number: RU2013107820/06U
Authority: RU
Inventors: Олег Алексеевич Толстогузов; Павел Владимирович Котельников; Дмитрий Алексеевич Петров
Original assignee: Закрытое Акционерное Общество "Новомет-Пермь"
Priority date: 2013-02-22
Filing date: 2013-02-22
Publication date: 2013-07-27

Abstract

1. Установка вертикальная насосная, содержащая закрепленный на верхней площадке рамы наземный электродвигатель, вал которого соединен с валом узла подвода, насос, размещенный внутри напорной трубы, и узел отвода, отличающийся тем, что вал электродвигателя соединен с валом узла подвода посредством магнитной муфты, узел отвода выполнен в виде отдельного модуля с внутренней цилиндрической обечайкой и валом, а насос размещен ниже узла отвода.2. Установка по п.1, отличающаяся тем, что на валу узла подвода установлен магнитный сепаратор.3. Установка по п.1, отличающаяся тем, что верхняя площадка рамы снабжена подвижными упорами для регулировки радиального положения электродвигателя.1. Installation of a vertical pumping unit, which contains a surface-mounted electric motor mounted on the upper platform of the frame, the shaft of which is connected to the shaft of the supply unit, a pump located inside the pressure pipe, and an outlet unit, characterized in that the electric motor shaft is connected to the shaft of the supply unit by means of a magnetic coupling, assembly the outlet is made in the form of a separate module with an inner cylindrical shell and a shaft, and the pump is located below the outlet. 2. Installation according to claim 1, characterized in that a magnetic separator is installed on the shaft of the supply unit. Installation according to claim 1, characterized in that the upper platform frame is equipped with movable stops for adjusting the radial position of the electric motor.

Description

Полезная модель относится к области насосных установок, предназначенных для нагнетания жидкости под высоким давлением, которая в дальнейшем может использоваться для различных нужд потребителя, например для поддержания пластового давления (ППД).The utility model relates to the field of pumping plants designed to pump liquid under high pressure, which can then be used for various consumer needs, for example, to maintain reservoir pressure (RPM).

Из существующего уровня техники известна вертикальная установка для закачки жидкости в пласт (патент №2163661 RU, E21B 43/20, Е21В 21/00, F04B 47/00, 2001), содержащая устьевую арматуру, электродвигатель, установленный над устьем и соединенный через сальниковое уплотнение с погружным центробежным насосом, колонну насосно-компрессорных труб (НКТ) и пакер, в которой вход центробежного насоса соединен с водоводом, а его выход - с полым плунжером, входящим в цилиндр, выполненный в верхней части колонны НКТ.From the existing level of technology there is known a vertical installation for pumping fluid into a formation (patent No. 2163661 RU, E21B 43/20, ЕВВ 21/00, F04B 47/00, 2001), containing wellhead valves, an electric motor mounted above the mouth and connected through an oil seal with a submersible centrifugal pump, a tubing string (tubing) and a packer in which the inlet of the centrifugal pump is connected to the water conduit, and its outlet - with a hollow plunger that enters the cylinder made in the upper part of the tubing string.

Недостатками данной конструкции является использование сальникового уплотнения, которое быстро изнашивается и рассчитано на низкие давления; наличие пакера, что создает сложности при сборке и дальнейшем обслуживании установки.The disadvantages of this design is the use of packing, which quickly wears out and is designed for low pressures; the presence of a packer, which creates difficulties in the assembly and further maintenance of the installation.

Известна также вертикальная установка для закачки жидкости в пласт (патент на ПМ №58173 RU, E21B 43/20, 2006), содержащая устьевую арматуру, центробежный насос с электродвигателем, колонну НКТ, соединенную с центробежным насосом посредством подвижного соединения: полый плунжер-цилиндр, обратный клапан, трубку, сообщающую полость колонны НКТ с датчиком давления, пакер и устройство для доставки геофизического прибора в полость колоны НКТ, имеющее геофизический кабель, один конец которого пропущен через трубку, сообщающую полость колонны НКТ с датчиком давления, и соединен с геофизическим прибором, а второй конец связан с устройством для перемещения геофизического кабеля. Обратный клапан с подпружиненной поворотной заслонки размещен ниже подвижного соединения, а на верхнем конце колонны НКТ смонтирован гидравлический якорь.Also known is a vertical installation for pumping fluid into the formation (patent for PM No. 58173 RU, E21B 43/20, 2006), containing wellhead fittings, a centrifugal pump with an electric motor, a tubing string connected to a centrifugal pump by means of a movable connection: a hollow plunger-cylinder, a check valve, a tube communicating the tubing string cavity with a pressure sensor, a packer and a device for delivering the geophysical instrument to the tubing string cavity having a geophysical cable, one end of which is passed through a tubing connecting the tubing string cavity with the sensor ohm pressure, and connected to a geophysical instrument, and the second end is connected to a device for moving the geophysical cable. A non-return valve with a spring-loaded rotary damper is located below the movable connection, and a hydraulic armature is mounted on the upper end of the tubing string.

