RU2065530C1

RU2065530C1 - Submersible diaphragm electric pump for lifting liquid from well

Info

Publication number: RU2065530C1
Application number: RU95109759A
Authority: RU
Inventors: Григорий Николаевич Снисаренко; Артем Савельевич Говберг
Original assignee: Григорий Николаевич Снисаренко; Артем Савельевич Говберг
Priority date: 1995-06-13
Filing date: 1995-06-13
Publication date: 1996-08-20
Also published as: RU95109759A

Abstract

FIELD: pumping liquids out of wells. SUBSTANCE: rows of through holes are located in upper portion of safety screen; rows of radial through holes are provided in lower portion of suction tubes. Upper edge of these tubes is located below upper row of through holes of screen. Total area of all through holes of screen is equal to or more than area of circular clearance between inner diameter of casing string of well and outer diameter of electric pump housing. Total area of all radial holes of each suction tube exceeds area of its inner hole. EFFECT: enhanced reliability. 1 dwg

Description

Изобретение относится к насосостроению и может быть использовано в погружных диафрагменных электронасосах для добычи пластовых жидкостей (нефти) из скважин. The invention relates to pump engineering and can be used in submersible diaphragm electric pumps for the production of formation fluids (oil) from wells.

Известен погружной диафрагменный электронасос, содержащий расположенные в герметично изолированном посредством эластичнывх диафрагм и заполненном маслом корпусе асинхронный электродвигатель и плунжерный насос с эксцентриковым приводом и возвратной пружиной, связанный через конический редуктор с валом электродвигателя, соединенную с корпусом головку, в которой установлены всасывающий и нагнетательный клапаны и всасывающие трубки, открытые в верхней части, кожух головки и связанную с ним предохранительную цилиндрическую сетку с рядом сквозных отверстий. A submersible diaphragm electric pump is known, comprising an asynchronous electric motor and a plunger pump with an eccentric drive and a return spring located in a hermetically sealed by means of flexible diaphragms and oil-filled housing, connected through a bevel gear to the motor shaft, a head connected to the housing, in which the suction and discharge valves and suction tubes open at the top, head cover and associated safety cylindrical mesh with several through hole house.

К недостаткам этого насоса следует отнести снижение реальной подачи при откачке нефти, содержащей попутный газ в свободном состоянии, из-за недостаточной сепарационной способности входного устройства. The disadvantages of this pump include a decrease in the actual flow rate when pumping oil containing associated gas in a free state due to the insufficient separation ability of the inlet device.

Целью изобретения является увеличение коэффициента подачи насоса при откачке газосодержащих жидкостей путем повышения его способности сепарировать попутный газ на входе. The aim of the invention is to increase the pump flow rate when pumping gas-containing liquids by increasing its ability to separate associated gas at the inlet.

Это достигается тем, что ряды сквозных отверстий расположены только в верхней части предохранительной сетки, в нижнюю часть всасывающих трубок введены ряды радиальных сквозных отверстий, при этом верхний обрез этих трубок размещен ниже верхнего ряда сквозных отверстий сетки, суммарная площадь всех сквозных отверстий сетки равна или больше площади кольцевого зазора между внутренним диаметром обсадной колонны скважины и наружным диаметром корпуса электронасоса, а суммарная площадь всех радиальных отверстий каждой всасывающей трубки больше площади ее внутреннего отверстия. This is achieved by the fact that the rows of through holes are located only in the upper part of the safety net, rows of radial through holes are introduced into the lower part of the suction tubes, while the upper edge of these tubes is placed below the upper row of through holes of the grid, the total area of all through holes of the grid is equal to or greater the area of the annular gap between the inner diameter of the casing of the well and the outer diameter of the casing of the electric pump, and the total area of all the radial holes of each suction tube b longer than the area of its inner hole.

Сущность предложенного погружного диафрагменного электронасоса для подъема жидкости из скважин поясняется чертежом, где схематично представлен продольный разрез электронасоса. The essence of the proposed submersible diaphragm electric pump for lifting fluid from the wells is illustrated in the drawing, which schematically shows a longitudinal section of an electric pump.

