RU144286U1 - ELECTRIC CENTRIFUGAL PUMP FILTER INPUT MODULE - Google Patents
ELECTRIC CENTRIFUGAL PUMP FILTER INPUT MODULE Download PDFInfo
- Publication number
- RU144286U1 RU144286U1 RU2013156650/06U RU2013156650U RU144286U1 RU 144286 U1 RU144286 U1 RU 144286U1 RU 2013156650/06 U RU2013156650/06 U RU 2013156650/06U RU 2013156650 U RU2013156650 U RU 2013156650U RU 144286 U1 RU144286 U1 RU 144286U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- housing
- bearings
- input module
- module according
- filter elements
- Prior art date
Links
Landscapes
- Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
- Centrifugal Separators (AREA)
Abstract
1. Входной модуль фильтрации погружного электроцентробежного насоса, содержащий корпус, соединенные с ним соответственно снизу и сверху основание и головку, размещенный в полости корпуса на подшипниках вал, передающий вращение от электродвигателя к насосу и фильтроэлементы, отличающийся тем, что корпус выполнен в виде сварной конструкции, включающей цилиндрическую трубу с равномерно размещенными, продольно расположенными по ее наружной поверхности стержнями и возможностью обеспечения протока пластовой жидкости по продольным с постоянным сечением каналам, образованным наружной поверхностью трубы корпуса, образующими стержней и внутренней образующей фильтроэлементов.2. Входной модуль по п. 1, отличающийся тем, что труба корпуса выполнена калиброванной по внутреннему диаметру с допуском 0...0,12 мм с возможностью обеспечения более плотной посадки неподвижных опор подшипников внутри корпуса.3. Входной модуль по п. 1, отличающийся тем, что труба корпуса выполнена калиброванной по прямолинейности корпуса с допуском не более 0,15 мм на 1 м длины последнего с возможностью обеспечения прямолинейности оси вала.4. Входной модуль по п. 1, отличающийся тем, что неподвижные опоры подшипников зафиксированы в осевом направлении втулками, а от проворота внутри корпуса - резиновыми кольцами.5. Входной модуль по п. 1, отличающийся тем, что внутри неподвижных опор подшипников выполнены сквозные продольные отверстия диаметром 2...6 мм.6. Входной модуль по п. 1, отличающийся тем, что фильтроэлементы размещены между головкой модуля и перфорированной втулкой, снабженной предохранительным клапаном со срезным фиксатором и закрепленной н1. The input filter module of a submersible electric centrifugal pump, comprising a housing, a base and a head connected to it from below and above, a shaft located in the housing cavity on bearings, transmitting rotation from the electric motor to the pump and filter elements, characterized in that the housing is made in the form of a welded structure including a cylindrical pipe with evenly spaced, longitudinally spaced rods along its outer surface and the possibility of providing a flow of reservoir fluid along longitudinal with constant nnym section channels formed by the outer surface of the pipe body constituting the rod and the inner generatrix filtroelementov.2. The input module according to claim 1, characterized in that the housing pipe is calibrated by an inner diameter with a tolerance of 0 ... 0.12 mm with the possibility of a more tight fit of the stationary bearing bearings inside the housing. 3. The input module according to claim 1, characterized in that the housing pipe is calibrated by the straightness of the housing with a tolerance of not more than 0.15 mm per 1 m of the length of the latter with the possibility of ensuring the straightness of the shaft axis. 4. The input module according to claim 1, characterized in that the fixed bearings of the bearings are axially fixed by bushings, and from the rotation inside the housing by rubber rings. 5. The input module according to claim 1, characterized in that through the stationary bearings of the bearings are made through longitudinal holes with a diameter of 2 ... 6 mm. 6. The input module according to claim 1, characterized in that the filter elements are placed between the module head and a perforated sleeve equipped with a safety valve with a shear lock and fixed to
Description
Полезная модель относится к насосостроению и может быть использована, в частности, в установках электроцентробежных насосов (УЭЦН) для предотвращения выноса механических примесей с извлекаемой пластовой жидкостью.The utility model relates to pump engineering and can be used, in particular, in installations of electric centrifugal pumps (ESP) to prevent the removal of mechanical impurities with the extracted reservoir fluid.