Недостатками данного технического решения является применение уплотнений, обладающих недостаточной герметичностью и диапазоном рабочих давлений; а также наличие пакера, усложняющего сборку и дальнейшее обслуживание установки.The disadvantages of this technical solution is the use of seals with insufficient tightness and a range of operating pressures; as well as the presence of a packer that complicates the assembly and further maintenance of the installation.

Наиболее близкой по технической сущности к предлагаемой является вертикальная насосная установка (патент на ПМ №47989 RU, F04B 47/00, 2005), содержащая наземный электродвигатель, закрепленный на раме, узел подвода с входным патрубком, соединенный с насосом, размещенным внутри напорной трубы, выполненной в виде обсадной колонны. Вал электродвигателя соединен с валом узла подвода через упругую муфту, а узел отвода выполнен с отводом в виде продолжения напорной трубы, расположенного вокруг верхней части насоса.Closest to the technical nature of the proposed one is a vertical pumping unit (patent for PM No. 47989 RU, F04B 47/00, 2005), containing a surface electric motor mounted on the frame, a supply unit with an inlet pipe connected to a pump located inside the pressure pipe, made in the form of a casing string. The motor shaft is connected to the shaft of the supply unit through an elastic coupling, and the outlet unit is made with a retraction in the form of a continuation of the pressure pipe located around the upper part of the pump.

Недостатком данной конструкции является низкая герметичность узла подвода, ограничивающая входные давления на входе в него.The disadvantage of this design is the low tightness of the supply node, limiting the inlet pressure at the inlet to it.

Задачей настоящей полезной модели является обеспечение высокого давления на входе в установку, герметичности, долговечности и надежности конструкции.The objective of this utility model is to ensure high pressure at the inlet of the installation, tightness, durability and reliability of the structure.

Указанный технический результат достигается тем, что в установке вертикальной насосной, содержащей закрепленный на верхней площадке рамы наземный электродвигатель, вал которого соединен с валом узла подвода, насос, размещенный внутри напорной трубы, и узел отвода, согласно полезной модели, вал электродвигателя соединен с валом узла подвода посредством магнитной муфты, узел отвода выполнен в виде отдельного модуля с внутренней цилиндрической обечайкой и валом, а насос размещен ниже узла отвода.The specified technical result is achieved by the fact that in the installation of a vertical pumping unit containing a surface-mounted electric motor mounted on the upper platform of the frame, the shaft of which is connected to the shaft of the supply unit, the pump located inside the pressure pipe, and the outlet unit, according to the utility model, the electric motor shaft is connected to the shaft of the unit supply by means of a magnetic coupling, the outlet unit is made in the form of a separate module with an internal cylindrical shell and shaft, and the pump is located below the outlet unit.

На валу узла подвода может быть установлен магнитный сепаратор. Для регулировки радиального положения электродвигателя верхняя площадка рамы снабжена подвижными упорами.A magnetic separator can be installed on the shaft of the supply unit. To adjust the radial position of the electric motor, the upper platform area is equipped with movable stops.

Применение магнитной муфты гарантирует абсолютную герметичность узла подвода со стороны электродвигателя, обеспечивает соосность валов электродвигателя и узла подвода в процессе работы, предохраняя установку от поломки при заклинивании валов узла подвода, узла отвода или насоса, что повышает ее долговечность и надежность. Магнитный сепаратор обеспечивает соосность валов электродвигателя и узла подвода при монтаже и защищает магнитную муфту от попаданий металлических включений из перекачиваемого продукта, что увеличивает срок эксплуатации установки и повышает точность сборки.The use of a magnetic coupling guarantees absolute tightness of the supply unit on the motor side, ensures alignment of the motor shafts and the supply unit during operation, protecting the installation from breakage when the shafts of the supply unit, outlet unit or pump are jammed, which increases its durability and reliability. The magnetic separator ensures alignment of the shafts of the electric motor and the supply unit during installation and protects the magnetic coupling from metal impurities from the pumped product, which increases the lifetime of the installation and increases the accuracy of assembly.

На фиг. представлен общий вид предлагаемой установки в разрезе.In FIG. sectional view of the proposed installation is presented.

