RU158565U1

RU158565U1 - ELECTRIC CENTRIFUGAL PUMP INPUT MODULE

Info

Publication number: RU158565U1
Application number: RU2015122843/06U
Authority: RU
Inventors: Антон Александрович Краев; Евгений Вячеславович Пошвин; Данила Николаевич Мартюшев; Юрий Валентинович Данченко
Original assignee: Акционерное общество "Новомет-Пермь"
Priority date: 2015-06-15
Filing date: 2015-06-15
Publication date: 2016-01-10

Abstract

Входной модуль погружного электроцентробежного насоса, содержащий головку с верхним подшипником, выходные каналы, основание, нижний подшипник, сборку из чередующихся патрубков с отверстиями и промежуточных подшипников, щелевой фильтроэлемент, размещенный снаружи сборки, и вал, установленный в подшипниках, отличающийся тем, что между сборкой и щелевым фильтром установлен перфорированный корпус, соединяющий головку с основанием, нижний подшипник размещен в перфорированном корпусе, выходные каналы выполнены в конусной втулке, расположенной между верхним подшипником и сборкой.The input module of a submersible electric centrifugal pump containing a head with an upper bearing, output channels, a base, a lower bearing, an assembly of alternating nozzles with holes and intermediate bearings, a slotted filter element located outside the assembly, and a shaft installed in the bearings, characterized in that between the assembly and a perforated housing connecting the head to the base is installed with a slotted filter, the lower bearing is placed in the perforated housing, the output channels are made in a conical sleeve, located between the upper bearing and the assembly.

Description

Полезная модель относится к погружному оборудованию, а именно к входным модулям, ограничивающим попадание частиц породы в электроцентробежные насосы (ЭЦН).The utility model relates to submersible equipment, namely to input modules restricting the entry of rock particles into electric centrifugal pumps (ESPs).

Известен входной модуль погружного ЭЦН, содержащий корпус с подводящими отверстиями, вал и пенометаллический фильтр, размещенный между корпусом и валом (Патент №2261369 РФ, F04D 13/10, 2005).A known input module of a submersible ESP containing a housing with supply holes, a shaft and a foam filter located between the housing and the shaft (Patent No. 2261369 of the Russian Federation, F04D 13/10, 2005).

Известный входной модуль имеет ограниченный ресурс работы, поскольку частицы накапливаются в ячеистых порах пенометаллического фильтра, необратимо снижая его пропускную способность без возможности последующего восстановления в скважине.The known input module has a limited service life, since particles accumulate in the cellular pores of the foam filter, irreversibly reducing its throughput without the possibility of subsequent restoration in the well.

Известен входной модуль погружного ЭЦН, состоящий из корпуса с подводящими отверстиями, вала, верхней, нижней и промежуточной опор с осевыми каналами, фильтров из спрессованной проволочной спирали, установленных между опорами, и сборника примесей с отводными каналами (патент №2353813 РФ, F04D 13/10, 2009).A well-known input module of a submersible ESP, consisting of a housing with feed holes, a shaft, upper, lower and intermediate supports with axial channels, filters from a compressed wire spiral installed between the supports, and a collector of impurities with tap channels (RF patent No. 2353813, F04D 13 / 10, 2009).

В описанном входном модуле фильтры за счет своих упругих свойств обладают способностью к частичной самоочистке, однако их полная регенерация возможна только на дневной поверхности. Это ограничивает ресурс непрерывной работы входного модуля.Due to their elastic properties, the filters in the described input module are capable of partial self-cleaning, however, their complete regeneration is possible only on the day surface. This limits the continuous resource of the input module.

Известен входной модуль ЭЦН, содержащий перфорированный корпус с расположенными на нем секциями щелевого фильтра и наружными кольцами, верхнюю головку с верхним подшипником, вал с дополнительными промежуточными подшипниками, отделенными перфорированными трубками и снабженными отбойниками и элементами подпружинивания отбойников, нижнее основание с разгоночным шнеком и шламоотбойным стаканом (Патент на ПМ №68616 РФ, F04D 13/10, 2007). Данный входной модуль характеризуется повышенным ресурсом работы за счет возможности частичного соскальзывания задержанных крупных частиц с поверхности наружного щелевого фильтра.There is a known ESP input module containing a perforated housing with a slotted filter sections and outer rings located thereon, an upper head with an upper bearing, a shaft with additional intermediate bearings separated by perforated tubes and equipped with chippers and chipper spring elements, a lower base with an accelerating screw and a sludge breaker (Patent for PM No. 68616 of the Russian Federation, F04D 13/10, 2007). This input module is characterized by an increased service life due to the possibility of partial sliding of the detained large particles from the surface of the external slit filter.

