RU2206792C2 - Design of shock absorber for oil well electric centrifugal pump - Google Patents
Design of shock absorber for oil well electric centrifugal pump Download PDFInfo
- Publication number
- RU2206792C2 RU2206792C2 RU2000113928A RU2000113928A RU2206792C2 RU 2206792 C2 RU2206792 C2 RU 2206792C2 RU 2000113928 A RU2000113928 A RU 2000113928A RU 2000113928 A RU2000113928 A RU 2000113928A RU 2206792 C2 RU2206792 C2 RU 2206792C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- shock absorber
- tubing
- centrifugal pump
- electric
- electric cable
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области горного дела, в частности к нефтедобывающей отрасли, и может быть использовано для гашения вибрации, предотвращения маятникового эффекта, предохранения электрокабеля от механических повреждений установок электроцентробежных насосов в нефтегазодобывающих и водозаборных скважинах. The invention relates to the field of mining, in particular to the oil industry, and can be used to dampen vibration, prevent the pendulum effect, protect the electric cable from mechanical damage to electric centrifugal pump installations in oil and gas producing and water wells.
Известны устройства для гашения колебаний, содержащие корпус гидроцилиндра, поршень со штоком, дросселирующие отверстия [2, 3]. Known devices for damping oscillations, containing a cylinder body, a piston with a rod, throttling holes [2, 3].
Недостатком известных устройств являются их ограниченные функциональные возможности, особенно при использовании в экстремальных условиях, которые имеют место в нефтяных и водозаборных скважинах, оснащенных электроцентробежными насосами. A disadvantage of the known devices is their limited functionality, especially when used in extreme conditions that occur in oil and water wells equipped with electric centrifugal pumps.
Известен гидравлический демфер транспортного средства [1], содержащий рабочий цилиндр, шток, опорные кольца. Known hydraulic damper of the vehicle [1], containing a working cylinder, rod, support rings.
Недостатком известного устройства является его ограниченная функциональная возможность, а также его эксплуатационная ненадежность при использовании в нефтяных и водозаборных скважинах. A disadvantage of the known device is its limited functionality, as well as its operational unreliability when used in oil and water wells.
Техническая задача состоит в расширении функциональных возможностей при использовании устройства амортизатора в нефтяных и водозаборных скважинах, оснащенных электроцентробежными насосами, где температура рабочей среды достигает 100oС и более, где устройство амортизатора испытывает большие механические нагрузки.The technical problem is to expand the functionality when using the shock absorber device in oil and water wells equipped with electric centrifugal pumps, where the temperature of the working medium reaches 100 o C or more, where the shock absorber device experiences great mechanical stress.
При эксплуатации скважин электроцентробежными насосами происходят аварии (обрывы по фланцевым соединениям, корпусам, шейкам секций электроцентробежных насосов). When wells are operated by electric centrifugal pumps, accidents occur (breaks in flange connections, bodies, necks of sections of electric centrifugal pumps).
Непроизводительные затраты на ликвидацию аварии в скважине, оснащенной электроцентробежным насосом в среднем составляет более 300 000 рублей. Unproductive expenses for the liquidation of an accident in a well equipped with an electric centrifugal pump averages more than 300,000 rubles.
Основной причиной аварий являются вибрация и маятниковый эффект электроцентробежного насоса с подвеской насосно-компрессорных труб в процессе его эксплуатации, а также механические повреждения кабеля в скважине в процессе выполнения спуско-подъемных операций. The main cause of accidents is vibration and the pendulum effect of an electric centrifugal pump with a suspension of tubing during its operation, as well as mechanical damage to the cable in the well during tripping.
При дефектовке примерно около 80% (по данным ОАО "Нижневартовскнефтегаз") деталей электроцентробежных насосов имеют не равномерный, а односторонний износ валов, защитных втулок направляющих аппаратов, рабочих колес и других элементов конструкции установок в результате воздействия и маятникового эффекта. When troubleshooting, approximately 80% (according to OAO Nizhnevartovskneftegas) of the details of electric centrifugal pumps have not uniform, but one-sided wear on shafts, protective sleeves of guide vanes, impellers and other structural elements of plants as a result of exposure and pendulum effect.
