RU162430U1 - SUBMERSIBLE VOLUME PUMP - Google Patents
SUBMERSIBLE VOLUME PUMP Download PDFInfo
- Publication number
- RU162430U1 RU162430U1 RU2015147261/06U RU2015147261U RU162430U1 RU 162430 U1 RU162430 U1 RU 162430U1 RU 2015147261/06 U RU2015147261/06 U RU 2015147261/06U RU 2015147261 U RU2015147261 U RU 2015147261U RU 162430 U1 RU162430 U1 RU 162430U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- piston
- pump
- working
- working pump
- submersible
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
- F04B47/00—Pumps or pumping installations specially adapted for raising fluids from great depths, e.g. well pumps
- F04B47/06—Pumps or pumping installations specially adapted for raising fluids from great depths, e.g. well pumps having motor-pump units situated at great depth
- F04B47/08—Pumps or pumping installations specially adapted for raising fluids from great depths, e.g. well pumps having motor-pump units situated at great depth the motors being actuated by fluid
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Details Of Reciprocating Pumps (AREA)
- Reciprocating Pumps (AREA)
Abstract
1. Погружной объемный насос, содержащий кинематически связанные друг с другом погружной маслозаполненный электродвигатель, протектор, приводной насос, масляный бак с фильтрами тонкой очистки масла, компенсатор объемного расширения масла, гидрораспределитель, фильтр тонкой очистки, предохранительный клапан, фильтр, диафрагму, двухпоршневой рабочий насос, с всасывающими и нагнетательными клапанами, жестко связанный через шток с поршневым гидродвигателем, компенсационный узел, надпоршневая полость которого связана с выходом рабочего насоса, отличающийся тем, что поршневой рабочий насос выполнен с верхним, нижним и центральным ниппелями с образованием надпоршневых и подпоршневых областей верхнего и нижнего поршней заполненных пластовой жидкостью и выполненных с нагнетательными и соединительными каналами, и соединенных полым штоком, при этом верхний поршень соединен с полым плунжером, а шток гидродвигателя соединен с нижнем поршнем рабочего насоса, полости поршня гидродвигателя связаны через гидрораспределитель с напорной линией приводного насоса, при этом центральный ниппель рабочего насоса выполнен с всасывающими каналами, с установленными в них всасывающими клапанами, а подпоршневая область нижнего поршня рабочего насоса и подпоршневая область верхнего поршня рабочего насоса через нагнетательные каналы соединены с полым штоком рабочего насоса и через полый плунжер соединены с выходом погружного объемного насоса, причем в полом штоке рабочего насоса дополнительно установлен компенсационный цилиндр, связывающий надпоршневую область нижнего поршня рабочего насоса с надпоршневой областью верхнего по1. Submersible displacement pump containing kinematically connected to each other a submersible oil-filled electric motor, tread, drive pump, oil tank with oil fine filters, volume expansion compensator, hydraulic control valve, fine filter, pressure relief valve, filter, diaphragm, two-piston working pump , with suction and discharge valves, rigidly connected through the rod to a piston hydraulic motor, a compensation unit, the supra-piston cavity of which is connected with the output of the worker a sucker, characterized in that the piston working pump is made with upper, lower and central nipples with the formation of supra-piston and sub-piston areas of the upper and lower pistons filled with reservoir fluid and made with injection and connecting channels, and connected by a hollow rod, while the upper piston is connected to a hollow a plunger, and the hydraulic motor rod is connected to the lower piston of the working pump, the piston cavities of the hydraulic motor are connected through the control valve to the pressure line of the drive pump, while the central the working pump nipple is made with suction channels, with suction valves installed in them, and the subpiston area of the lower piston of the working pump and the subpiston area of the upper piston of the working pump are connected to the hollow rod of the working pump through the hollow piston and connected to the outlet of the submersible volume pump, moreover, a compensation cylinder is additionally installed in the hollow rod of the working pump, connecting the over-piston region of the lower piston of the working pump with the over-piston region hnego on
Description
Область техники, к которой относится полезная модельThe technical field to which the utility model relates.
Полезная модель относится к нефтяному машиностроению, в частности к насосостроению и может быть использована в нефтедобывающей промышленности при эксплуатации малодебитных скважин с осложненными характеристиками.The utility model relates to petroleum engineering, in particular to pump engineering and can be used in the oil industry for the operation of low-production wells with complicated characteristics.
Уровень техникиState of the art
Известен плунжерный погружной объемный насос, принятый в качестве наиболее близкого аналога. 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 гидродвигателя подключены через автоматический реверсивный клапан к всасывающей и нагнетательной линиям приводного насоса, а поршни гидродвигателя соединены с плунжерами рабочего насоса. Надпоршневая полость гидрокомпенсатора связана с выходом рабочего насоса, а подпоршневая - с надпоршневыми полостями гидродвигателя. (Патент РФ №123858, 10.01.2013).Known plunger submersible displacement pump, adopted as the closest analogue. A plunger submersible positive displacement pump with a hydraulic compensator, comprising a submersible electric motor with a protector kinematically connected to a drive pump, a plunger working pump, an oil tank, an expansion joint for expansion of oil and a hydraulic motor. The piston cavities of the hydraulic motor are connected through an automatic reversing valve to the suction and discharge lines of the drive pump, and the hydraulic pistons are connected to the plungers of the working pump. The under-piston cavity of the hydraulic compensator is connected with the outlet of the working pump, and the under-piston cavity is connected with the over-piston cavities of the hydraulic motor. (RF patent No. 123858, 01/10/2013).