Недостатком входного модуля является большое количество деталей, усложняющее его сборку. В частности, вследствие того, что во входном модуле пластовая жидкость течет вдоль вала, он дополнительно укомплектован защитными втулками вала и разгоночным шнеком для предотвращения попадания мелких частиц в нижний подшипник.The disadvantage of the input module is the large number of parts that complicate its assembly. In particular, due to the fact that formation fluid flows along the shaft in the input module, it is additionally equipped with protective shaft sleeves and an accelerating screw to prevent small particles from entering the lower bearing.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому является входной модуль погружного ЭЦН, состоящий из головки с выходными каналами и верхним подшипником, основания с нижним подшипником, внутреннего корпуса, выполненного в виде резьбовых патрубков с отверстиями и промежуточными подшипниками, соединяющего головку, корпуса промежуточных подшипников и основание, щелевого фильтроэлемента, размещенного снаружи внутреннего корпуса, и вала, установленного в подшипниках (патент №107295 РФ, F04D 13/10, 2011).Closest to the technical nature of the claimed is the input module of the submersible ESP, consisting of a head with output channels and an upper bearing, a base with a lower bearing, an internal housing made in the form of threaded pipes with holes and intermediate bearings connecting the head, the housing of the intermediate bearings and the base , a slotted filter element located outside the inner housing, and a shaft mounted in the bearings (patent No. 107295 of the Russian Federation, F04D 13/10, 2011).

Недостатком принятого за прототип входного модуля является низкая жесткость конструкции вследствие малого диаметра внутреннего корпуса, собираемого путем свинчивания резьбовых патрубков и корпусов промежуточных подшипников.The disadvantage of the input module adopted as a prototype is the low rigidity of the structure due to the small diameter of the inner housing assembled by screwing threaded pipes and bodies of intermediate bearings.

Задачей настоящей полезной модели является повышение надежности входного модуля ЭЦН за счет увеличения его конструкционной жесткости во втором и третьем габарите для применения в скважинах малого диаметра.The objective of this utility model is to increase the reliability of the input ESP module by increasing its structural rigidity in the second and third dimensions for use in small diameter wells.

Указанный технический результат достигается тем, что во входном модуле погружного электроцентробежного насоса, содержащем головку с верхним подшипником, выходные каналы, основание, нижний подшипник, сборку из чередующихся патрубков с отверстиями и промежуточных подшипников, щелевой фильтроэлемент, размещенный снаружи сборки, и вал, установленный в подшипниках, согласно полезной модели, между сборкой и щелевым фильтром установлен перфорированный корпус, соединяющий головку с основанием, нижний подшипник размещен в перфорированном корпусе, выходные каналы выполнены в конусной втулке, установленной между верхним подшипником и сборкой.The specified technical result is achieved by the fact that in the input module of the submersible electric centrifugal pump containing a head with an upper bearing, output channels, a base, a lower bearing, an assembly of alternating nozzles with holes and intermediate bearings, a slotted filter element located outside the assembly, and a shaft installed in bearings, according to the utility model, between the assembly and the slotted filter there is a perforated housing connecting the head to the base, the lower bearing is placed in a perforated housing sensor body, the outlet channels formed in the conical sleeve mounted between the upper bearing and the assembly.

Предлагаемый входной модуль погружного ЭЦН схематично изображен на фиг.The proposed input module for the submersible ESP is shown schematically in FIG.

