RU190198U1

RU190198U1 - INSTALLATION FOR DOWNLOADING THE LIQUID INTO THE PLAST

Info

Publication number: RU190198U1
Application number: RU2019105831U
Authority: RU
Inventors: Илья Леонидович Коробков; Михаил Леонидович Коробков; Дмитрий Валерьевич Пепеляев
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью ПКТБ "Техпроект"
Priority date: 2019-02-28
Filing date: 2019-02-28
Publication date: 2019-06-24

Abstract

Полезная модель относится к нефтедобывающей промышленности, в частности - к дожимным насосным установкам. Технический результат по повышению надежности установки заключается в организации охлаждения магнитной муфты собственной циркулирующей жидкостью, не содержащей магнитных частиц. Сущность: установка для закачки жидкости в пласт содержит наземный электродвигатель 1, устьевую арматуру 2, электроцентробежный насос 3, контейнер 4, магнитную муфту 5, дополнительный насос 6, герметизирующее устройство 7. Вал электродвигателя 1, установленного на устьевой арматуре 2, через магнитную муфту 5, вал дополнительного насоса 6 и герметизирующее устройство 7 соединен с валом электроцентробежного насоса 3. Электроцентробежный насос 3 сверху крепится к устьевой арматуре 2 и размещен внутри контейнера 4. Контейнер. Дополнительный насос 6 осуществляет циркуляцию по замкнутому контуру 10 жидкости, которая охлаждает магнитную муфту 5. Герметизирующее устройство 7 разделяет полость 11, по которой циркулирует охлаждающая жидкость, и полость 12, по которой поступает закачиваемая жидкость. Стакан 13 магнитной муфты герметизирует полость 11, по которой циркулирует охлаждающая жидкость.1 н.п. ф-лы; 3 з.п. ф-лы; 1 ил.The utility model relates to the oil industry, in particular - to the booster pumping units. The technical result to improve the reliability of the installation is to organize the cooling of the magnetic coupling own circulating fluid that does not contain magnetic particles. Essence: installation for pumping fluid into the reservoir contains a ground motor 1, wellhead 2, electric centrifugal pump 3, container 4, magnetic coupling 5, additional pump 6, sealing device 7. Shaft of electric motor 1 installed on wellhead fitting 2, through magnetic coupling 5 , the shaft of the additional pump 6 and the sealing device 7 is connected to the shaft of the electric centrifugal pump 3. The electric centrifugal pump 3 is attached from above to the wellhead fitting 2 and is located inside the container 4. Container. An additional pump 6 circulates through a closed fluid circuit 10, which cools the magnetic coupling 5. The sealing device 7 separates the cavity 11 through which coolant circulates, and the cavity 12 through which the injected fluid flows. The glass 13 of the magnetic coupling seals the cavity 11 through which coolant circulates. 1 bp f-ly; 3 hp f-ly; 1 il.

Description

Полезная модель относится к нефтедобывающей промышленности, в частности - к дожимным насосным установкам.The utility model relates to the oil industry, in particular - to the booster pumping units.

Уровень техникиThe level of technology

Известна Полезная модель «Установка для закачки жидкости в пласт» (патент №92089, RU, Е21В 43/20, опубликовано 10.03.2010), содержащая устьевую арматуру, центробежный насос, электродвигатель, колонну насосно-компрессорных труб, соединенную с центробежным насосом, обратный клапан, пакер, контейнер, соединенный неподвижно с устьевой арматурой и колонной НКТ. При этом центробежный насос установлен внутри контейнера, корпус насоса соединен неподвижно и герметично с устьевой арматурой, а вал насоса через герметизирующее устройство соединен с электродвигателем, расположенным на устьевой арматуре.Known Utility model "Installation for pumping fluid into the reservoir" (patent number 92089, RU, Е21В 43/20, published 10.03.2010), containing wellhead valves, a centrifugal pump, an electric motor, a tubing string connected to a centrifugal pump, reverse valve, packer, container, fixedly connected with wellhead fittings and tubing string. At the same time, the centrifugal pump is installed inside the container, the pump casing is fixedly and hermetically connected to the wellhead fittings, and the pump shaft is connected to an electric motor located on the wellhead fittings through a sealing device.