Недостатком известной конструкции является то, что каналы, связывающие узлы насоса, выполнены в виде трубок, которые расположены снаружи вдоль корпуса. Это осложняет эксплуатацию насоса, в частности транспортировку и спускоподъемные операции. Наличие каналов малого сечения, связанных с диаметральными габаритами известного устройства, накладывает ограничения на производительность самого насоса и на повышенный местный нагрев рабочих внешних трубочек насоса, что ведет к снижению КПД всей системы. Компенсационная и рабочая жидкости разделены двумя поршнями диаметры которых больше или равны диаметру плунжера, что может приводить к повышенному пленочному перетеканию компенсационного масла, а спустя время, когда компенсационное масло закончится, и попаданию пластовой жидкости в рабочую гидравлику насоса.A disadvantage of the known design is that the channels connecting the nodes of the pump are made in the form of tubes that are located outside along the housing. This complicates the operation of the pump, in particular transportation and hoisting operations. The presence of small cross-section channels associated with the diametrical dimensions of the known device imposes restrictions on the performance of the pump itself and on the increased local heating of the working external pump tubes, which leads to a decrease in the efficiency of the entire system. Compensation and working fluids are separated by two pistons whose diameters are greater than or equal to the diameter of the plunger, which can lead to increased film overflow of the compensation oil, and after a time when the compensation oil is over, and formation fluid gets into the pump’s working hydraulics.
Сущность полезной моделиUtility Model Essence
Технической задачей, которую решает созданное техническое решение, является повышение эксплуатационных и технологических характеристик погружного объемного насоса, а так же его надежности.The technical problem that the created technical solution solves is to increase the operational and technological characteristics of a submersible positive displacement pump, as well as its reliability.
Технический результат заявленного изобретения заключается в повышении надежности оборудования, в улучшении транспортировки насоса и повышении надежности спуско-подъемных операций при эксплуатации насоса.The technical result of the claimed invention is to increase the reliability of equipment, to improve transportation of the pump and increase the reliability of hoisting operations during operation of the pump.
Указанный технический результат достигается за счет того, что погружной объемный насос содержащий, кинематически связанные друг с другом погружной маслозаполненный электродвигатель, протектор, приводной насос, масляный бак с фильтрами тонкой очистки масла, компенсатор объемного расширения масла, гидрораспределитель, фильтр тонкой очистки, предохранительный клапан, фильтр, диафрагму, двухпоршневой рабочий насос, с всасывающими и нагнетательными клапанами, жестко связанный через шток с поршневым гидродвигателем, компенсационный узел, надпоршневая полость которого связана с выходом рабочего насоса, причем поршневой рабочий насос выполнен с верхним, нижним и центральным ниппелями с образованием надпоршневых и подпоршневых областей верхнего и нижнего поршней заполненных пластовой жидкостью и выполненных с нагнетательными и соединительными каналами, и соединенных полым штоком, при этом верхний поршень соединен с полым плунжером, а шток гидродвигателя соединен с нижнем поршнем рабочего насоса, полости поршня гидродвигателя связаны через гидрораспределитель с напорной линией приводного насоса, при этом центральный ниппель рабочего насоса выполнен с всасывающими каналами, с установленными в них всасывающими клапанами, а подпоршневая область нижнего поршня рабочего насоса и подпоршневая область верхнего поршня рабочего насоса через нагнетательные каналы соединены с полым штоком рабочего насоса и через полый плунжер соединены с выходом погружного объемного насоса, причем в полом штоке рабочего насоса дополнительно установлен компенсационный цилиндр, связывающий надпоршневую область нижнего поршня рабочего насоса с надпоршневой областью верхнего поршня рабочего насоса через соединительные каналы нижнего и верхнего поршней рабочего насоса, при этом в нагнетательном канале каждого поршня установлен нагнетательный клапан, причем в центральном ниппеле рабочего поршневой насоса выполнены два всасывающих канала приема пластовой жидкости, в каждом из которых установлен всасывающий клапан, при этом погружной объемный насос дополнительно снабжен компенсационным узлом, установленным над поршневым рабочим насосомThe specified technical result is achieved due to the fact that the submersible positive displacement pump containing kinematically connected to each other a submersible oil-filled electric motor, protector, drive pump, oil tank with fine filters, oil volume expansion compensator, valve, fine filter, pressure relief valve, a filter, a diaphragm, a two-piston working pump, with suction and discharge valves, rigidly connected through a rod to a piston hydraulic motor, a compensation unit, a supra-piston cavity which is connected with the outlet of the working pump, the piston working pump being made with upper, lower and central nipples with the formation of the supra-piston and sub-piston areas of the upper and lower pistons filled with reservoir fluid and made with discharge and connecting channels and connected by a hollow rod, with the upper the piston is connected to the hollow plunger, and the hydraulic motor rod is connected to the lower piston of the working pump, the piston cavities of the hydraulic motor are connected through the valve to the pressure the drive pump, the central nipple of the working pump is made with suction channels, with suction valves installed in them, and the sub-piston area of the lower piston of the working pump and the sub-piston area of the upper piston of the working pump are connected through the discharge channels to the hollow rod of the working pump and through the hollow plunger connected to the output of the submersible displacement pump, and in the hollow rod of the working pump an additional compensation cylinder is installed that connects the piston area of the lower piston a working pump with an over-piston region of the upper piston of the working pump through the connecting channels of the lower and upper pistons of the working pump, and a pressure valve is installed in the discharge channel of each piston, and two suction channels for receiving reservoir fluid are made in the central nipple of the working piston pump, in each of which a suction valve is installed, while the submersible positive displacement pump is additionally equipped with a compensation unit mounted above the piston working pump
В частном случае реализации заявленной полезной модели протектор электродвигателя и компенсатор объемного расширения масла выполнены в виде единого блокаIn the particular case of the implementation of the claimed utility model, the motor protector and the expansion joint expansion oil are made in the form of a single unit
В частном случае реализации заявленной полезной модели приводной насос выполнен шестеренчатымIn the particular case of the implementation of the claimed utility model, the drive pump is made gear
В частном случае реализации заявленной полезной модели приводной насос выполнен аксиально-поршневымIn the particular case of the implementation of the claimed utility model, the drive pump is made axial-piston
В частном случае реализации заявленной полезной модели компенсационный узел выполнен диафрагменным.In the particular case of the implementation of the claimed utility model, the compensation unit is made diaphragm.