Входной модуль содержит перфорированный корпус 1 с чередующимися на его поверхности щелевыми фильтроэлементами 2 и промежуточными кольцами 3, головку 4 с верхним подшипником 5 и основание 6. В перфорированном корпусе 1 установлена сборка из патрубков 7, нижнего подшипников 9 выполнены осевые проточки 11, соединяющие кольцевые зазоры 12 и обеспечивающие движение пластовой жидкости в осевом направлении после очистки. Вал 10 установлен в верхнем 5, промежуточных 9 и нижнем 8 подшипниках. Патрубки 7 выполнены с отверстиями 14 для смазки подшипников пластовой жидкостью. Головка 4 и основание 6 накручиваются на резьбовые окончания перфорированного корпуса 1. Благодаря корпусу 1, отдельно стоящему от сборки из патрубков и подшипников, обеспечивается повышенная жесткость входного модуля по сравнению с прототипом. Между верхним подшипником 5 и верхним патрубком 7 установлена конусная втулка 13, в стенке которой выполнены выходные каналы 15, а промежуток между основанием 6 и нижним подшипником 8 перекрыт сплошной конусной втулкой 16.The input module contains a perforated housing 1 with slotted filter elements 2 and intermediate rings 3 alternating on its surface, a head 4 with an upper bearing 5 and a base 6. An assembly of nozzles 7 is installed in the perforated housing 1, axial grooves 11 are made of the lower bearings 9, connecting annular gaps 12 and providing the movement of the reservoir fluid in the axial direction after cleaning. Shaft 10 is installed in the upper 5, intermediate 9 and lower 8 bearings. The nozzles 7 are made with holes 14 for lubricating the bearings with a reservoir fluid. The head 4 and the base 6 are screwed onto the threaded ends of the perforated housing 1. Thanks to the housing 1, which is separate from the assembly of pipes and bearings, increased rigidity of the input module compared to the prototype. A conical sleeve 13 is installed between the upper bearing 5 and the upper nozzle 7, the output channels 15 are made in the wall of which, and the gap between the base 6 and the lower bearing 8 is closed by a continuous conical sleeve 16.

Входной модуль погружного ЭЦН работает следующим образом.The input module of the submersible ESP works as follows.

При включении ЭЦН внутри входного модуля создается разряжение. Под действием перепада давления пластовая жидкость, содержащая механические примеси, фильтруется через щелевые фильтроэлементы 2, освобождаясь при этом от частиц размером более ширины щели. Очищенная жидкость движется в радиальном направлении сквозь перфорации корпуса 1 и попадает в кольцевые зазоры 12. В них жидкость меняет направление движения и течет по осевым проточкам 11, соединяющим кольцевые зазоры 12, к верхнему патрубку 7. Затем через выходные каналы 15, выполненные в конусной втулке 13, жидкость поступает в ЭЦН (не показан), где приобретает напор, и подается по НКТ на дневную поверхность.When the ESP is turned on, a vacuum is created inside the input module. Under the action of a pressure drop, the formation fluid containing mechanical impurities is filtered through slotted filter elements 2, being freed from particles larger than the gap width. The purified fluid moves radially through the perforations of the housing 1 and enters the annular gaps 12. In them, the fluid changes the direction of motion and flows along the axial grooves 11 connecting the annular gaps 12 to the upper nozzle 7. Then, through the outlet channels 15 made in the conical sleeve 13, the fluid enters an ESP (not shown), where it acquires a head, and is supplied through the tubing to the day surface.

С течением времени происходит перекрытие щели щелевого фильтроэлемента 2 задержанными частицами, которые удерживаются за счет прижимающего действия потока втекающей жидкости. По мере увеличения толщины осадка возрастает действие на него силы тяжести, что в сочетании с вибрацией от ЭЦН приводит к его разрушению и сползанию задержанных частицы вниз с последующим оседанием в зумпф скважины.Over time, the slit of the slit filter element 2 overlaps with the retained particles, which are retained due to the pressing action of the flowing fluid flow. As the thickness of the sludge increases, the effect of gravity on it increases, which, in combination with vibration from the ESP, leads to its destruction and sliding of the detained particles downward with subsequent subsidence in the sump of the well.

Claims

The input module of a submersible electric centrifugal pump containing a head with an upper bearing, output channels, a base, a lower bearing, an assembly of alternating nozzles with holes and intermediate bearings, a slotted filter element located outside the assembly, and a shaft installed in the bearings, characterized in that between the assembly and a perforated housing connecting the head to the base is installed with a slotted filter, the lower bearing is placed in the perforated housing, the output channels are made in a conical sleeve, located between the upper bearing and the assembly.