Недостатком данной установки является то, что ее эксплуатация не возможна в случае высокого входного давления закачиваемой жидкости, поскольку поступающая в установку жидкость взаимодействует с устройством герметизации соединения валов электродвигателя и насоса, а конструкция устройства герметизации не рассчитана на работу в условиях высокого давления.The disadvantage of this installation is that its operation is not possible in the case of high inlet pressure of the injected fluid, because the fluid entering the plant interacts with the sealing device connecting the shafts of the electric motor and pump, and the design of the sealing device is not designed to work under high pressure.

Известна так же Полезная модель «Установка для закачки жидкости в пласт» (патент №139200, RU, Е21В 43/20, опубликовано 10.04.2014), содержащая: наземный электродвигатель, установленный на верхней площадке рамы, узел подвода, погружной центробежный насос, магнитную муфту с магнитным сепаратором, колонну насосно-компрессорных труб, разделитель колонн, гидравлический якорь, обратный клапан, переводник-центратор, аварийный разделитель колонн и пакер.Also known is the Utility Model “Installation for Injection of Fluid into the Formation” (patent No. 139200, RU, Е21В 43/20, published 04/10/2014), containing: a ground electric motor mounted on the top frame of the frame, a supply unit, a submersible centrifugal pump, a magnetic coupling with magnetic separator, tubing string, column separator, hydraulic armature, non-return valve, centralizer sub, emergency column separator and packer.

Недостатком технического решения по патенту 139200 то, что в установке отсутствует надежная защита магнитной муфты, которая используется в ее конструкции для обеспечения возможности высокого входного давления закачиваемой жидкости, от попадания взвешенных частиц, обладающим магнитными свойствами. Используемый в составе установки магнитный сепаратор, который предназначен для улавливания частиц с магнитными свойствами из потока жидкости, имеет ограниченный ресурс применения и требует периодического удаления отсепарированных частиц. При этом в установке отсутствуют средства контроля заполнения сепаратора частицами с магнитными свойствами, что может привести к потере работоспособности сепаратора и, как следствие - магнитной муфты. Установка по патенту RU 139200 является наиболее близким по технической сущности к заявляемой и принята за прототип.The disadvantage of the technical solution according to patent 139200 is that the installation does not have reliable protection of the magnetic coupling, which is used in its design to enable high input pressure of the injected fluid, against ingress of suspended particles having magnetic properties. The magnetic separator used in the installation, which is designed to trap particles with magnetic properties from the fluid flow, has a limited resource of use and requires periodic removal of separated particles. At the same time, there are no means of controlling the filling of the separator with particles with magnetic properties in the installation, which can lead to a loss of efficiency of the separator and, as a result, the magnetic coupling. Installation according to patent RU 139200 is the closest in technical essence to the claimed and adopted for the prototype.

Сущность полезной моделиThe essence of the utility model

Технической задачей заявленной полезной модели является повышение надежности установки, в том числе и для условий высокого входного давления закачиваемой жидкости.The technical objective of the claimed utility model is to increase the reliability of the installation, including for the conditions of high inlet pressure of the injected fluid.

Поставленная задача решается заявляемой установкой для закачки жидкости в пласт, которая содержит электродвигатель, установленный на устьевой арматуре и электроцентробежный насос, который установлен внутри контейнера, соединенного с устьевой арматурой, при этом передача вращения от вала электродвигателя к валу насоса осуществляется через магнитную муфту.The problem is solved by the inventive installation for pumping fluid into the reservoir, which contains an electric motor mounted on the wellhead valve and electrocentrifugal pump, which is installed inside the container connected to the wellhead valve, while the rotational movement from the motor shaft to the pump shaft is carried out through a magnetic coupling.