Из уровня техники известен фильтрующий модуль (патент РФ на полезную модель №120999, МПК E21B 43/08, опубл. 10.10.2012), содержащий фильтрующий модуль, выполненный в виде перфорированной цилиндрической трубы с радиальными отверстиями, который снабжен, по меньшей мере, одним центральным и двумя периферийными подшипниками скольжения, фиксировано установленными в осевом направлении между валом и внутренней поверхностью корпуса с возможностью вращения в них вала. При этом количество отверстий, диаметром 8-30 мм, выполнено в количестве, обеспечивающем проходную площадь 0,5-5% от площади цилиндрической трубы. Фильтрующий модуль снабжен центратором и устройством для оптимального сжатия фильтрующего элемента в осевом направлении. Центратор выполнен в виде цилиндрической решетки «беличьего колеса» и содержит две втулки, жестко связанные между собой продольными дискретно установленными стержнями, и расположен коаксиально между корпусом и фильтрующим элементом с примыканием втулок к цилиндрическим поверхностям корпуса и фильтрующего элемента в обеих торцевых зонах, а зазор между корпусом и фильтрующим элементом образован в промежутках между стержнями. Фильтрующий элемент установлен коаксиально с корпусом снаружи его, по всей ее длине, с перекрытием радиальных отверстий корпуса и с образованием между ними радиального зазора. Фильтрующий элемент состоит, по меньшей мере, из одного блока автономных сменных кольцевых фильтрующих втулок, снабженных торцевыми кольцевыми наконечниками. Втулки и наконечники жестко связаны между собой, выполнены заподлицо с фильтрующей поверхностью и последовательно установлены вдоль корпуса с плотным примыканием друг к другу торцами торцевых кольцевых наконечников, выполненных с взаимно сопряженным профилем.The filter module is known from the prior art (RF patent for utility model No. 120999, IPC E21B 43/08, publ. 10.10.2012) containing a filter module made in the form of a perforated cylindrical pipe with radial holes, which is equipped with at least one central and two peripheral bearings, fixed axially mounted between the shaft and the inner surface of the housing with the possibility of rotation of the shaft in them. The number of holes, with a diameter of 8-30 mm, is made in an amount that provides a passage area of 0.5-5% of the area of the cylindrical pipe. The filter module is equipped with a centralizer and a device for optimal compression of the filter element in the axial direction. The centralizer is made in the form of a cylindrical squirrel cage lattice and contains two bushes rigidly interconnected by longitudinal discretely mounted rods and is located coaxially between the casing and the filter element with the bushings adjoining the cylindrical surfaces of the casing and the filter element in both end zones, and the gap between the housing and the filter element is formed in the spaces between the rods. The filter element is installed coaxially with the housing outside of it, along its entire length, with the overlapping of the radial holes of the housing and with the formation of a radial gap between them. The filter element consists of at least one block of self-contained removable annular filter sleeves provided with end ring tips. The bushings and tips are rigidly interconnected, made flush with the filter surface and sequentially installed along the housing with a tight fit to each other by the ends of the end ring tips made with a mutually conjugate profile.
Недостатками известной конструкции являются:The disadvantages of the known design are:
- технологическая сложность, трудоемкость изготовления большого количества (несколько сотен) радиальных отверстий в круглой трубе с последующим удалением заусенцев внутри трубы для прохода опор подшипников;- technological complexity, the complexity of manufacturing a large number (several hundred) of radial holes in a round pipe with the subsequent removal of burrs inside the pipe for the passage of bearing bearings;
- на опорах подшипников установлены резиновые кольца, которые проходя через острые кромки большого количества радиальных отверстий, имеют возможность быть срезанными, тем самым уменьшая степень фиксации опор подшипников в корпусе. При этом отсутствует возможность контроля целостности резиновых колец в собранном изделии;- rubber rings are installed on the bearings, which, passing through the sharp edges of a large number of radial holes, can be cut off, thereby reducing the degree of fixation of the bearings in the housing. However, there is no way to control the integrity of the rubber rings in the assembled product;
- поток пластовой жидкости проходит в непосредственной близости от зоны пар трения подшипников скольжения, что увеличивает вероятность попадания в подшипники посторонних твердых мелкодисперсных частиц, ведущих к разрушению подшипников, увеличению вибрации и разрушению вала фильтрующего модуля и всей УЭЦН;- the flow of formation fluid passes in the immediate vicinity of the zone of friction pairs of plain bearings, which increases the likelihood of foreign solid fine particles entering the bearings, leading to bearing failure, increased vibration and destruction of the filter module shaft and the entire ESP;
- резкое, переменное сечение протоки через осевые каналы опор подшипников, что является существенным местным гидравлическим сопротивлением: резкое сужение канала - увеличение скорости потока жидкости, затем резкое расширение - торможение потока. При этом данное гидравлическое сопротивление повторяется многократно вдоль всего корпуса модуля;- a sharp, variable cross-section of the ducts through the axial channels of the bearings, which is an essential local hydraulic resistance: a sharp narrowing of the channel - an increase in the fluid flow rate, then a sharp expansion - inhibition of the flow. Moreover, this hydraulic resistance is repeated many times along the entire module housing;
- отсутствие описания конструкции, графического изображения, принципа действия и места расположения перепускного клапана в составе модуля на случай полного засорения фильтроэлементов;- the lack of a description of the design, graphic image, principle of operation and location of the bypass valve in the module in the event of complete clogging of the filter elements;
- втулки центраторов типа «беличьего колеса» не позволяют потоку пластовой жидкости двигаться вдоль наружной поверхности корпуса и частично перекрывают протоку через фильтроэлементы.- hubs of centralizers of the “squirrel wheel” type do not allow the flow of formation fluid to move along the outer surface of the housing and partially block the flow through the filter elements.