В частном случае реализации заявленной полезной модели трущиеся поверхности и/или поверхности имеющие контакт с перекачиваемой жидкостью выполнены с предварительно химико-термической обработкой, повышающей их характеристики.In the particular case of the implementation of the claimed utility model, friction surfaces and / or surfaces in contact with the pumped liquid are preliminarily chemically-heat treated to increase their characteristics.
Краткое описание чертежейBrief Description of the Drawings
Детали, признаки, а также преимущества настоящей полезной модели следуют из нижеследующего описания вариантов реализации заявленного погружного объемного насоса с использованием чертежей, на которых показано:Details, features, and advantages of this utility model follow from the following description of embodiments of the claimed submersible positive displacement pump using the drawings, which show:
Фиг. 1 - погружной объемный насос, продольный разрез.FIG. 1 - submersible positive displacement pump, longitudinal section.
На фигурах цифрами обозначены следующие позиции:In the figures, the numbers indicate the following positions:
1 - погружной маслозаполненный электродвигатель; 2 - протектор; 3 - вал; 4 - приводной насос; 5 - диафрагма; 6 - корпус приводного насоса; 7 - фильтр; 8 - фильтр тонкой очистки; 9 - предохранительный клапан; 10 - гидрораспределитель; 11 - канал; 12 - канал; 13 - поршень гидродвигателя; 14 - шток поршня гидродвигателя; 15 - нижний поршень рабочего насоса; 16 - верхний поршень рабочего насоса; 17 - шток; 18 - центральный ниппель рабочего насоса; 19 - нагнетальный клапан; 20 - нагнетательный клапан; 21 - всасывающий клапан; 22 - всасывающий клапан; 23 - нагнетательный канал; 24 - поршень; 25 - корпус; 26 - цилиндр компенсационного узла; 27 - канал; 28 - канал; 29 - канал; 30 - всасывающий канал; 31 - нагнетательный канал; 32 - верхний ниппель рабочего насоса; 33 - нижний ниппель рабочего насоса; 34 - ниппель гидродвишгателя; 35 - ниппель компенсационного узла; 36 - ниппель приводного устройства; 37 - корпус гидродвигателя; 38 - корпус рабочего насоса; 39 - цилиндр гидродвигателя; 40 - канал; 41 - канал, 42 - плунжер рабочего насос; 43 - направляющий шток, 44 - компенсационный цилиндр, 45 - всасывающий канал 46 - нагнетательный канал 47 - надпоршневая область нижнего поршня рабочего насоса, 48 - подпоршневая область нижнего поршня рабочего насоса, 49 - подпоршневая область верхнего поршня рабочего насоса, 50 - надпоршневая область верхнего поршня рабочего насоса; 52 - канал поршня гидродвигателя; 53 - надпоршневая область поршня гидродвигателя; 54 - подпоршневая область поршня гидродвигателя; 55 - надпоршневая область поршня компенсационного узла; 56 - подпоршневая область поршня компенсационного узла.1 - submersible oil-filled electric motor; 2 - tread; 3 - shaft; 4 - drive pump; 5 - aperture; 6 - drive pump housing; 7 - filter; 8 - fine filter; 9 - safety valve; 10 - a hydrodistributor; 11 - channel; 12 - channel; 13 - a piston of a hydraulic motor; 14 - the piston rod of the hydraulic motor; 15 - the lower piston of the working pump; 16 - the upper piston of the working pump; 17 - a stock; 18 - the central nipple of the working pump; 19 - discharge valve; 20 - discharge valve; 21 - a suction valve; 22 - a suction valve; 23 - discharge channel; 24 - a piston; 25 - case; 26 - cylinder compensation unit; 27 - channel; 28 - channel; 29 - channel; 30 - suction channel; 31 - discharge channel; 32 - the upper nipple of the working pump; 33 - lower nipple of the working pump; 34 - a nipple of a hydraulic actuator; 35 - nipple compensation node; 36 - nipple of the drive device; 37 - housing of the hydraulic motor; 38 - housing of the working pump; 39 - cylinder of a hydraulic motor; 40 - channel; 41 - channel, 42 - plunger of the working pump; 43 - a directing rod, 44 - a compensation cylinder, 45 - a suction channel 46 - a discharge channel 47 - an under-piston region of the lower piston of the working pump, 48 - under-piston region of the lower piston of the working pump, 49 - under-piston region of the upper piston of the working pump, 50 - over-piston region of the upper working pump piston; 52 - channel of the piston of the hydraulic motor; 53 - the over-piston region of the hydraulic piston; 54 - subpiston area of the hydraulic piston; 55 - piston area of the piston of the compensation unit; 56 - piston area of the piston of the compensation unit.