Технический результат, благодаря которому решается указанная задача, достигается за счет того, что в известной установке для охлаждения магнитной муфты применяется не закачиваемая жидкость, а собственная охлаждающая жидкость. Указанная охлаждающая жидкость подбирается таким образом, чтобы она не содержала магнитных частиц и не оказывала влияния на работоспособность магнитной муфты. При этом циркуляция охлаждающей жидкости осуществляется по отдельному замкнутому контуру. Для организации циркуляции охлаждающей жидкости применяется дополнительный насос. При этом вал дополнительного насоса снизу соединен с валом электроцентробежного насоса, а сверху через магнитную муфту с валом электродвигателя, установленного на устьевой арматуре. Разделение полостей, по одной из которых циркулирует охлаждающая жидкость, а по другой движется поток закачиваемой жидкости, осуществляется с помощью дополнительного герметизирующего устройства, установленного между валом электроцентробежного насоса и валом дополнительного насоса. Таким образом, электродвигатель является как приводом электроцентробежного насоса, осуществляющего закачку жидкости, так и приводом дополнительного насоса, осуществляющего циркуляцию жидкости, охлаждающей магнитную муфту.The technical result, due to which this problem is solved, is achieved due to the fact that in the known installation for cooling the magnetic coupling, not the injected liquid is used, but its own cooling liquid. The specified coolant is selected so that it does not contain magnetic particles and does not affect the performance of the magnetic clutch. In this case, the coolant is circulated in a separate closed loop. To organize the circulation of coolant used an additional pump. At the same time, the shaft of the additional pump is connected to the bottom with the shaft of the electric centrifugal pump, and from above, through a magnetic coupling with the shaft of the electric motor mounted on the wellhead fitting. Separation of the cavities, one of which circulates coolant, and the other moves the flow of the injected fluid, using an additional sealing device installed between the shaft of the centrifugal pump and the shaft of the additional pump. Thus, the electric motor is both a drive of an electric centrifugal pump that pumps a liquid, and a drive of an additional pump that circulates a liquid that cools the magnetic coupling.

Магнитная муфта обеспечивает передачу вращения от вала электродвигателя через вал дополнительного насоса к валу электроцентробежного насоса. Стакан, применяемый в составе магнитной муфты, обеспечивает надежное герметичное разобщение зон высокого и низкого давления, что дает возможность эксплуатации установки в условиях высоких входных давлений.The magnetic coupling provides the transfer of rotation from the motor shaft through the shaft of the additional pump to the shaft of the centrifugal pump. The glass used as part of the magnetic coupling ensures reliable hermetic separation of high and low pressure zones, which allows the unit to operate at high input pressures.

Электроцентробежный насос размещается внутри контейнера, соединенного с устьевой арматурой и сообщает потоку жидкости, поступающему на его вход, напор, необходимый для закачки жидкости в пласт.The electric centrifugal pump is placed inside the container connected to the wellhead fittings and informs the flow of fluid entering its inlet, the pressure necessary for pumping fluid into the reservoir.

На фигуре представлен чертеж предлагаемой установки.The figure shows a drawing of the proposed installation.