Наиболее близким к заявляемой полезной модели по технической сущности является входной модуль погружного насосного агрегата с щелевым фильтром, содержащий корпус, соединенные с ним соответственно снизу и сверху основание и головку, размещенный в полости корпуса на подшипниках вал, передающий вращение от электродвигателя к насосу и фильтроэлементы. Полость, образованная между цилиндрическим корпусом и щелевым фильтроэлементом, соединена с выходом из модуля посредством каналов, выполненных в головке, при этом в резьбовых патрубках и в корпусах промежуточных подшипников выполнены радиальные отверстия для подвода жидкости для охлаждения и смазки подшипников (патент РФ на полезную модель №107295, МПК F04D 13/10, опубл. 19.01.2011).Closest to the claimed utility model in technical essence is the input module of a submersible pump unit with a slotted filter, comprising a housing, a base and a head connected to it from below and from above, a shaft located in the housing cavity on the bearings, transmitting rotation from the electric motor to the pump and filter elements. The cavity formed between the cylindrical housing and the slotted filter element is connected to the module exit through channels made in the head, while in the threaded pipes and in the intermediate bearing housings there are made radial holes for supplying fluid for cooling and lubricating the bearings (RF patent for utility model No. 107295, IPC F04D 13/10, publ. 19.01.2011).
Недостатками известного входного модуля являются:The disadvantages of the known input module are:
- наличие большого количества промежуточных резьбовых патрубков, связывающих между собой подшипники модуля. Каждый посадочный центрирующий поясок корпусов промежуточных подшипников и промежуточных резьбовых патрубков выполняется с определенным допуском на биение. В результате многоразового повторения и вероятностного суммирования этих геометрических отклонений общее биение одного конца вала по отношению к другому может достигнуть критического значения отклонения от прямолинейности корпуса, а вместе с ним и вала, что критично при высокой (до 3.600 об/минут) частоте вращения вала;- the presence of a large number of intermediate threaded pipes connecting the bearings of the module. Each landing centering belt of the intermediate bearing housings and the intermediate threaded nozzles is made with a certain runout tolerance. As a result of repeated repetition and probabilistic summation of these geometric deviations, the total runout of one end of the shaft with respect to the other can reach a critical value of the deviation from the straightness of the housing, and with it the shaft, which is critical at a high (up to 3.600 rpm) shaft rotation speed;
- невозможность проконтролировать отклонение от прямолинейности общей оси сборного корпуса модуля, в то время, когда общепринятый допуск на отклонение от прямолинейности вала находится в жестких пределах 0…0,05 мм на 1 м длины вала;- the inability to control the deviation from straightness of the common axis of the modular housing of the module, at a time when the generally accepted tolerance for deviation from straightness of the shaft is within tight limits 0 ... 0.05 mm per 1 m of shaft length;
- резкое, переменное сечение протоки через осевые каналы опор подшипников, что является существенным местным гидравлическим сопротивлением: резкое сужение канала - увеличение скорости потока жидкости, затем резкое расширение - торможение потока. При этом данное гидравлическое сопротивление повторяется многократно вдоль всего корпуса модуля;- a sharp, variable cross-section of the ducts through the axial channels of the bearings, which is an essential local hydraulic resistance: a sharp narrowing of the channel - an increase in the fluid flow rate, then a sharp expansion - inhibition of the flow. Moreover, this hydraulic resistance is repeated many times along the entire module housing;
- наличие местных гидравлических сопротивлений в осевых каналах опор подшипников способствует изменению характера потока внутри модуля от ламинарного к турбулентному, который в свою очередь способствует попаданию мелкодисперсных твердых частиц через радиальные отверстия в промежуточных резьбовых патрубках в зону подшипников скольжения и преждевременному их износу;- the presence of local hydraulic resistances in the axial channels of the bearing supports contributes to a change in the nature of the flow inside the module from laminar to turbulent, which in turn contributes to the penetration of finely dispersed solid particles through radial holes in the intermediate threaded nozzles into the area of the plain bearings and to premature wear;
- наличие радиальных отверстий в промежуточных резьбовых патрубках приводит в момент остановки работы насоса к осаждению шлама из пластовой жидкости, в том числе и в зону радиального подшипника особенно нижнего основания многосекционного модуля;- the presence of radial holes in the intermediate threaded pipes leads at the time of stopping the pump to sedimentation of sludge from the reservoir fluid, including in the area of the radial bearing, especially the lower base of the multi-section module;
- отсутствие предохранительного клапана в составе модуля на случай полного засорения фильтроэлемента, что приведет к срыву подачи пластовой жидкости и необходимости подъема насосной установки из скважины;- the lack of a safety valve in the module in the event of a complete clogging of the filter element, which will lead to a breakdown in the supply of formation fluid and the need to lift the pumping unit from the well;
- отсутствие защиты фильтроэлемента от непосредственного механического контакта с внутренними стенками и стыками искривленной обсадной трубы и возможного разрушения и забивания ржавчиной фильтроэлемента при спуско-подъемных операциях;- the lack of protection of the filter element from direct mechanical contact with the inner walls and joints of the curved casing and the possible destruction and clogging of the filter element with rust during tripping;
- отсутствие жестких элементов в средней части модуля, не спрятанных под пористый фильтроэлемент, что не позволяет при испытаниях фильтра на обкаточном стенде замерить уровень вибрации в подшипниках модуля;- the absence of rigid elements in the middle part of the module that are not hidden under a porous filter element, which does not allow measuring the vibration level in the bearings of the module when testing the filter on the break-in stand;
- отсутствие центраторов фильтра относительно внутреннего диаметра обсадной колонны, что может привести к перекрыванию пор фильтролемента стенками обсадной колонны.- the absence of filter centralizers relative to the inner diameter of the casing, which can lead to overlapping pores of the filter element by the walls of the casing.
