RU2030643C1

RU2030643C1 - Submerged centrifugal high pressure electric pump

Info

Publication number: RU2030643C1
Application number: SU925049927A
Authority: RU
Inventors: Н.Ф. Ивановский
Original assignee: Особое конструкторское бюро по конструированию, исследованию и внедрению глубинных бесштанговых насосов
Priority date: 1992-06-29
Filing date: 1992-06-29
Publication date: 1995-03-10

Abstract

FIELD: pump engineering. SUBSTANCE: pump sections and sections of a submerged electric motor provided with a hydraulic protection are interconnected in series trough flanges. A groove is made in the bottom flange of the top section. The top part of the locking plank with stop screw is mounted within the groove for permitting movement. The bottom flange of each top section has a shank which consists of two centering collars with sealing members. Cams, which are made up as segments, are interposed between the members. The shank also has stops made up as pins arranged above the cams. Two centering bores are made in the top flange of each bottom section. The stop collar is interposed between them. Grooves are made in the collar. The grooves provide axial displacement of the cams of the top section and their rotation above the stop collar. Locking groove is made on the outer surface of the flange. The grove sizes correspond to the sizes of the bottom part of the plank arranged in the locking groove. EFFECT: enhanced efficiency. 4 dwg

Description

Изобретение относится к гидромашиностроению и может использоваться в насосах для подъема жидкости из скважин, преимущественно, нефтяных. The invention relates to hydraulic engineering and can be used in pumps for lifting liquids from wells, mainly oil.

Известен погружной центробежный высоконапорный электронасос, содержащий секции насоса и погружного электродвигателя с гидрозащитой, соединенные последовательно при помощи фланцев. Known submersible centrifugal high-pressure electric pump containing sections of the pump and submersible motor with hydraulic protection, connected in series using flanges.

При спусках погружных электронасосов в искривленные и наклонно направленные скважины болты или шпильки, соединяющие фланцы, подвергаются значительным растягивающим нагрузкам, в результате чего возникают деформации, которые приводят к ослаблению прочноплотного соединения фланцев. При работе погружного электронасоса возникает вибрация, в связи с чем болты обрываются или развинчиваются и оборудование падает на забой скважины. Ликвидация такой аварии связана со значительными простоями скважины и потерями нефти. Кроме того, недостатком фланцевого соединения секций насоса является продолжительность монтажа из-за большого количества гаек и шайб. When submersible electric pumps are lowered into curved and deviated wells, bolts or studs connecting the flanges are subjected to significant tensile loads, resulting in deformations that lead to weakening of the tight joint of the flanges. During the operation of the submersible electric pump, vibration occurs, in connection with which the bolts break or are unscrewed and the equipment falls on the bottom of the well. The liquidation of such an accident is associated with significant downtime and oil losses. In addition, the disadvantage of the flange connection of the pump sections is the length of installation due to the large number of nuts and washers.

Изобретение направлено на решение техничеcкой задачи, заключающейся в повышении надежности погружного электронасоса при эксплуатации и сокращении продолжительности его монтажа-демонтажа на устье скважины. The invention is aimed at solving a technical problem, which consists in increasing the reliability of a submersible electric pump during operation and reducing the duration of its installation and dismantling at the wellhead.

Это достигается тем, что в нижнем фланце каждой верхней секции выполнен паз, в котором установлена с возможностью перемещения верхняя часть фиксирующей планки со стопорным винтом, нижний фланец каждой верхней секции снабжен хвостовиком, имеющим два центрирующих пояска с уплотнительными элементами, между которыми размещены кулачки, выполненные в виде сегментов, и упоры в виде штифтов, расположенные выше кулачков, в верхнем фланце каждой нижней секции выполнены две цилиндрические расточки, между последними размещен упорный бурт, в котором выполнены пазы, обеспечивающие осевое перемещение и поворот кулачков верхней секции под упорным буртом, а на внешней поверхности фланца - фиксирующий паз, имеющий размеры, соответствующие размерам нижней части планки, указанная часть планки размещена в фиксирующем пазу. This is achieved by the fact that a groove is made in the lower flange of each upper section, in which the upper part of the fixing bar with the locking screw is mounted for movement, the lower flange of each upper section is equipped with a shank having two centering belts with sealing elements between which the cams are made, made in the form of segments, and stops in the form of pins located above the cams, two cylindrical bores are made in the upper flange of each lower section, between which the thrust shoulder is placed, in which m grooves are made that provide axial movement and rotation of the cams of the upper section under the thrust collar, and on the outer surface of the flange there is a fixing groove having dimensions corresponding to the sizes of the lower part of the bar, the specified part of the bar is placed in the fixing groove.

