RU176533U1

RU176533U1 - ESP input bypass module

Info

Publication number: RU176533U1
Application number: RU2017100485U
Authority: RU
Inventors: Олег Антонович Карачун; Илья Владимирович Бойко; Вячеслав Владимирович Егоров
Original assignee: Открытое акционерное общество "Сургутнефтегаз"
Priority date: 2017-01-09
Filing date: 2017-01-09
Publication date: 2018-01-22

Abstract

Полезная модель относится к насосостроению и может быть использована в погружных центробежных многоступенчатых насосах для подъема жидкости из нефтяных скважин с высоким содержанием твердых механических примесей.Задача, на решение которой направлено заявленное техническое решение, заключается в повышении надежности подачи жидкости из скважины в УЭЦН после засорения фильтра УЭЦН, что позволит достигнуть максимального использования ресурса всех элементов УЭЦН, работающих в скважинах с высоким содержанием твердых примесей.Результат достигается за счет того, что в корпусе модуля выполнены проточные отверстия и отверстия для забора жидкости со встроенными клапанами, каждый из которых состоит из корпуса клапана, верхняя часть которого является седлом клапана, тарелки, закрепленной на шпильке, и пружины, упирающейся в упор на другом конце шпильки и прижимающей тарелку к седлу. При этом пружины расположены под тарелками, что предохраняет их от засорения осаждающимися твердыми механическими примесями в случае остановки установки электроцентробежного насоса.The utility model relates to pump engineering and can be used in submersible centrifugal multistage pumps for lifting liquids from oil wells with a high content of solid solids. The task to which the claimed technical solution is directed is to increase the reliability of fluid supply from the well to the ESP after filter clogging ESP, which will allow to achieve maximum utilization of the resource of all the ESP elements operating in wells with a high content of solid impurities. this is achieved due to the fact that in the module case there are flow openings and holes for fluid intake with integrated valves, each of which consists of a valve body, the upper part of which is a valve seat, a plate mounted on a stud, and a spring resting against another the end of the stud and presses the plate to the saddle. In this case, the springs are located under the plates, which protects them from clogging by precipitating solid mechanical impurities in case of stopping the installation of an electric centrifugal pump.

Description

Полезная модель относится к насосостроению и может быть использована в погружных центробежных многоступенчатых насосах для подъема жидкости из нефтяных скважин с высоким содержанием твердых механических примесей.The utility model relates to pump engineering and can be used in submersible centrifugal multistage pumps for lifting liquids from oil wells with a high content of solid solids.

Известен клапан перепускной для погружного центробежного электронасоса, взятый за прототип, содержащий ступенчатый корпус с центральным отверстием для прохода жидкости, в котором установлен вал с возможностью вращения, один конец вала которого соединен с валом входного модуля или газосепаратора, а другой - с валом насоса ЭЦН. В ступенчатой части корпуса выполнены перепускные отверстия, расположенные под углом к центральной оси клапана по направлению потока добываемой жидкости. В каждом перепускном отверстии установлен обратный клапан, включающий седло и запорный элемент, установленный в корпусе обратного клапана с возможностью перемещения. Изобретение направлено на повышение надежности работы клапана, позволяющего обеспечить поступление пластовой жидкости на прием насоса в случае засорения фильтрующего элемента входного модуля или газосепаратора, исключив при этом возникновение аварийной ситуации, связанной со срывом подачи (см. патент на полезную модель RU №2480630 C1, МПК F04D 13/10, F04D 15/02, 27.04.2013).Known bypass valve for a submersible centrifugal electric pump, taken as a prototype, containing a stepped housing with a Central hole for the passage of fluid in which a shaft is mounted for rotation, one end of the shaft of which is connected to the shaft of the input module or gas separator, and the other to the shaft of the ESP pump. In the stepped part of the body bypass holes are made, located at an angle to the Central axis of the valve in the direction of flow of the produced fluid. A check valve is installed in each bypass hole, which includes a seat and a shut-off element mounted in the check valve body with the possibility of movement. The invention is aimed at improving the reliability of the valve, which allows for the flow of reservoir fluid to the pump in case of clogging of the filter element of the input module or gas separator, while eliminating the occurrence of an emergency associated with a feed failure (see patent for utility model RU No. 2480630 C1, IPC F04D 13/10, F04D 15/02, 04/27/2013).