Технической задачей предлагаемой полезной модели является создание надежной конструкции входного модуля фильтрации погружного электроцентробежного насоса, обеспечивающей повышение срока службы УЭЦН при работе в условиях высоких статических давлений и температуры, а так же химической агрессивности и механической загрязненности твердыми частицами пластовой жидкости.The technical task of the proposed utility model is to create a reliable design of the input module for filtering a submersible electric centrifugal pump, which provides an increase in the life of the ESP during operation under high static pressures and temperatures, as well as chemical aggressiveness and mechanical contamination by solid particles of the reservoir fluid.
Технический результат, достигаемый при осуществлении настоящей полезной модели, заключается в повышении эксплуатационной надежности УЭЦН при работе в осложненных условиях за счет улучшения качества фильтрации, исключения отложения механических примесей в кольцевой полости между корпусом и фильтром.The technical result achieved by the implementation of this utility model is to increase the operational reliability of the ESP during operation in difficult conditions by improving the quality of filtration, eliminating the deposition of mechanical impurities in the annular cavity between the housing and the filter.
Задача, положенная в основу настоящей полезной модели, с достижением заявленного технического результата, решается тем, что во входном модуле фильтрации погружного электроцентробежного насоса, содержащем корпус, соединенные с ним соответственно снизу и сверху основание и головку, размещенный в полости корпуса на подшипниках вал, передающий вращение от электродвигателя к насосу и фильтроэлементы, корпус выполнен в виде сварной конструкции, включающей цилиндрическую трубу с равномерно размещенными, продольно расположенными по ее наружной поверхности стержнями и возможностью обеспечения протока пластовой жидкости по продольным с постоянным сечением каналам, образованным наружной поверхностью трубы корпуса, образующими стержней и внутренней образующей фильтроэлементов.The problem underlying the present utility model, with the achievement of the claimed technical result, is solved by the fact that in the input filter module of a submersible electric centrifugal pump containing a housing, a base and a head connected to it from below and from above, a shaft transmitting in the housing cavity on the bearings, transmitting rotation from the electric motor to the pump and filter elements, the housing is made in the form of a welded structure, including a cylindrical pipe with evenly spaced longitudinally outward the surface of the rods and the ability to provide a flow of formation fluid along longitudinal with a constant cross-section channels formed by the outer surface of the housing pipe, forming rods and the inner forming of the filter elements.
Кроме того, труба корпуса выполнена калиброванной по внутреннему диаметру с допуском 0…0,12 мм с возможностью обеспечения более плотной посадки неподвижных опор подшипников внутри корпуса, Кроме того, труба корпуса выполнена калиброванной по прямолинейности корпуса с допуском не более 0,15 мм на 1 м длины последнего с возможностью обеспечения прямолинейности оси вала.In addition, the housing pipe is calibrated by an internal diameter with a tolerance of 0 ... 0.12 mm with the possibility of a more tight fit of the stationary bearings of bearings inside the housing. In addition, the housing pipe is calibrated by the straightness of the housing with a tolerance of not more than 0.15 mm per 1 m of the length of the latter with the possibility of ensuring the straightness of the axis of the shaft.
Кроме того, неподвижные опоры подшипников зафиксированы в осевом направлении втулками, а от проворота внутри корпуса - резиновыми кольцами.In addition, the fixed bearings of the bearings are axially fixed by bushings, and from rotation inside the housing by rubber rings.
Кроме того, внутри неподвижных опор подшипников выполнены сквозные продольные отверстия диаметром 2…6 мм.In addition, through the stationary bearings of the bearings made through longitudinal holes with a diameter of 2 ... 6 mm
Кроме того, фильтроэлементы размещены между головкой модуля и перфорированной втулкой, снабженной предохранительным клапаном со срезным фиксатором и закрепленной на основании.In addition, filter elements are placed between the module head and a perforated sleeve equipped with a safety valve with a shear lock and fixed to the base.
Кроме того, фильтроэлементы выполнены с возможностью одинаковой тонкости фильтрации от 100 до 500 мкм.In addition, the filter elements are made with the possibility of the same filter fineness from 100 to 500 microns.