Установка вертикальная насосная содержит электродвигатель 1, установленный на верхней площадке рамы 2, снабженной подвижными регулируемыми упорами 3, посредством которых достигается соосность электродвигателя 1 с установкой насосной. Рама 2 закреплена на узле подвода 4, содержащим перфорированные опоры 5 и входной патрубок 6. Вал электродвигателя 1 соединен с валом узла подвода 4 через установленную на нижней площадке рамы 2 магнитную муфту 7, ниже которой на валу узла подвода 4 размещен магнитный сепаратор 8. Узел подвода 4 герметично установлен на узле отвода 9, выполненным в виде отдельного модуля с выходным патрубком 10 и внутренней цилиндрической обечайкой 11, образующей со стенкой корпуса кольцевой канал 12. Вал узла отвода 9 снабжен перфорированными опорами 13 и присоединен к валу узла подвода 4 через муфту 14. К узлу отвода 9 герметично прикреплен насос 15, их валы соединены через муфту 16. Насос 15, например центробежного типа, установлен в напорной трубе 17 с заглушенным торцом 18 и образует кольцевой зазор 19 с внутренней поверхностью ее стенки. Напорная труба 17 размещается в эксплуатационной колоне 20.The vertical pumping unit comprises an electric motor 1 mounted on the upper platform of the frame 2, equipped with movable adjustable stops 3, by means of which the alignment of the electric motor 1 with the pumping unit is achieved. The frame 2 is mounted on the supply unit 4, containing perforated supports 5 and the inlet pipe 6. The shaft of the electric motor 1 is connected to the shaft of the supply unit 4 through a magnetic coupling 7 mounted on the lower platform of the frame 2, below which a magnetic separator 8 is located on the shaft of the supply unit 4. the inlet 4 is hermetically mounted on the branch of the outlet 9, made in the form of a separate module with the outlet pipe 10 and the inner cylindrical shell 11, forming an annular channel 12 with the housing wall. The shaft of the branch of the branch 9 is provided with perforated supports 13 and n to the shaft of the inlet assembly 4 through the coupling 14. The pump 15 is hermetically attached to the outlet assembly 9, their shafts are connected through the coupling 16. The pump 15, for example, of a centrifugal type, is installed in the pressure pipe 17 with a plugged end face 18 and forms an annular gap 19 with an inner surface its walls. Pressure pipe 17 is placed in the production column 20.

Насосная установка работает следующим образом.The pump installation operates as follows.

Во входной патрубок 6 узла подвода 4 под начальным высоким давлением подается перекачиваемая жидкость, которая поступает через перфорированные опоры 5 во внутреннюю цилиндрическую обечайку 11 узла отвода 9, проходит перфорированные опоры 13 и направляется в насос 15. На выходе из насоса 15 жидкость заполняет напорную трубу 17 с заглушенным торцом 18, понимается по кольцевому зазору 19 между трубой 17 и насосом 15, переходит в кольцевой канал 12 в узле отвода 9, после чего выводится через выходной патрубок 10 к потребителю. После заполнения установки жидкостью включается электродвигатель 1, укрепленный на верхней площадке рамы 2, вращение вала которого последовательно передается на вал узла подвода 4 через магнитную муфту 7, затем на вал узла отвода 9 через муфту 14 и через муфту 16 на вал насоса 15. Под действием работы насоса 15 значительно повышается давление перекачиваемой жидкости на выход потребителю.The pumped liquid is supplied to the inlet pipe 6 of the inlet 4 at an initial high pressure, which enters through the perforated bearings 5 into the inner cylindrical shell 11 of the outlet 9, the perforated bearings 13 pass and sent to the pump 15. At the outlet of the pump 15, the liquid fills the pressure pipe 17 with a muffled end 18, it is understood by the annular gap 19 between the pipe 17 and the pump 15, passes into the annular channel 12 in the outlet 9, and then is output through the outlet pipe 10 to the consumer. After filling the installation with liquid, the electric motor 1 is turned on, mounted on the upper platform of the frame 2, the rotation of the shaft of which is successively transmitted to the shaft of the supply unit 4 through the magnetic coupling 7, then to the shaft of the exhaust unit 9 through the coupling 14 and through the coupling 16 to the pump shaft 15. Under the action the operation of the pump 15 significantly increases the pressure of the pumped liquid to the consumer outlet.

Таким образом, предлагаемая конструкция является более технологичной за счет герметичности узла подвода со стороны электродвигателя, обеспечивает соосность валов установки, что гарантирует надежную работу установки при высоких входных давлениях, и отличается простотой при сборке.Thus, the proposed design is more technologically advanced due to the tightness of the supply unit on the motor side, ensures alignment of the installation shafts, which ensures reliable operation of the installation at high inlet pressures, and is easy to assemble.

Предлагаемая установка является промышленно применимой, так как для его реализации используется стандартные конструктивные элементы, применяемые в качестве фонтанной арматуры.The proposed installation is industrially applicable, since its implementation uses standard structural elements used as fountain fittings.

Claims

1. Installation of a vertical pumping unit, which contains a surface-mounted electric motor mounted on the upper platform of the frame, the shaft of which is connected to the shaft of the supply unit, a pump located inside the pressure pipe, and an outlet unit, characterized in that the electric motor shaft is connected to the shaft of the supply unit by means of a magnetic coupling, assembly the outlet is made in the form of a separate module with an inner cylindrical shell and a shaft, and the pump is located below the outlet.

2. Installation according to claim 1, characterized in that a magnetic separator is installed on the shaft of the supply unit.

3. Installation according to claim 1, characterized in that the upper platform area is equipped with movable stops for adjusting the radial position of the electric motor.