Раскрытие полезной моделиUtility Model Disclosure
Погружной объемный насос крепится к колонне стандартных насосно-компрессорных труб (НКТ).A submersible positive displacement pump is attached to a string of standard tubing (tubing).
Погружной объемный насос состоит из последовательно установленных основных элементов:Submersible displacement pump consists of sequentially installed main elements:
погружного маслозаполненного электродвигателя, протектора, приводного устройства, гидродвигателя, рабочего насоса, компенсационного узла, при этом приводное устройство соединено с гидродвигателем посредством ниппеля приводного устройства, гидродвигатель соединен с рабочим насосом посредством нижнего ниппеля рабочего насоса, а рабочий насос соединен с компенсационном узлом посредством верхнего ниппеля рабочего насоса. В рабочем насосе дополнительно установлен центральный ниппель рабочего насоса.oil immersed electric motor, tread, drive unit, hydraulic motor, working pump, compensation unit, while the drive unit is connected to the hydraulic motor through the nipple of the drive device, the hydraulic motor is connected to the working pump via the lower nipple of the working pump, and the working pump is connected to the compensation unit by means of the upper nipple working pump. In the working pump, the central nipple of the working pump is additionally installed.
Приводное устройство содержит, установленные в корпусе (6), гидрораспределитель (10) с всасывающей и нагнетательной линиями, выполненный, например, в виде автоматического реверсивного клапана, фильтр тонкой очистки (8), предохранительный клапан (9), приводной насос (4), фильтр (7), вал (3) и диафрагму (5), ниппель (36) приводного устройства. Полость корпуса (6) приводного устройства заполнена гидравлическим маслом. Таким образом, корпус (6) приводного устройства образует масляный бак. На входе в приводной насос (4) установлен фильтр (7), а выход приводного насоса (4) через напорную линию соединен с со входом гидрораспределителя (10), причем на указанной напорной линии между гидрораспределителем (10) и приводным насосом (4) установлен фильтр тонкой очистки (8) и предохранительный клапан (9). Всасывающая и нагнетательная линии гидрораспередителя подключены к каналам (40, 41), выполненными в ниппеле (36). Диафрагма (5) служит компенсатором объемного расширения масла.The drive device comprises, installed in the housing (6), a control valve (10) with a suction and discharge lines, made, for example, in the form of an automatic reversing valve, a fine filter (8), a safety valve (9), a drive pump (4), filter (7), shaft (3) and diaphragm (5), nipple (36) of the drive device. The cavity of the housing (6) of the drive unit is filled with hydraulic oil. Thus, the housing (6) of the drive device forms an oil tank. A filter (7) is installed at the inlet to the drive pump (4), and the output of the drive pump (4) is connected through the pressure line to the inlet of the control valve (10), and on the specified pressure line between the control valve (10) and the drive pump (4) fine filter (8) and safety valve (9). The suction and discharge lines of the hydraulic distributor are connected to channels (40, 41) made in the nipple (36). The diaphragm (5) compensates for the volume expansion of the oil.
Гидродвигатель состоит из корпуса (37), поршня гидродвигателя (13), направляющего штока (43), штока поршня (14) гидродвигателя, цилиндра (39) и ниппеля гидродвигателя (34). Причем в ниппеле (34) гидродвигателя выполнен канал (11). Направляющий шток (43) выполнен полым, внутренняя полость которого образовывает канал (12), а в поршне (13) гидродвигателя выполнены каналы, являющимися продолжениями канала (12). Цилиндр (39) установлен в корпусе (37) гидродвигателя, между ниппелем (36) и ниппелем (34) с зазором от корпуса (37) гидродвигателя.The hydraulic motor consists of a housing (37), a hydraulic piston (13), a guide rod (43), a piston rod (14) of a hydraulic motor, a cylinder (39) and a hydraulic motor nipple (34). Moreover, a channel (11) is made in the nipple (34) of the hydraulic motor. The guide rod (43) is hollow, the inner cavity of which forms a channel (12), and channels are made in the piston (13) of the hydraulic motor, which are extensions of the channel (12). The cylinder (39) is installed in the housing (37) of the hydraulic motor, between the nipple (36) and the nipple (34) with a gap from the housing (37) of the hydraulic motor.
Рабочий насос состоит из корпуса (38), нижнего ниппеля рабочего насоса (33), штока (17), двух поршней рабочего насоса - нижнего (15) и верхнего (16), центрального ниппеля (18) рабочего насоса, верхнего ниппеля (32) рабочего насоса и компенсационного цилиндра (44).The working pump consists of a housing (38), a lower nipple for the working pump (33), a rod (17), two pistons for the working pump - the lower (15) and upper (16), the central nipple (18) of the working pump, and the upper nipple (32) working pump and compensation cylinder (44).