Кроме того, фильтроэлементы выполнены с возможностью разной тонкости фильтрации: увеличением тонкости фильтрации от головки 100 мкм к основанию 500 мкм.In addition, the filter elements are made with the possibility of different fineness of filtration: by increasing the fineness of filtration from the head of 100 microns to the base of 500 microns.
Кроме того, фильтроэлементы выполнены в виде набора пакетов пористого проволочного материала с необходимой тонкостью фильтрации и снабжены обечайками жесткости.In addition, the filter elements are made in the form of a set of packages of porous wire material with the necessary fineness of filtration and equipped with stiffening shells.
Кроме того, фильтроэлементы выполнены в виде цилиндрической трубы с щелевыми отверстиями.In addition, the filter elements are made in the form of a cylindrical tube with slotted holes.
Кроме того, на корпус через 300…600 мм установлены стальные кольца, наружный диаметр которых выступает за габарит фильтроэлементов.In addition, steel rings are installed on the housing through 300 ... 600 mm, the outer diameter of which stands for the size of the filter elements.
Выполнение корпуса входного модуля фильтрования в виде сварной конструкции, включающей цилиндрическую трубу с равномерно размещенными, продольно расположенными по ее наружной поверхности стержнями и возможностью обеспечения протока пластовой жидкости по продольным с постоянным сечением каналам, образованным наружной поверхностью трубы корпуса, образующими стержней и внутренней образующей фильтроэлементов, обеспечивает достаточную прочность корпуса, позволяющую воспринимать вибрацию в пределах 0-40 мм/с и минимальные гидравлические потери.The implementation of the housing of the input filtering module in the form of a welded structure, including a cylindrical pipe with rods evenly spaced longitudinally located on its outer surface and the ability to provide a reservoir of fluid through longitudinal channels with a constant cross-section, formed by the outer surface of the housing pipe, forming rods and the inner forming of the filter elements, provides sufficient strength of the case, allowing to perceive vibration in the range of 0-40 mm / s and minimal hydraulic e loss.
Выполнение трубы корпуса калиброванной по внутреннему диаметру с допуском 0…0,12 мм с возможностью обеспечения более плотной посадки неподвижных опор подшипников внутри корпуса уменьшает возможную вибрацию входного модуля фильтрации при эксплуатации на частоте вращения вала до 3600 об/мин. Увеличение разброса допуска на диаметр свыше 0,12 мм и по прямолинейности более 0,15 мм на изготовление внутреннего диаметра трубы приведет к увеличению зазора между корпусом и подшипником и заведомому искривление вала, а, следовательно, и к повышенной вибрации изделия.The execution of the housing pipe calibrated by the internal diameter with a tolerance of 0 ... 0.12 mm with the possibility of a more tight fit of the stationary bearings of the bearings inside the housing reduces the possible vibration of the input filtration module when operating at a shaft speed of up to 3600 rpm. An increase in the tolerance spread for a diameter of more than 0.12 mm and straightness of more than 0.15 mm for the manufacture of the inner diameter of the pipe will increase the clearance between the housing and the bearing and deliberately distort the shaft, and, consequently, increase the vibration of the product.
Выполнение внутри неподвижных опор подшипников сквозные продольных отверстий диаметром 2…6 мм обеспечивает смазку и охлаждение пар трения. Выполнение отверстий менее 2 мм может привести к быстрому заиливанию их, а более 6 мм невозможно из-за размеров подшипников.The execution inside the stationary bearings of the bearings through the longitudinal holes with a diameter of 2 ... 6 mm provides lubrication and cooling of friction pairs. Making holes less than 2 mm can lead to quick siltation of them, and more than 6 mm is impossible due to the size of the bearings.
Размещение фильтроэлементов между головкой модуля и перфорированной втулкой, снабженной предохранительным клапаном со срезным фиксатором и закрепленной на основании, позволяет продолжать эксплуатировать погружной центробежный электронасос и после полного засорения фильтроэлементов. Наличие предохранительного клапана со срезным фиксатором обеспечивает отсутствие перепада давления потока пластовой жидкости после открытия предохранительного клапана и улучшение условий всасывания погружного электроцентробежного насоса даже в условиях резкого понижения динамического уровня пластовой жидкости в скважине.Placing the filter elements between the module head and the perforated sleeve, equipped with a safety valve with a shear lock and fixed to the base, allows you to continue to operate the submersible centrifugal pump even after the filter elements are completely clogged. The presence of a safety valve with a shear lock ensures that there is no differential pressure of the formation fluid stream after the safety valve is opened and the suction conditions of the submersible electric centrifugal pump are improved even when the dynamic level of the formation fluid in the well decreases sharply.
