RU2065532C1

RU2065532C1 - Submersible centrifugal high-lift electric pump for lifting liquid from wells

Info

Publication number: RU2065532C1
Application number: RU95117466A
Authority: RU
Inventors: Григорий Николаевич Снисаренко
Original assignee: Григорий Николаевич Снисаренко
Priority date: 1995-10-19
Filing date: 1995-10-19
Publication date: 1996-08-20
Also published as: RU95117466A

Abstract

FIELD: oil-well pumps. SUBSTANCE: fitted between upper section of pump and drain valve is pipe union provided with orifice and filter. EFFECT: enhanced reliability. 3 dwg

Description

Изобретение относится к насосостроению и может быть использовано в погружных центробежных насосах для добычи пластовой жидкости (нефти) из скважин. The invention relates to a pump engineering and can be used in submersible centrifugal pumps for the production of formation fluid (oil) from wells.

Известен погружной центробежный высоконапорный электронасос для подъема жидкости из скважин, содержащий сливной и обратный клапаны, ловильную головку, входной модуль или газосепаратор, секции насоса и погружного электродвигателя с гидрозащитой, заполненного маслом, и кабель, обеспечивающий подвод электроэнергии к электродвигателю. Known submersible centrifugal high-pressure electric pump for lifting liquid from wells, containing a drain and check valve, a fishing head, an input module or a gas separator, sections of a pump and a submersible electric motor with hydraulic protection, filled with oil, and a cable that provides power to the electric motor.

К недостаткам этого насоса, особенно производительностью 50 м³/сут, следует отнести возникновение срыва подачи при ее снижении и переходе через рубеж около 35 м³/сут, в результате чего происходит оплавление удлинителя кабеля и выход установки из строя.The disadvantages of this pump, especially with a capacity of 50 m ³ / day, include the occurrence of a supply interruption when it decreases and passes over the boundary of about 35 m ³ / day, as a result of which the extension cable melts and the unit breaks down.

Целью изобретения является повышение эксплуатационной надежности и долговечности путем исключения возможности срыва подачи, а также облегчения вывода скважины на режим. The aim of the invention is to increase the operational reliability and durability by eliminating the possibility of interruption of supply, as well as facilitating the conclusion of the well to the mode.

Технический результат достигается тем, что между верхней секцией насоса и сливным клапаном установлен штуцер с калиброванным отверстием и фильтром. The technical result is achieved by the fact that between the upper section of the pump and the drain valve a fitting is installed with a calibrated hole and a filter.

Изобретение поясняется чертежом, где на фиг. 1 изображен центробежный электронасос для подъема жидкости из скважин; на фиг. 2 штуцер насоса; на фиг. 3 характеристики погружного центробежного насоса производительностью 50 м /сут. The invention is illustrated in the drawing, where in FIG. 1 shows a centrifugal electric pump for lifting fluid from wells; in FIG. 2 pump fitting; in FIG. 3 characteristics of a submersible centrifugal pump with a capacity of 50 m / day.

Погружной центробежный электронасос состоит из асинхронного электродвигателя 1 с кабельным токовводом 2, компенсатора 3, протектора 4, центробежного многоступенчатого многосекционного насоса 5 с фильтром 6, штуцера 7, обратного клапана 8 и сливного клапана 9. Вал электродвигателя 1 посредством шлицевых муфт 10, 11 и 12 соединен с валом протектора 4 и центробежного насоса 5. The submersible centrifugal pump consists of an asynchronous electric motor 1 with a cable current lead 2, a compensator 3, a tread 4, a centrifugal multistage multi-section pump 5 with a filter 6, a fitting 7, a check valve 8 and a drain valve 9. The shaft of the electric motor 1 by means of spline couplings 10, 11 and 12 connected to the shaft of the tread 4 and the centrifugal pump 5.

Погружной центробежный электронасос работает следующим образом. Submersible centrifugal pump operates as follows.

Вращаясь, вал электродвигателя 1 через шлицевую муфту 10 передает вращение валу протектора 4 и далее через шлицевые муфты 11 и 12 вращает вал центробежного насоса 5. Пластовая жидкость через фильтр 6 поступает на нижние ступени насоса 5 и далее по насосу через обратный клапан 8, штуцер 7 и сливной клапан 9 в колонну насосно-компрессорных труб (колонна не показана). Rotating, the shaft of the motor 1 through the spline coupling 10 transmits the rotation to the tread shaft 4 and then through the spline couplings 11 and 12 rotates the shaft of the centrifugal pump 5. The reservoir fluid through the filter 6 enters the lower stages of the pump 5 and then through the pump through the check valve 8, fitting 7 and a drain valve 9 into the tubing string (string not shown).