Поршни рабочего насоса (15, 16) жестко соединены между собой полым штоком (17). В свою очередь верхний поршень (16) жестко соединен с плунжером рабочего насоса (42), при этом плунжер (42) рабочего насоса выполнен полым. Нижний поршень (15) рабочего насоса жестко соединен с со штоком (14) поршня гидродвигателя.The pistons of the working pump (15, 16) are rigidly interconnected by a hollow rod (17). In turn, the upper piston (16) is rigidly connected to the plunger of the working pump (42), while the plunger (42) of the working pump is hollow. The lower piston (15) of the working pump is rigidly connected to the piston rod (14) of the hydraulic motor.
Внутри штока (17) дополнительно установлен полый компенсационный цилиндр (44), внутренняя полость которого образовывает канал (28). Внутренняя полость штока (17) образовывает нагнетательный канал (23). Канал (28) соединяет подпоршневую зону рабочего поршня (15) и надпоршневую зону рабочего поршня (16) для обеспечения перетекания компенсационного масла из одной зоны в другую.An additional hollow compensation cylinder (44) is installed inside the rod (17), the inner cavity of which forms a channel (28). The inner cavity of the rod (17) forms a discharge channel (23). The channel (28) connects the under-piston zone of the working piston (15) and the over-piston zone of the working piston (16) to ensure that the compensation oil flows from one zone to another.
В нижнем поршне (15) рабочего насоса выполнен нагнетательный канал (31), в котором расположен нагнетательный клапан (19), а в верхнем поршне (16) рабочего насоса выполнен нагнетательный канал (46), в котором установлен нагнетательный клапан (20).In the lower piston (15) of the working pump, a discharge channel (31) is made in which the discharge valve (19) is located, and in the upper piston (16) of the working pump a discharge channel (46) is made in which the discharge valve (20) is installed.
Также в верхнем (16) и нижнем (15) поршнях рабочего насоса дополнительно выполнены соединительные каналы.Also, in the upper (16) and lower (15) pistons of the working pump, connecting channels are additionally made.
Между нижним поршнем (15) рабочего насоса и верхним поршнем (16) рабочего насоса установлен центральный ниппель (18) внутри которого проходит шток (17) рабочего насоса.Between the lower piston (15) of the working pump and the upper piston (16) of the working pump, a central nipple (18) is installed inside which the rod (17) of the working pump passes.
Причем, в верхнем ниппеле (32) рабочего насоса выполнен канал (27), а в центральном ниппеле (18) рабочего насоса выполнены два всасывающих канала (45 и 30), при этом в каждом канале (45 и 30) установлены всасывающие клапаны (21, 22Moreover, a channel (27) is made in the upper nipple (32) of the working pump, and two suction channels (45 and 30) are made in the central nipple (18) of the working pump, while in each channel (45 and 30) there are suction valves (21) , 22
Компенсационный узел состоит корпуса (25), ниппеля (35) компенсационного узла, поршня (24), цилиндра (26). Цилиндр (26) установлен в корпусе (25) компенсационного узла, между ниппелем (35) и ниппелем (32) с зазором от корпуса. Поршень (24) расположен внутри корпуса (25) и выполнен с возможностью совершения возвратно поступательных движений внутри цилиндра (26).The compensation unit consists of a housing (25), a nipple (35) of the compensation unit, a piston (24), a cylinder (26). A cylinder (26) is installed in the housing (25) of the compensation unit, between the nipple (35) and the nipple (32) with a gap from the housing. The piston (24) is located inside the housing (25) and is configured to perform reciprocating movements inside the cylinder (26).
В частном случае реализации заявленного устройства по настоящему изобретению в компенсационном узле вместо поршня может быть установлена диафрагма.In the particular case of the implementation of the claimed device of the present invention in the compensation unit instead of the piston, a diaphragm can be installed.
Причем в ниппеле (35) компенсационного узла выполнен канал (29)Moreover, the channel (29) is made in the nipple (35) of the compensation unit
Указанные конструктивные элементы, объединены в единую конструкцию с конструктивной взаимосвязью погружного объемного насоса, а именно: вал электродвигателя (1) через муфту соединен с валом протектора (2), который в свою очередь соединен посредством вала (3) с валом приводного насоса (4), например, шестеренчатого; приводное устройство соединено с гидродвигателем ниппелем (36) приводного устройства, гидродвигатель соединен с рабочим насосом нижним ниппелем (33) рабочего насоса и жестко связан через шток (14) с рабочим насосом, рабочий насос соединен с компенсационным узлом ниппелем (35) компенсационного узла.These structural elements are combined into a single design with the structural relationship of the submersible displacement pump, namely: the motor shaft (1) is connected via a coupling to the tread shaft (2), which in turn is connected by a shaft (3) to the shaft of the drive pump (4) , for example, gear; the drive device is connected to the hydraulic motor by a nipple (36) of the drive device, the hydraulic motor is connected to the working pump by the lower nipple (33) of the working pump and is rigidly connected through the rod (14) to the working pump, the working pump is connected to the compensation unit by the nipple (35) of the compensation unit.