Выполнение фильтроэлементов с возможностью разной тонкости фильтрации: увеличением тонкости фильтрации от головки 100 мкм к основанию 500 мкм обеспечивает плавный переход от тонкой к более грубой очистке пластовой жидкости в процессе эксплуатации. Применение тонкости фильтрации менее 100 мкм приведет к быстрому засорению фильтроэлементов, а применение тонкости фильтрации более 500 мкм не требует специальных фильтроэлементов (достаточно простой сетки, что и обычно используется во входных модулях насосов).The implementation of filter elements with the possibility of different fineness of filtration: by increasing the fineness of filtration from the head of 100 microns to the base of 500 microns provides a smooth transition from fine to coarser cleaning of the reservoir fluid during operation. The use of a filter fineness of less than 100 microns will lead to a quick clogging of the filter elements, and the use of a filter fineness of more than 500 microns does not require special filter elements (a simple mesh is enough, which is usually used in the input modules of pumps).
Установка на корпус через 300…600 мм стальных колец, наружный диаметр которых выступает за габарит фильтроэлементов, способствует сохранению целостности фильтроэлементов при спуско-подъемных операциях на скважине.The installation on the body through 300 ... 600 mm of steel rings, the outer diameter of which stands for the size of the filter elements, helps to maintain the integrity of the filter elements during tripping operations in the well.
Из уровня техники не выявлены решения, которые имели бы признаки, совпадающие с отличительными признаками заявляемого входного модуля фильтрации погружного электроцентробежного насоса, поэтому последний отвечает условию патентоспособности "новизна", а возможность использования в производстве оборудования для предприятий нефтяной, нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности позволяет сделать вывод о его соответствии условию "промышленная применимость".From the prior art, no solutions have been identified that would have signs that coincide with the distinguishing features of the inventive input module for filtering a submersible electric centrifugal pump, so the latter meets the condition of patentability "novelty", and the possibility of using equipment for enterprises in the oil, oil refining and petrochemical industries allows us to conclude on its compliance with the condition "industrial applicability".
Входной модуль фильтрации погружного электроцентробежного насоса поясняется чертежами, где:The input filtration module of a submersible electric centrifugal pump is illustrated by drawings, where:
- на фиг. 1 изображен общий вид входного модуля, продольный разрез;- in FIG. 1 shows a General view of the input module, a longitudinal section;
- на фиг. 2 то же, разрез А-А.- in FIG. 2 the same, section AA.
В графических материалах соответствующие конструктивные элементы устройства для отбора проб жидких продуктов из резервуара обозначены следующими позициями:In graphic materials, the corresponding structural elements of the device for sampling liquid products from the tank are indicated by the following positions:
1. - корпус;1. - case;
2. - вал;2. - shaft;
3. - радиальный подшипник скольжения;3. - radial plain bearing;
4. - фильтроэлемент;4. - filter element;
5. - головка;5. - head;
6. - основание;6. - base;
7. - перфорированная втулка;7. - perforated sleeve;
8. - предохранительный клапан;8. - safety valve;
9. - цилиндрическая труба корпуса;9. - a cylindrical pipe of the body;
10. - продольный стержень корпуса;10. - the longitudinal core of the housing;
11. - канал;11. - channel;
12. - втулка;12. - sleeve;
13. - резиновое кольцо;13. - a rubber ring;
14. - продольное отверстие;14. - a longitudinal hole;
15. - срезной фиксатор;15. - shear lock;
16. - кольцо.16. - ring.
Входной модуль фильтрации погружного электроцентробежного насоса содержит корпус 1, соединенные с ним соответственно снизу и сверху основание 6 и головку 5, размещенный в полости корпуса 1 на подшипниках 3 вал 2, передающий вращение от электродвигателя к насосу, и фильтроэлементы 4.The input filtration module of a submersible electric centrifugal pump contains a housing 1, a base 6 and a head 5 connected to it from below and from above, located in the cavity of the housing 1 on bearings 3, a shaft 2 transmitting rotation from the electric motor to the pump, and filter elements 4.
Корпус 1 выполнен из конструкционной или коррозионностойкой стали в виде сварной конструкции, включающей цилиндрическую трубу 9 с равномерно размещенными, продольно расположенными по ее наружной поверхности стержнями 10 и возможностью обеспечения протока пластовой жидкости по продольным с постоянным сечением каналам, образованным наружной поверхностью трубы 9 корпуса, образующими стержней 10 и внутренней образующей фильтроэлементов 4. Цилиндрическая труба 9 корпуса 1 выполнена калиброванной по внутреннему диаметру с допуском 0…0,12 мм с возможностью обеспечения более плотной посадки неподвижных опор подшипников 3 внутри корпуса 1 и калиброванной по прямолинейности корпуса с допуском не более 0,15 мм на 1 м длины последнего с возможностью обеспечения прямолинейности оси вала.The housing 1 is made of structural or corrosion-resistant steel in the form of a welded structure, comprising a cylindrical pipe 9 with rods 10 evenly spaced longitudinally located on its outer surface and the possibility of providing a reservoir of fluid through longitudinal channels with a constant cross section formed by the outer surface of the housing pipe 9, forming rods 10 and the inner generatrix of the filter elements 4. The cylindrical pipe 9 of the housing 1 is made calibrated by the inner diameter with a tolerance of 0 ... 0.12 mm s POSSIBILITY ensure a tight fit of fixed bearing supports 3 within the housing 1 and calibrated for linearity enclosures with a tolerance of not more than 0.15 mm per 1 m length of the latter to provide a rectilinear shaft.