На фиг. 1 представлен погружной центробежный высоконапорный электронасос, общий вид; на фиг.2 - продольный разрез насоса в месте фланцевого соединения; на фиг.3 - сечение А-А на фиг.2; на фиг.4 - фланцевое соединение перед монтажом. In FIG. 1 shows a submersible centrifugal high-pressure electric pump, a general view; figure 2 is a longitudinal section of the pump in place of the flange connection; figure 3 is a section aa in figure 2; figure 4 - flange connection before installation.

В скважине 1 расположен центробежный высоконапорный электронасос, содержащий секцию 2 электродвигателя, секцию 3 гидрозащиты и секции 4, 5 насоса, соединенные последовательно при помощи фланцев 6, 17. В нижнем фланце 6 каждой верхней секции выполнен паз 14, в котором установлена с возможностью перемещения верхняя часть фиксирующей планки 15 со стопорным винтом 16. Нижний фланец 6 каждой верхней секции снабжен хвостовиком 7, имеющим два центрирующих пояска 8, 9 с уплотнительными элементами 10, 11, между которыми размещены кулачки 12, выполненные в виде сегментов, и упоры, выполненные в виде штифтов 13, расположенные выше кулачков 12. В верхнем фланце 17 каждой нижней секции выполнены две центрирующие расточки 20 и 21. Между последними размещен упорный бурт 18, в котором выполнены пазы 19, обеспечивающие осевое перемещение кулачков 12 верхней секции и поворот их под упорным буртом 18. На внешней поверхности фланца 17 выполнен фиксирующий паз 22, имеющий размеры, соответствующие размерам нижней части планки 15, и указанная часть планки 15 размещена в фиксирующем пазу 22. Для исключения выпадения планки 15 паз 14 выполняется Т-образным или типа "ласточкин хвост". In the well 1, a centrifugal high-pressure electric pump is located, containing a motor section 2, a hydraulic protection section 3 and a pump section 4, 5 connected in series by means of flanges 6, 17. A groove 14 is made in the lower flange 6 of each upper section, in which the upper part of the retaining plate 15 with the locking screw 16. The lower flange 6 of each upper section is equipped with a shank 7 having two centering bands 8, 9 with sealing elements 10, 11, between which the cams 12 are made, made in the form The segments, and stops made in the form of pins 13, located above the cams 12. In the upper flange 17 of each lower section two centering bores 20 and 21 are made. Between the latter there is a stop collar 18, in which grooves 19 are made, providing axial movement of the cams 12 of the upper sections and turning them under a stop collar 18. On the outer surface of the flange 17, a fixing groove 22 is made, having dimensions corresponding to the sizes of the lower part of the strap 15, and said part of the strap 15 is placed in the locking groove 22. To prevent the strap 15 from falling out Az 14 is T-shaped or dovetail.