Причем, указанные конструктивные элементы погружного объемного насоса объединены функциональной взаимосвязью следующим образом:Moreover, these structural elements of a submersible positive displacement pump are combined by a functional relationship as follows:
Гидрораспределитель (10) установлен на напорной линии приводного насоса (4). Приводной насос (4) через автоматический реверсивный клапан (10) и каналы (40, 41) соединен с гидродвигателем. Канал (40) соединен с полостью цилиндра (39) и далее по каналу (12) внутренней полости направляющего штока (43) с каналами (52) поршня гидродвигателя. Таким образом, приводной насос (4) через гидрораспределитель (10) гидравлически связан с надпоршневой областью (53) поршня (13) гидродвигателя (13). Канал (41) соединен через зазор, образованный корпусом (37) гидродвигателя и цилиндром (39) с каналом (11). Таким образом, приводной насос (4) через автоматический реверсивный клапан (10) гидравлически связан с подпоршневой областью (54) поршня (13) гидродвигателя.The control valve (10) is installed on the pressure line of the drive pump (4). The drive pump (4) is connected to the hydraulic motor through an automatic reversing valve (10) and channels (40, 41). The channel (40) is connected to the cylinder cavity (39) and further along the channel (12) of the internal cavity of the guide rod (43) with the channels (52) of the hydraulic piston. Thus, the drive pump (4) through the valve (10) is hydraulically connected to the above-piston area (53) of the piston (13) of the hydraulic motor (13). The channel (41) is connected through the gap formed by the housing (37) of the hydraulic motor and the cylinder (39) with the channel (11). Thus, the drive pump (4) through the automatic reversing valve (10) is hydraulically connected to the under-piston region (54) of the piston (13) of the hydraulic motor.
Использование внутренней полости направляющего штока (43) гидродвигателя и зазора, образованного корпусом (37) гидродвигателя и цилиндром (39) гидродвигателя, позволило разместить два управляющих канала (11, 12) внутри самого насоса.The use of the internal cavity of the guide rod (43) of the hydraulic motor and the gap formed by the housing (37) of the hydraulic motor and the cylinder (39) of the hydraulic motor made it possible to place two control channels (11, 12) inside the pump itself.
Поршень гидродвигателя (13) жестко связан с поршнем рабочего насоса (15) через шток поршня гидродвигателя (14).The hydraulic piston (13) is rigidly connected to the piston of the working pump (15) through the piston rod of the hydraulic motor (14).
Рабочий насос состоит из корпуса (38), нижнего ниппеля рабочего насоса (33), штока (17), двух поршней рабочего насоса - нижнего (15) и верхнего (16), центрального ниппеля (18) рабочего насоса, верхнего ниппеля (32) рабочего насоса, компенсационного цилиндра (44) и фильтрующего модуля (51).The working pump consists of a housing (38), a lower nipple for the working pump (33), a rod (17), two pistons for the working pump - the lower (15) and upper (16), the central nipple (18) of the working pump, and the upper nipple (32) working pump, compensation cylinder (44) and filter module (51).
Поршни рабочего насоса (15, 16) жестко соединены между собой полым штоком (17). В свою очередь верхний поршень (16) жестко соединен с плунжером рабочего насоса (42), при этом плунжер (42) рабочего насоса выполнен полым. Нижний поршень (15) рабочего насоса жестко соединен с со штоком (14) поршня гидродвигателя.The pistons of the working pump (15, 16) are rigidly interconnected by a hollow rod (17). In turn, the upper piston (16) is rigidly connected to the plunger of the working pump (42), while the plunger (42) of the working pump is hollow. The lower piston (15) of the working pump is rigidly connected to the piston rod (14) of the hydraulic motor.
Шток (17) выполнен полым, а его внутренняя полость образовывает нагнетательный канал (23), связывающий надпоршневую область (47) нижнего поршня (15) рабочего насоса через нагнетательный канал (31) и подпоршневую область (49) верхнего поршня (16) рабочего насоса через нагнетательный канал (46) и через полый плунжер (42) с выходом погружного объемного насоса в колонну НКТ.The rod (17) is hollow, and its internal cavity forms an injection channel (23), connecting the above-piston region (47) of the lower piston (15) of the working pump through the pressure channel (31) and the sub-piston region (49) of the upper piston (16) of the working pump through the discharge channel (46) and through the hollow plunger (42) with the output of the submersible positive displacement pump into the tubing string.
Внутри штока (17) установлен компенсационный цилиндр (44), внутренняя полость которого образовывает канал (28), связывающий подпоршневую область (48) нижнего поршня (15) рабочего насоса с надпоршневой областью (50) верхнего поршня (16) рабочего насоса, через дополнительно выполненные в верхнем (16) и нижнем (15) поршнях рабочего насоса соединительные каналы.A compensation cylinder (44) is installed inside the stem (17), the inner cavity of which forms a channel (28) connecting the under-piston region (48) of the lower piston (15) of the working pump with the over-piston region (50) of the upper piston (16) of the working pump, through connecting channels made in the upper (16) and lower (15) pistons of the working pump.
Причем, в верхнем ниппеле (32) рабочего насоса выполнен канал (27), а в центральном ниппеле (18) рабочего насоса выполнены два всасывающих канала (45 и 30), при этом в каждом канале (45 и 30) установлены всасывающие клапаны (21, 22).Moreover, a channel (27) is made in the upper nipple (32) of the working pump, and two suction channels (45 and 30) are made in the central nipple (18) of the working pump, while in each channel (45 and 30) there are suction valves (21) , 22).
Канал (45), выполненный в центральном ниппеле (18) связан с подпоршневой областью (49) верхнего поршня (16) рабочего насоса.The channel (45) made in the central nipple (18) is connected with the under-piston region (49) of the upper piston (16) of the working pump.
Канал (30), выполненный в центральном ниппеле (18) связан с подпоршневой областью (48) нижнего поршня (15) рабочего насоса.The channel (30) made in the central nipple (18) is connected with the under-piston region (48) of the lower piston (15) of the working pump.