Недостатком известного устройства является то, что запорные пружины, прижимающие шарик клапана к седлу расположены над шариком, что, в случае остановки установки электроцентробежного насоса при периодической эксплуатации или в результате срабатывания систем защиты, может привести к засорению пружин в результате осаждения твердых механических примесей, находящихся в жидкости и потере работоспособности клапанов.A disadvantage of the known device is that the locking springs pressing the valve ball to the seat are located above the ball, which, if the installation of the electric centrifugal pump is stopped during periodic operation or as a result of the operation of the protection systems, can lead to clogging of the springs due to the deposition of solid mechanical impurities located in fluid and loss of valve performance.

Недостатком известного устройства является то, что расположенные под углом отверстия, в которых размещены клапаны, направляют поток проходящей через них жидкости и находящиеся в ней твердые механические примеси на вал и подшипниковые втулки, что может стать причиной их преждевременного износа.A disadvantage of the known device is that the angled openings in which the valves are located direct the flow of fluids passing through them and the solid solids present in it to the shaft and bearing bushings, which can cause their premature wear.

Задача, на решение которой направлено заявленное техническое решение заключается в повышении надежности подачи жидкости из скважины в УЭЦН после засорения фильтра УЭЦН, что позволит достигнуть максимального использования ресурса всех элементов УЭЦН, работающих в скважинах с высоким содержанием твердых примесей.The problem to which the claimed technical solution is directed is to increase the reliability of the fluid supply from the well to the ESP after the ESP filter is clogged, which will maximize the resource utilization of all ESP elements operating in wells with a high content of solid impurities.

Задача достигается за счет того, что в корпусе выполнены проточные отверстия и отверстия для забора жидкости со встроенными клапанами, каждый из которых состоит из корпуса клапана, верхняя часть которого является седлом клапана, тарелки, закрепленной на шпильке, и пружины, упирающейся в упор на другом конце шпильки и прижимающей тарелку к седлу, при этом пружины расположены под тарелками, что предохраняет их от засорения осаждающимися твердыми механическими примесями в случае остановки установки электроцентробежного насоса.The problem is achieved due to the fact that in the body there are flow openings and openings for fluid intake with integrated valves, each of which consists of a valve body, the upper part of which is a valve seat, a plate mounted on a stud, and a spring resting against the other the end of the stud and pressing the plate to the saddle, while the springs are located under the plates, which protects them from clogging by precipitating solid mechanical impurities in case of stopping the installation of the electric centrifugal pump.

Задача достигается за счет того, что клапаны модуля входного перепускного верхнего выполнены в виде пары «сфера-конус», что обеспечивает аналогичную прототипу герметичность контакта.The task is achieved due to the fact that the valves of the inlet bypass upper module are made in the form of a sphere-cone pair, which ensures the contact tightness similar to the prototype.

Задача достигается за счет того, что верхние части клапанов выдвинуты вверх, что препятствует засорению клапанов осаждающимися твердыми механическими примесями.The task is achieved due to the fact that the upper parts of the valves are extended upward, which prevents clogging of the valves by precipitating solid mechanical impurities.

Задача достигается за счет того, что вал и подшипниковые втулки защищены от потоков жидкости с твердыми механическими примесями, выходящих из клапанов, защитными втулками, выполненными из коррозионно-стойкого материала.The task is achieved due to the fact that the shaft and bearing bushings are protected from fluid flows with solid mechanical impurities emerging from the valves, protective sleeves made of corrosion-resistant material.