Внутри неподвижных опор подшипников 3 выполнены сквозные продольные отверстия диаметром 2…6 мм. Неподвижные опоры подшипников 3 зафиксированы в осевом направлении втулками 12, а от проворота внутри корпуса - резиновыми кольцами 13.Inside the fixed bearings of the bearings 3 there are made through longitudinal holes with a diameter of 2 ... 6 mm. The fixed bearings of the bearings 3 are fixed in the axial direction by the sleeves 12, and from the rotation inside the housing by the rubber rings 13.
Фильтроэлементы 4 размещены между головкой 5 модуля и перфорированной втулкой 7, снабженной предохранительным клапаном 8 со срезным фиксатором 15 и закрепленной на основании 6. Фильтроэлементы 4 выполнены с возможностью одинаковой тонкости фильтрации от 100 до 500 мкм или разной тонкости фильтрации: увеличением тонкости фильтрации от головки 5-100 мкм к основанию 6-500 мкм. При этом на корпусе входного модуля фильтрации размещается группа фильтроэлементов с тонкостью фильтрации 100 мкм далее (к основанию) группа фильтроэлементов с тонкостью фильтрации 200 мкм, далее 300 мкм, далее 400 мкм и далее 500 мкм. Т.е. по мере засорения фильтроэлементов с более тонкой фильтрацией постепенно насос переходит на перекачивание менее очищенной пластовой жидкости и в конечном итоге откроется предохранительный клапан и насос будет качать пластовую жидкость с тонкостью фильтрации, определяемой перфорацией втулки клапана.The filter elements 4 are placed between the head 5 of the module and the perforated sleeve 7, equipped with a safety valve 8 with a shear latch 15 and fixed to the base 6. The filter elements 4 are made with the possibility of the same filter fineness from 100 to 500 microns or different filter fineness: increasing the filter fineness from head 5 -100 microns to the base of 6-500 microns. At the same time, a group of filter elements with a filter fineness of 100 microns is placed on the housing of the input filtration module, then (to the base) a group of filter elements with a filter fineness of 200 microns, then 300 microns, then 400 microns and then 500 microns. Those. as the filter elements with finer filtration become clogged, the pump gradually switches to pumping less purified reservoir fluid, and eventually the safety valve opens and the pump pumps the reservoir fluid with a filtration fineness determined by the perforation of the valve sleeve.
Фильтроэлементы 4 выполнены в виде набора пакетов пористого проволочного материала (например, спрессованная металлическая проволока-путанка, материал сталь 12X18H10T диаметром от 0,1 до 1 мм) с необходимой тонкостью фильтрации и снабжены обечайками жесткости. Кроме того, фильтроэлементы 4 могут быть выполнены в виде цилиндрической трубы с щелевыми отверстиями.The filter elements 4 are made in the form of a set of packages of porous wire material (for example, pressed metal wire-tangle, material 12X18H10T steel with a diameter of 0.1 to 1 mm) with the required filtration fineness and equipped with stiffening shells. In addition, the filter elements 4 can be made in the form of a cylindrical pipe with slotted holes.
На корпус 1 через 300…600 мм установлены стальные кольца 16, наружный диаметр которых выступает за габарит фильтроэлементов.Steel rings 16 are installed on the housing 1 through 300 ... 600 mm, the outer diameter of which stands for the size of the filter elements.
Входной модуль фильтрации погружного электроцентробежного насоса работает следующим образом.The input filter module submersible electric centrifugal pump operates as follows.
При работе УЭЦН пластовая жидкость за счет перепада давления (разницы давлений, определенных величиной уровня пластовой жидкости в обсадной колонне и давлением всасывания насоса) из затрубного пространства процеживается через фильтроэлементы и далее через продольные каналы 11 (образованные наружной поверхностью трубы 9 корпуса 1, образующими продольных стержней 10 и внутренней образующей фильтроэлементов 4) поступает в наклонные каналы головки 5 входного модуля фильтрации для последующего подвода в электроцентробежный насос. В случае засоренности фильтроэлементов 4 возрастает перепад давления на фильтроэлементах 4 и предохранительном клапане 8. При достижении критического значения перепада давления клапан 8 срезает фиксатор 15 и открывает протоку пластовой жидкости в обход фильтроэлементов 4, при этом тонкость фильтрации определяется размерами каналов перфорированной втулки 7. Отсутствие пружины, возвращающей клапан 8 в закрытое положение, позволяет избежать автоколебаний клапана (пульсации подачи насоса, потребляемой мощности и вибрации установки в целом). Кроме того не подпружиненный клапан имеет минимальное гидравлическое сопротивление, нежели если бы клапан был подпружинен.During the operation of the ESP, the formation fluid is filtered through the filter elements and then through the longitudinal channels 11 (formed by the outer surface of the pipe 9 of the housing 1, forming longitudinal rods, due to the pressure drop (pressure difference determined by the level of the reservoir fluid in the casing and the suction pressure of the pump) 10 and the inner generatrix of the filter elements 4) enters the inclined channels of the head 5 of the input filtration module for subsequent supply to the electric centrifugal pump. If the filter elements 4 become clogged, the pressure drop across the filter elements 4 and the safety valve 8 increases. When the pressure drop reaches a critical value, the valve 8 cuts off the retainer 15 and opens the formation fluid duct bypassing the filter elements 4, while the filter fineness is determined by the dimensions of the channels of the perforated sleeve 7. Lack of spring , returning the valve 8 to the closed position, avoids self-oscillations of the valve (pulsation of the pump, power consumption and vibration of the installation as a whole). In addition, a non-spring-loaded valve has a minimum hydraulic resistance than if the valve was spring-loaded.