Надпоршневая область (50) верхнего поршня (16) рабочего насоса связана с подпоршневой областью (55) поршня (24) компенсационного узла через канал (27) и канал (28).The supra-piston region (50) of the upper piston (16) of the working pump is connected to the sub-piston region (55) of the piston (24) of the compensation unit through a channel (27) and a channel (28).
Подпоршневая область (55) поршня (24) компенсационного узла заполнена гидравлическим маслом. Надпоршневая область (56) поршня (24) компенсационного узла через канал (29) связана с выходом погружного объемного насоса в колонну НКТ.The under-piston area (55) of the piston (24) of the compensation unit is filled with hydraulic oil. The over-piston region (56) of the piston (24) of the compensation unit through the channel (29) is connected with the outlet of the submersible positive displacement pump into the tubing string.
Подпоршневая область (55) поршня (24) компенсационного узла связана с надпоршневой областью (47) нижнего поршня рабочего насоса через канал (28) и канал (27).The under-piston region (55) of the piston (24) of the compensation unit is connected with the over-piston region (47) of the lower piston of the working pump through the channel (28) and the channel (27).
Всасывающаяся пластовая жидкость проходя через всасывающий клапан (21) проходя по всасывающему каналу (30) поступает в подпоршневую область нижнего поршня (15) рабочего насоса, а проходя через всасывающий канал (45) и всасывающий клапан (22) поступает в подпоршневую область верхнего поршня (16) рабочего насоса.The suction reservoir fluid passing through the suction valve (21) passing through the suction channel (30) enters the sub piston region of the lower piston (15) of the working pump, and passing through the suction channel (45) and the suction valve (22) enters the piston region of the upper piston ( 16) working pump.
Все трущиеся поверхности и/или поверхности имеющие контакт с перекачиваемой жидкостью подвергаются химико-термической обработке, повышающей их характеристики, например хромирование, борирование, азотирование и тп.All rubbing surfaces and / or surfaces in contact with the pumped liquid are chemically-heat treated to increase their characteristics, for example, chromium plating, boronation, nitriding, and the like.
В варианте исполнения заявленного погружного объемного насоса протектор электродвигателя и компенсатор объемного расширения масла выполнены в виде единого блокаIn an embodiment of the inventive submersible volumetric pump, the motor protector and the expansion oil expansion compensator are made in the form of a single unit
В варианте исполнения заявленного погружного объемного насоса гидрокомпинсатор выполнен виде диафрагмыIn an embodiment of the claimed submersible volumetric pump, the hydraulic pump is made in the form of a diaphragm
В варианте исполнения заявленного погружного объемного насоса приводной насос выполнен шестеренчатымIn an embodiment of the inventive submersible positive displacement pump, the drive pump is gear
В варианте исполнения заявленного погружного объемного насоса приводной насос выполнен аксиально-поршневымIn an embodiment of the claimed submersible positive displacement pump, the drive pump is made axial-piston
В варианте исполнения заявленного погружного объемного насоса в компенсационном узле вместо поршня установлена диафрагма.In an embodiment of the claimed submersible positive displacement pump, a diaphragm is installed in the compensation unit instead of the piston.
Погружной объемный насос крепится к колонне насосно-компрессорных труб (НКТ) (на чертеже не показано).The submersible positive displacement pump is attached to the tubing string (tubing) (not shown in the drawing).
Погружной объемный насос работает следующим образом.Submersible displacement pump operates as follows.
Перед погружением установки в скважину полости электродвигателя (1) с протектором (2) и система гидропривода заполняются очищенным маслом соответствующим рабочему температурному режиму.Before immersing the unit in the well, the cavities of the electric motor (1) with the tread (2) and the hydraulic drive system are filled with purified oil corresponding to the operating temperature regime.
При погружении установки в нефтяной пласт добываемая жидкость втекает в полости рабочего насоса, соответственно через всасывающие клапаны (21) и (22). Под действием гидростатического давления нагнетательные клапаны (19, 20) открываются, и жидкость заполняет канал (23) и колонну НКТ до уровня пласта.When the unit is immersed in an oil reservoir, the produced fluid flows into the cavities of the working pump, respectively, through the suction valves (21) and (22). Under the influence of hydrostatic pressure, the discharge valves (19, 20) open and the fluid fills the channel (23) and the tubing string to the level of the formation.
При включении электродвигателя (1) начинает работать приводной насос (4), который через автоматический реверсивный клапан (10) подает масло в одну из полостей гидродвигателя. Если масло по каналу (11) подается под поршень (13), нижний поршень (15) перемещается вверх всасывает жидкость по каналу (31) и выталкивает добываемую жидкость через клапан (19) по каналу (23) в колонну НКТ. Верхний поршень (16) также перемещается вверх и заполняет добываемой жидкостью, проходящей через всасывающий клапан (22), полость рабочего насоса. Одновременно с этим идет слив масла по каналу (12) из полости над поршнем (13). При достижении поршнем (13) крайнего положения, давление под ним возрастает и гидрораспределитель (10) переключает нагнетательную и сливную линии. Рабочий насос совершает обратный ход, выталкивая верхним поршнем (16) через клапан (20) добываемую жидкость в колонну НКТ. Нижний поршень (15), двигаясь вниз, заполняет полость рабочего насоса добываемой жидкостью, проходящей через всасывающий клапан (21) по каналу (30).When the electric motor (1) is turned on, the drive pump (4) starts to work, which through the automatic reversing valve (10) delivers oil to one of the cavities of the hydraulic motor. If oil is supplied through the channel (11) under the piston (13), the lower piston (15) moves upward, sucks the liquid through the channel (31) and pushes the produced fluid through the valve (19) through the channel (23) into the tubing string. The upper piston (16) also moves up and fills with the produced fluid passing through the suction valve (22) the cavity of the working pump. At the same time, oil is draining along the channel (12) from the cavity above the piston (13). When the piston (13) reaches its extreme position, the pressure underneath increases and the valve (10) switches the discharge and drain lines. The working pump makes a return stroke, pushing the produced fluid into the tubing string with the upper piston (16) through the valve (20). The lower piston (15), moving downward, fills the cavity of the working pump with produced fluid passing through the suction valve (21) through the channel (30).