Установка для закачки жидкости в пласт содержит наземный электродвигатель 1, устьевую арматуру 2, электроцентробежный насос 3 контейнер 4, магнитную муфту 5, дополнительный насос 6, герметизирующее устройство 7. Вал электродвигателя 1, установленного на устьевой арматуре 2, через магнитную муфту 5, вал дополнительного насоса 6 и герметизирующее устройство 7 соединен с валом электроцентробежного насоса 3. Электроцентробежный насос 3 сверху крепится к устьевой арматуре 2 и размещен внутри контейнера 4. Контейнер 4 сверху соединен с устьевой арматурой 2, а снизу через колонну насосно-компрессорных труб 8 с пакером 9. Дополнительный насос 6 осуществляет циркуляцию по замкнутому контуру 10 жидкости, которая охлаждает магнитную муфту 5. Герметизирующее устройство 7 разделяет полость 11, по которой циркулирует охлаждающая жидкость, и полость 12, по которой поступает закачиваемая жидкость. Стакан 13 магнитной муфты герметизирует полость 11, по которой циркулирует охлаждающая жидкость. Установка работает следующим образом.Installation for pumping fluid into the reservoir contains ground motor 1, wellhead 2, electric centrifugal pump 3 container 4, magnetic coupling 5, additional pump 6, sealing device 7. Shaft of electric motor 1 mounted on wellhead 2, through magnetic coupling 5, additional shaft the pump 6 and the sealing device 7 is connected to the shaft of the electric centrifugal pump 3. The electric centrifugal pump 3 is attached to the wellhead fitting 2 from the top and placed inside the container 4. The container 4 is connected from the top to the wellhead fitting a swarm 2, and from the bottom through a tubing column 8 with a packer 9. An additional pump 6 circulates the fluid around the closed circuit 10, which cools the magnetic coupling 5. The sealing device 7 separates the cavity 11 through which the cooling fluid circulates, and the cavity 12, through which the injected fluid flows. The glass 13 of the magnetic coupling seals the cavity 11 through which coolant circulates. The installation works as follows.

Перед запуском установки в полость 11 заливается охлаждающая жидкость, состав которой подбирается таким образом, чтобы она не содержала магнитных частиц и не влияла на работоспособность магнитной муфты 5. Поток закачиваемой жидкости через полость 12 устьевой арматуры 2 поступает на вход электроцентробежного насоса 6. Вал электродвигателя 1, через магнитную муфту 5 передает вращение на вал электроцентробежного насоса 3 и на вал дополнительного насоса 6. Электроцентробежный насос 3 увеличивает давление потока жидкости, поступившего на его вход, после чего указанный поток, проходя через контейнер 4, насосно-компрессорных труб 8 и пакер 9 закачивается в пласт. Дополнительный насос 6 осуществляет циркуляцию охлаждающей жидкости по замкнутому контуру 10. При этом в процессе циркуляции жидкость охлаждает магнитную муфту 5, обеспечивая ее надежную работу. Герметизирующее устройство 7, расположенное между валом дополнительного насоса 6 и валом электроцентробежного насоса 3 препятствует попаданию жидкости из полости 12 в полость 11, по которой циркулирует охлаждающая жидкость, тем самым предотвращая засорение магнитной муфты 5 частицами с магнитными свойствами из потока закачиваемой жидкости.Before starting the installation, a cooling fluid is poured into the cavity 11, the composition of which is selected so that it does not contain magnetic particles and does not affect the performance of the magnetic coupling 5. The flow of the injected fluid through the cavity 12 of the wellhead fitting 2 enters the input of the electrocentrifugal pump 6. , through the magnetic coupling 5 transmits rotation to the shaft of the electric centrifugal pump 3 and to the shaft of the additional pump 6. The electric centrifugal pump 3 increases the pressure of the flow of fluid entering its inlet d, after which the specified stream, passing through the container 4, tubing 8 and the packer 9 is pumped into the reservoir. An additional pump 6 circulates the coolant in a closed loop 10. In the process of circulation, the fluid cools the magnetic coupling 5, ensuring its reliable operation. A sealing device 7 located between the shaft of the additional pump 6 and the shaft of the electric centrifugal pump 3 prevents liquid from entering the cavity 12 into the cavity 11 through which coolant circulates, thereby preventing clogging of the magnetic coupling 5 with particles with magnetic properties from the flow of the injected fluid.

Claims

Installation for pumping fluid into the reservoir containing an electric motor, configured to be installed on the wellhead, an electrical centrifugal pump in a container configured to connect with the wellhead, and a magnetic coupling for transmitting rotation from the electric motor shaft to the electric centrifugal pump shaft, characterized in that contains an additional pump to circulate fluid and cool the magnetic coupling, for which an additional pump is installed between the magnetic coupling and electrical centrifugal pump, wherein the pump shaft further from above through a magnetic clutch connected to the motor shaft, and bottom - with electrical centrifugal pump shaft through the sealing assembly to form a separate closed circuit for circulating cooling fluid.