Полезная модель поясняется фигурой, на которой изображены корпус 1, в котором выполнены проточные отверстия 2 и отверстия для забора жидкости 3. К корпусу присоединены с помощью резьбового соединения головка 4 и основание 5. В головке и основании установлены подшипники скольжения 6, в которых вращается вал 7, обеспечивая передачу крутящего момента от модуля установки электроцентробежного насоса расположенного ниже к модулю, установленному выше. В отверстиях для забора жидкости 3 корпуса 1 установлены клапаны, состоящие из корпусов клапанов 8, соединенных шпильками 9 и сжатые пружинами 10, тарелки 11 и опоры 12, при этом пружины 10 расположены под тарелками 11, а тарелки 11 и корпусы клапанов 8 сопрягаются как пара «сфера-конус». Защита вала и подшипников от потоков жидкости с твердыми механическими примесями, выходящими из клапанов, осуществляется установленными в корпус защитными втулками 13 и 14, отбойниками 15 и втулками 16.The utility model is illustrated by the figure on which the housing 1 is shown, in which the flow openings 2 and the openings for fluid intake 3 are made. The head 4 and the base 5 are connected to the housing with a threaded connection. Slide bearings 6 are installed in the head and base, in which the shaft rotates 7, providing torque transmission from the installation module of the electric centrifugal pump located lower to the module installed above. In the holes for fluid intake 3 of the housing 1, valves are installed, consisting of valve bodies 8 connected by studs 9 and compressed by springs 10, plates 11 and bearings 12, with springs 10 located under plates 11, and plates 11 and valve bodies 8 are mated as a pair "Sphere cone." Protection of the shaft and bearings from fluid flows with solid mechanical impurities emerging from the valves is carried out by protective sleeves 13 and 14 installed in the housing, chippers 15 and sleeves 16.

Работа модуля заключается в том, что при работе УЭЦН, оснащенных фильтрами или приемными сетками на начальном этапе жидкость протекает внутри модуля по проточным отверстиям 2, выполненным в корпусе 1, затем, по мере засорения фильтра УЭЦН, создающего сопротивление потоку жидкости, возникает разность давлений между внутренней полостью УЭЦН и затрубным пространством, в результате действия разности давлений клапаны модуля входного перепускного открываются пропорционально засорению, обеспечивая поступление жидкости в УЭЦН напрямую, минуя фильтр.The operation of the module consists in the fact that during the operation of ESPs equipped with filters or receiving grids at the initial stage, the fluid flows inside the module through the flow openings 2 made in the housing 1, then, as the ESP filter becomes clogged, which creates resistance to the fluid flow, a pressure difference between the internal cavity of the ESP and the annulus, as a result of the pressure difference, the valves of the inlet bypass module open in proportion to clogging, ensuring the flow of fluid into the ESP directly, bypassing filter.

Таким образом, обеспечивается надежная подача жидкости из скважины в УЭЦН после засорения фильтра УЭЦН и, следовательно, максимальное использование ресурса всех элементов УЭЦН, работающих в скважинах с высоким содержанием твердых примесей.Thus, a reliable supply of fluid from the well to the ESP is ensured after the ESP filter is clogged and, therefore, the maximum use of the resource of all ESP elements operating in wells with a high content of solid impurities is ensured.

Claims

1. The inlet bypass module for the ESP, comprising a housing with a shaft installed in it by means of bearing bushes, characterized in that the housing has flow openings and openings for fluid intake with integrated valves, each of which consists of a valve body, the upper part of which is a seat a valve, a plate mounted on the pin, and a spring abutting against the other end of the pin and pressing the plate to the seat, with the springs located under the plates.

2. The inlet bypass module according to claim 1, characterized in that the valve plates and seats are mated as a sphere-cone pair.

3. The inlet bypass module according to claim 1, characterized in that the valve bodies protrude above the module body.

4. The inlet bypass module according to claim 1, characterized in that the shaft and bearing bushings are provided with protective bushings made of corrosion-resistant material.