Предлагаемый входной модуль фильтрации погружного электроцентробежного насоса имеет простую конструкцию и обеспечивает повышение эксплуатационной надежности УЭЦН при работе в осложненных условиях за счет улучшения качества фильтрации, исключения отложения механических примесей в кольцевой полости между корпусом и фильтром.The proposed input filtration module of a submersible electric centrifugal pump has a simple design and provides increased operational reliability of the ESP during operation in difficult conditions by improving the quality of filtration, eliminating the deposition of mechanical impurities in the annular cavity between the housing and the filter.
Claims (11)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2013156650/06U RU144286U1 (en) | 2013-12-19 | 2013-12-19 | ELECTRIC CENTRIFUGAL PUMP FILTER INPUT MODULE |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2013156650/06U RU144286U1 (en) | 2013-12-19 | 2013-12-19 | ELECTRIC CENTRIFUGAL PUMP FILTER INPUT MODULE |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU144286U1 true RU144286U1 (en) | 2014-08-20 |
Family
ID=51384928
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2013156650/06U RU144286U1 (en) | 2013-12-19 | 2013-12-19 | ELECTRIC CENTRIFUGAL PUMP FILTER INPUT MODULE |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU144286U1 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU185867U1 (en) * | 2018-05-24 | 2018-12-20 | Иван Соломонович Пятов | FILTERING MODULE |
| RU186587U1 (en) * | 2018-07-26 | 2019-01-24 | Иван Соломонович Пятов | FILTERING MODULE |
-
2013
- 2013-12-19 RU RU2013156650/06U patent/RU144286U1/en active
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU185867U1 (en) * | 2018-05-24 | 2018-12-20 | Иван Соломонович Пятов | FILTERING MODULE |
| RU186587U1 (en) * | 2018-07-26 | 2019-01-24 | Иван Соломонович Пятов | FILTERING MODULE |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US20220401857A1 (en) | Oil filter comprising a hydraulic resistance | |
| RU120999U1 (en) | FILTERING MODULE | |
| RU144286U1 (en) | ELECTRIC CENTRIFUGAL PUMP FILTER INPUT MODULE | |
| RU117538U1 (en) | THIN FILTERING SUBMERSIBLE CENTRIFUGAL PUMP INPUT MODULE | |
| RU164727U1 (en) | Borehole Filter | |
| WO2013025880A1 (en) | Bearing assembly for a vertical turbine pump | |
| EP2864640B1 (en) | Motorized centrifugal pump with a rotary seal | |
| DE68911747T2 (en) | Integrated separation device for solid and gaseous impurities contained in a fluid. | |
| RU2312253C2 (en) | Modular section of submersible centrifugal electric pump | |
| RU147662U1 (en) | FILTERING MODULE | |
| EP1840379B1 (en) | Rotary pump with free flow wheel | |
| RU2564744C1 (en) | Modular section of submersible centrifugal pump | |
| RU76966U1 (en) | FILTER SLOT DIAL | |
| DE202004013080U1 (en) | Magnetic coupling pump for conveying fluids comprises a pump shaft which is rotated by a single friction bearing acting as a radial and axial bearing between a running wheel and inner magnets | |
| EP2429676B1 (en) | Bearing assembly having filter device | |
| RU119045U1 (en) | MODULAR SECTION OF SUBMERSIBLE CENTRIFUGAL PUMP | |
| RU158565U1 (en) | ELECTRIC CENTRIFUGAL PUMP INPUT MODULE | |
| DE202016100655U1 (en) | Magnetic drive pump | |
| EP3368801B1 (en) | Shaft sealing arrangement | |
| RU117537U1 (en) | SUBMERSIBLE CENTRIFUGAL PUMP FILTER INPUT MODULE | |
| RU2792939C1 (en) | Self-cleaning filter for ecpu protection | |
| RU74957U1 (en) | FILTER WELL DIAL | |
| RU189152U1 (en) | INPUT MODULE-FILTER | |
| RU83794U1 (en) | FILTER SLOT DIAL | |
| RU161651U1 (en) | RETURN BALL VALVE |