Погружной диафрагменный электронасос содержит расположенный в герметично изолированном посредством эластичных диафрагм 1 и 2 заполненном маслом корпусе 3 асинхронный электродвигатель 4 и плунжерный насос 5 с эксцентриковым приводом 6 и возвратной пружиной 7, связанный через конический редуктор 8 с валом 9 электродвигателя 4, соединенную с корпусом 3 головку 10, в которой установлены всасывающий 11 и нагнетательный 12 клапаны и всасывающие трубки 13. На головку 10 установлен кожух 14, образующий с местом установки всасывающего клапана 11 расширительную камеру 15. С кожухом 14 и головкой 10 связана предохранительная цилиндрическая сетка 16, установленная на монтажном патрубке 17. Детали 18, 19, и 20 уплотняют торец сетки 16 и кабель, соединенный с насосом муфтой 21. В верхней части сетки 16 размещены ряды сквозных отверстий 22 для входа откачиваемой среды. В нижней части всасывающих трубок 13 имеются ряды радиальных сквозных отверстий 23, расположенные на некотором расстоянии от торца головки, чтобы оставалось место для осадка грязи, а верхний обрез 24 трубок 13 размещен ниже верхнего ряда отверстий 22 сетки 16. Конструктивно эти детали выполнены таким образом, что суммарная площадь всех сквозных отверстий 22 сетки 16 равна или больше площади кольцевого зазора между внутренним диаметром обсадной колонны скважины 25 и наружным диаметром корпуса электронасоса 3, а суммарная площадь всех радиальных отверстий 23 трубок 13 больше площади ее внутреннего отверстия. The submersible diaphragm electric pump comprises an asynchronous electric motor 4 and a plunger pump 5 with an eccentric drive 6 and a return spring 7 located in a hermetically sealed by means of elastic diaphragms 1 and 2, and a return spring 7 connected through a bevel gear 8 with a shaft 9 of the electric motor 4 connected to the head 3 of the housing 10, in which the suction 11 and discharge 12 valves and suction tubes 13 are installed. A casing 14 is installed on the head 10, forming with the place of installation of the suction valve 11 expand chamber 15. A cylindrical safety net 16 is connected to the casing 14 and the head 10 and is mounted on the mounting pipe 17. Parts 18, 19, and 20 seal the end face of the grid 16 and the cable connected to the pump by the coupling 21. In the upper part of the grid 16 there are rows of through holes 22 for entering the pumped medium. In the lower part of the suction tubes 13 there are rows of radial through holes 23 located at some distance from the end of the head, so that there is room for sediment, and the upper edge 24 of the tubes 13 is located below the upper row of holes 22 of the mesh 16. Structurally, these details are made in such a way that the total area of all through holes 22 of the grid 16 is equal to or greater than the area of the annular gap between the inner diameter of the casing of the well 25 and the outer diameter of the casing of the electric pump 3, and the total area of all radial Verstov 23 tubes 13 over the area of its inner hole.

Погружной диафрагменный насос работает следующим образом. Вращаясь, вал 9 асинхронного электродвигателя 4 через конический редуктор 8 передает движение эксцентриковому приводу 6, который перемещает плунжер (не обозначен) плунжерного насоса 5, при этом плунжер насоса посредством находящегося в корпусе 3 масла приводит в движение эластичную диафрагму 1, посредством которой осуществляется откачивание пластовой среды из скважины. Откачиваемая из скважины пластовая среда через ряды сквозных отверстий 22 цилиндрической предохранительной сетки 16 попадает во внутреннее пространство сетки 16, затем по радиальным отверстиям 23 трубок 13 и камеру 15 через всасывающий 11 и нагнетательный 12 клапаны поступает в монтажный патрубок 17 и далее в колонну насосно-компрессорных труб (не показана). Submersible diaphragm pump operates as follows. Rotating, the shaft 9 of the induction motor 4 through the bevel gear 8 transmits the movement to the eccentric drive 6, which moves the plunger (not indicated) of the plunger pump 5, while the pump plunger drives the elastic diaphragm 1, which is used to pump out the formation medium from the well. The formation medium pumped out of the well through the rows of through holes 22 of the cylindrical safety net 16 enters the interior of the net 16, then through the radial holes 23 of the tubes 13 and the chamber 15, through the suction 11 and pressure 12 valves, it enters the mounting pipe 17 and then into the tubing string pipes (not shown).

Сепарация попутного газа при работе электронасоса осуществляется следующим образом. Использован принцип изменения направления и скорости движения откачиваемой среды. При работе электронасоса откачиваемая среда движется снизу вверх от пласта до входного устройства электронасоса (сплошные стрелки). Направление и скорость ее движения изменяются благодаря представленной конструкции входного устройства и соотношения площадей кольцевого пространства между электронасосом и колонной обсадных труб 25, отверстий 22 сетки 16, внутреннего пространства сетки 16, отверстий 23 трубок 13, расширительной камеры 15 и впускного отверстия всасывающего клапана 11. При указанных изменениях направле- ния откачиваемая среда движется сверху вниз, а попутный газ, имеющийся в свободном состоянии, выделяется вверх (пунктирные стрелки). Associated gas separation during operation of the electric pump is as follows. The principle of changing the direction and speed of the pumped medium is used. During the operation of the electric pump, the pumped medium moves from bottom to top from the formation to the input device of the electric pump (solid arrows). The direction and speed of its movement changes due to the presented design of the input device and the ratio of the annular space between the electric pump and the casing string 25, the holes 22 of the grid 16, the inner space of the grid 16, the holes 23 of the tubes 13, the expansion chamber 15 and the inlet of the suction valve 11. When the indicated changes in direction, the pumped medium moves from top to bottom, and associated gas, which is in a free state, is emitted upwards (dotted arrows).

Claims

Submersible diaphragm electric pump for lifting fluid from wells, containing an asynchronous electric motor and a plunger pump with an eccentric drive and a return spring located in a hermetically sealed by means of plastic diaphragms and an oil return housing, connected through a bevel gear to the motor shaft, a head connected to the housing with a suction head and discharge valves and suction tubes open at the top, head cover and associated safety cylinder a net with a number of through holes, characterized in that the rows of through holes are located in the upper part of the safety net, rows of radial through holes are introduced into the lower part of the suction tubes, while the upper edge of these tubes is located below the upper row of through holes of the mesh, the total area of all through mesh holes is equal to or greater than the area of the annular gap between the inner diameter of the casing of the well and the outer diameter of the casing of the electric pump, and the total area of all radial from the versts of each suction tube are larger than the area of its inner hole.