Сборка предлагаемого электронасоса осуществляется следующим образом. Нижняя секция устанавливается на устье скважины на хомуте-элеваторе. Верхняя секция с помощью хомута-элеватора поднимается подъемником над устьем скважины. Плавно спускают верхнюю секцию, чтобы шлицы ее вала сочленялись со шлицевой муфтой нижней секции, а сегментные кулачки 12 вошли в пазы 19 упорного бурта 18. Спуск верхней секции осуществляется до соприкосновения упорных поверхностей фланцев 6 и 17. При этом уплотнительные элементы 10 и 11 на центрирующих поясках 8 и 9 образуют герметичную камеру, в которой при погружении насоса под уровень жидкости сохраняется смазка и атмосферное давление. После поворота верхней секции на 60^о до упора штифта 13 в упорный бурт 18 нижней секции сегментные кулачки 12 размещаются под упорным буртом 18. Секции оказываются прочно сочлененными и сцентрированными. При этом фиксирующая планка 15 размещается против паза 22. Стопорный винт 16 освобождается, и планка 15 нижней частью вводится в паз 22. С помощью винта 16 планка 15 фиксируется в пазу 22, обеспечивая неразъемное соединение узлов насоса.The assembly of the proposed electric pump is as follows. The lower section is installed at the wellhead at the elevator yoke. The upper section with the help of a clamp-elevator is lifted by an elevator above the wellhead. The upper section is smoothly lowered so that the splines of its shaft articulate with the splined sleeve of the lower section, and the segment cams 12 enter the grooves of the thrust collar 18. The upper section is lowered until the thrust surfaces of the flanges 6 and 17 come into contact. The sealing elements 10 and 11 on the centering the belts 8 and 9 form a sealed chamber in which, when the pump is submerged under the liquid level, lubrication and atmospheric pressure are maintained. After turning the upper section by 60 ^° until the pin 13 abuts ^against the stop shoulder 18 of the bottom section, the segment cams 12 are placed under the stop shoulder 18. The sections are firmly articulated and centered. In this case, the locking bar 15 is placed against the groove 22. The locking screw 16 is released, and the bar 15 is inserted into the groove with the lower part 22. Using the screw 16, the bar 15 is fixed in the groove 22, providing a permanent connection of the pump assemblies.

При работе электронасоса в скважине описываемое соединение обеспечивает надежную герметичность мест стыковки секций электронасоса, защиту элементов соединения от воздействия коррозии и повышение прочности. Демонтаж электронасоса осуществляется в обратной последовательности. Для разъединения узлов ослабляется винт 16, приподнимается планка 15 и верхняя секция поворачивается в обратную сторону на 60^о до упора. После этого верхняя секция поднимается.When the electric pump is operating in the well, the described connection provides reliable tightness of the joints of the sections of the electric pump, protection of the elements of the connection from the effects of corrosion and increased strength. Dismantling the electric pump is carried out in the reverse order. To disconnect the nodes, the screw 16 is loosened, the bar 15 is lifted, and the upper section is turned in the opposite direction by 60 ^° to the stop. After that, the upper section rises.

Применение электронасоса данной конструкции по сравнению с известными серийными позволяет исключить аварийное падение погружного оборудования на забой скважины из-за обрыва болтов и сократить тем самым материальные затраты на ликвидацию последствий этих аварий; упростить операции монтажа - демонтажа электронасосов на устье скважины, особенно в осенне-зимние периоды и тем самым повысить надежность эксплуатации скважины и сократить материальные затраты на ее ремонт. The use of an electric pump of this design, in comparison with the known serial ones, eliminates the accidental fall of submersible equipment at the bottom of the well due to breakage of bolts and thereby reduces material costs for eliminating the consequences of these accidents; to simplify the installation and dismantling of electric pumps at the wellhead, especially in the autumn-winter periods, and thereby increase the reliability of the operation of the well and reduce material costs for its repair.

Claims

SUBMERSIBLE CENTRIFUGAL HIGH-PRESSURE ELECTRIC PUMP containing sections of a pump and a submersible electric motor with hydraulic protection connected in series by means of flanges, characterized in that a groove is made in the lower flange of each upper section, in which the upper part of the retaining plate with a locking screw is mounted for movement, the lower flange of each the upper section is equipped with a shank having two centering bands with sealing elements, between which cams are made in the form of segments, and an emphasis In the form of pins located above the cams, two centering bores are made in the upper flange of each lower section, a stop collar is placed between the latter, in which grooves are made, ensuring axial movement of the cams of the upper section and their rotation under the stop collar, and on the outer surface of the flange a fixing groove having dimensions corresponding to the sizes of the lower part of the plank, and said part of the plank is placed in the fixing groove.