Полость под поршнем (24) гидрокомпенсатора в процессе работы всегда находится под давлением благодаря связи каналом (29) надпоршневой полости с выходом рабочего насоса. В результате давление в подпоршневой полости компенсатора передается по каналам (27) и (28) в надпоршневые полости рабочего насоса. Благодаря этому попадание перекачиваемой жидкости в масло исключается.The cavity under the piston (24) of the hydraulic compensator during operation is always under pressure due to the channel (29) connecting the over-piston cavity with the outlet of the working pump. As a result, the pressure in the under-piston cavity of the compensator is transmitted through channels (27) and (28) to the over-piston cavities of the working pump. Due to this, the ingress of the pumped liquid into the oil is excluded.
Приведенное техническое решение, а именно, выполнение полых цилиндров и штоков позволяют расположить внутри насоса управляющие гидравлические каналы, каналы для связи компенсационной жидкости и рабочие каналы подачи пластовой жидкости, тем самым, улучшить транспортировку насоса, повысить надежность спуско-подъемных операций при эксплуатации насоса.The technical solution presented, namely, the implementation of hollow cylinders and rods, allows controlling hydraulic channels, channels for communicating compensation fluid and working channels for supplying formation fluid to be placed inside the pump, thereby improving pump transportation and increasing the reliability of tripping operations during pump operation.
Claims (5)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2015147261/06U RU162430U1 (en) | 2015-11-03 | 2015-11-03 | SUBMERSIBLE VOLUME PUMP |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2015147261/06U RU162430U1 (en) | 2015-11-03 | 2015-11-03 | SUBMERSIBLE VOLUME PUMP |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU162430U1 true RU162430U1 (en) | 2016-06-10 |
Family
ID=56115943
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2015147261/06U RU162430U1 (en) | 2015-11-03 | 2015-11-03 | SUBMERSIBLE VOLUME PUMP |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU162430U1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU213430U1 (en) * | 2022-04-11 | 2022-09-12 | Общество с ограниченной ответственностью "Газпром трансгаз Санкт-Петербург" | ELECTRIC SUBMERSIBLE PUMP UNIT |
-
2015
- 2015-11-03 RU RU2015147261/06U patent/RU162430U1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU213430U1 (en) * | 2022-04-11 | 2022-09-12 | Общество с ограниченной ответственностью "Газпром трансгаз Санкт-Петербург" | ELECTRIC SUBMERSIBLE PUMP UNIT |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU52125U1 (en) | ELECTRIC HYDRAULIC DRIVE PUMP UNIT | |
| RU139596U1 (en) | DUAL ACTION Borehole Pump | |
| RU2020102363A (en) | DUAL ACTION LIQUID SEPARATOR WITH INCREASING PRESSURE, SYSTEM, COMPLEX AND APPLICATION OF THE DEVICE | |
| RU132844U1 (en) | SUBMERSIBLE ELECTRIC HYDRAULIC INSTALLATION | |
| RU123858U1 (en) | HYDROCOMPENSOR PLUNGER SUBMERSIBLE VOLUME PUMP | |
| RU123857U1 (en) | PLUNGER SUBMERSIBLE VOLUME PUMP | |
| RU162430U1 (en) | SUBMERSIBLE VOLUME PUMP | |
| RU2600832C1 (en) | Submersible volumetric pump | |
| RU151393U1 (en) | DUAL ACTION Borehole Pump | |
| RU2610168C1 (en) | Submersible displacement pump | |
| RU123859U1 (en) | VOLUME TYPE SUBMERSIBLE PUMP | |
| RU162429U1 (en) | SUBMERSIBLE VOLUME PUMP | |
| RU160913U1 (en) | SUBMERSIBLE VOLUME PUMP | |
| RU2600840C1 (en) | Submersible volumetric pump | |
| RU2579790C1 (en) | Submersible electro-hydraulic drive plant | |
| RU2166668C1 (en) | Electrohydraulic oil-well pumping unit | |
| RU2677955C1 (en) | Submersible plunger pump | |
| US2186411A (en) | Hydraulic pumping apparatus | |
| RU2600830C1 (en) | Submersible volumetric pump | |
| RU153600U1 (en) | DUAL ACTION Borehole Pump | |
| RU2504691C2 (en) | Electrohydraulic borehole unit | |
| US3109379A (en) | Subsurface pump | |
| RU179973U1 (en) | WELL HYDRAULIC INSTALLATION | |
| RU170784U1 (en) | Double Acting Well Pump | |
| RU2613150C1 (en) | Pumping plant with electrohydraulic actuator |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM9K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20181104 |