Штуцер 6 (фиг. 2) служит для создания перепада давления, которое используется при снижении подачи жидкости и перехода ее через пик напорной характеристики насоса (см. фиг. 3). Из напорной характеристики насоса (зависимость напора от производительности) видно, что наибольший напор насос развивает при подаче 35 м³/сут. Развиваемый напор при его работе распределяется следующим образом:
Н_нас Н_д + Н_к + Н_тр + Н_ок
где Н_нас полный напор насоса;
Н_д напор для подъема жидкости от динамического уровня в скважине на поверхность;
Н_к напор для создания коллекторного давления (давление в трубопроводах на поверхности);
Н_тр напор на потери от трения жидкости;
Н_ок напор на потери в обратном клапане (величина незначительная - приблизительно 2 м вод.ст.).The fitting 6 (Fig. 2) serves to create a differential pressure, which is used to reduce the fluid supply and its transition through the peak of the pressure characteristic of the pump (see Fig. 3). From the pressure characteristics of the pump (pressure dependence on productivity) it can be seen that the pump develops the highest pressure when feeding 35 m ³ / day. The developed pressure during its operation is distributed as follows:
N _us N _d + N _k + N _tr + N _ok
where N _{is the} total pressure of the pump;
N _d pressure for lifting fluid from a dynamic level in the well to the surface;
N _to pressure to create manifold pressure (pressure in pipelines on the surface);
N _Tr pressure on friction losses of a liquid;
N _ok pressure on losses in the non-return valve (the value is insignificant - approximately 2 m water column).

При проведении расчетов Н_ок никогда не учитывается из-за ее незначительной величины. Но ее существование очень важно для устойчивой работы всей установки. При запуске установки в полной скважине насос производительностью 50 м³/сут имеет подачу более 100 м³/сут. При снижении уровня в скважине производительность насоса уменьшается, а создаваемый им напор увеличивается. Такая закономерность справедлива до тех пор, пока подача насоса уменьшается до 35 м³/сут При подаче 35 м₃/сут насос развивает самый высокий напор, и давление под обратным клапаном будет равно:
Р_подок Р_надок + 2 м вод.ст.When carrying out calculations, N _{ok is} never taken into account because of its insignificant value. But its existence is very important for the stable operation of the entire installation. When starting the installation in a full well, a pump with a capacity of 50 m ³ / day has a flow of more than 100 m ³ / day. With a decrease in the level in the well, the pump performance decreases, and the pressure created by it increases. This pattern is true as long as the pump flow decreases to 35 m ³ / day. At 35 m ₃ / day, the pump develops the highest pressure, and the pressure under the check valve will be equal to:
R _podok P _nadok + 2 m _{water column}

где Р_над _ок давление над обратным клапаном.where P is _above _ok pressure above the check valve.

При подаче 35 м³/сут насос достиг максимального напора и максимально понизил уровень жидкости в скважине. Далее насос начинает откачивать жидкость только ту, которая поступает с пласта. Если приток с пласта менее 35 м³/сут, развиваемый насосом напор уменьшается, и давление под обратным клапаном 8 становится меньше, чем над ним. Обратный клапан 8 закроется, произойдет срыв подачи. Насос, работая без подачи, быстро нагревается и оплавляет удлинитель, из-за чего кабель прогорает. Для того, чтобы обратный клапан 8 не закрывался предназначен, штуцер 7, который создает запас давления. Диаметр штуцера 7 для насоса производительностью 50 м³ /сут равен 4,0-5,0 мм. Штуцер 7 может быть установлен как над обратным клапаном 8, так и под ним. Во избежании засорения штуцера 7 механическими частицами (к примеру лопатка полиамидного рабочего колеса и пр.) в корпусе штуцера 13 (см. фиг. 2) встроен улавливающий фильтр 14. Сетка фильтра 14 имеет много отверстий, диаметр которых меньше диаметра калиброванного отверстия штуцера 7. ЫЫЫ2At a flow rate of 35 m ³ / day, the pump reached its maximum head and lowered the liquid level in the well as much as possible. Further, the pump begins to pump out only the fluid that comes from the reservoir. If the inflow from the reservoir is less than 35 m ³ / day, the pressure developed by the pump decreases, and the pressure under the check valve 8 becomes less than above it. The non-return valve 8 closes, a feed failure occurs. The pump, working without feeding, quickly heats up and melts the extension cord, due to which the cable burns out. In order to prevent the check valve 8 from closing, the nozzle 7, which creates a pressure reserve. The diameter of the nozzle 7 for a pump with a capacity of 50 m ³ / day is 4.0-5.0 mm. The fitting 7 can be installed both above and below the check valve 8. In order to avoid clogging of the nozzle 7 by mechanical particles (for example, a blade of a polyamide impeller, etc.), a catch filter 14 is integrated in the nozzle body 13 (see Fig. 2). The filter mesh 14 has many holes whose diameter is smaller than the diameter of the calibrated hole of the nozzle 7. YYY2

Claims

A submersible centrifugal high-pressure electric pump for lifting liquids from wells, containing a drain and non-return valve, a fishing head, sections of the pump with an inlet module or gas separator and a submersible electric motor with hydroprotection connected in series, characterized in that a nozzle is installed between the upper section of the pump and the drain valve calibrated hole and filter.