Существующие технические решения гашения вибраций, маятникового эффекта, защиты электрокабеля от механических повреждений электроцентробежных насосов в скважинах (использование противополетных хомутов, противоотворотных гаек крепления секций, изменение режима работы (вращение) электродвигателя и т.д. ) не обеспечивают надежность эксплуатации скважин. Existing technical solutions for damping vibrations, the pendulum effect, protecting the electric cable from mechanical damage to electric centrifugal pumps in wells (using anti-flying clamps, counter-turn nuts for securing sections, changing the operating mode (rotation) of an electric motor, etc.) do not ensure the reliability of well operation.
Решение технической задачи достигается тем, что в устройстве корпус амортизатора снабжен кольцевыми секторами из эластичного материала, распределенными по наружной поверхности с определенным шагом, в теле корпуса амортизатора в направлении оси подвески насосно-компрессорных труб выполнены открытые долевые пазы гидравлической связи для протока рабочей среды и расположения электрокабеля электроцентробежного насоса, причем размер диаметра центрального отверстия в корпусе амортизатора равен размеру диаметра наружной поверхности насосно-компрессорных труб, а наружная поверхность кольцевых секторов с определенным расчетным натягом взаимодействует с внутренней поверхностью эксплуатационной колонны в скважине. The solution to the technical problem is achieved by the fact that in the device the shock absorber casing is equipped with annular sectors of elastic material distributed over the outer surface with a certain step, in the body of the shock absorber body in the direction of the suspension axis of the tubing, open-ended hydraulic grooves are made for the flow of the working medium and location electric cable of an electric centrifugal pump, and the size of the diameter of the central hole in the shock absorber case is equal to the size of the diameter of the outer surface of us main-compressor pipes, and the outer surface of the annular sectors with a certain design interference interacts with the inner surface of the production string in the well.
Для крепления электрокабеля хомутами в долевом пазу в корпусе амортизатора выполнена кольцевая выточка. An annular recess is made for securing the electric cable with clamps in a shared groove in the shock absorber housing.
На фиг. 1 изображено устройство амортизатора - общий вид. In FIG. 1 shows a shock absorber device - general view.
На фиг. 2 - сечение А - А на фиг. 1. In FIG. 2 - section A - A in FIG. 1.
На фиг. 3 изображен вариант устройства амортизатора, выполненный в виде втулки с долевыми пазами, кольцевыми секторами надеваемой на насосно-компрессорную трубу в процессе спуска электроцентробежного насоса в скважину и снимаемой с насосно-компрессорной трубы в процессе подъема электроцентробежного насоса из скважины. In FIG. Figure 3 shows a variant of the shock absorber device made in the form of a sleeve with equity grooves, annular sectors worn on the tubing during the descent of the electric centrifugal pump into the well and removed from the tubing during the lifting of the electric centrifugal pump from the well.
На фиг. 4 - сечение Б-Б на фиг. 3. In FIG. 4 is a section BB in FIG. 3.
На фиг. 5 изображен вариант прокладки и крепления хомутами электрокабеля на подвеске насосно-компрессорных труб при конструкции устройства амортизатора, выполненной в виде втулки согласно фиг. 3 и 4. In FIG. 5 shows a variant of laying and fastening with electric cable clamps on the suspension of tubing with the design of the shock absorber device made in the form of a sleeve according to FIG. 3 and 4.
Устройство амортизатора электроцентробежного насоса в скважине содержит:
корпус амортизатора, выполненный из эластичного материала 1 (фиг. 1);
кольцевые секторы 2 (фиг. 1 - 5);
хомут для крепления электрокабеля 3 (фиг. 1 - 5);
кольцевую выточку в корпусе амортизатора 4 (фиг. 1, 3, 5);
диаметр наружной поверхности насосно-компрессорной трубы 5 (фиг. 1, 3, 5);
насосно-компрессорную трубу 6 (фиг. 1 - 5);
расчетный диаметр наружной поверхности кольцевых секторов 7 (фиг. 1, 3, 5);
внутренней размер диаметра эксплуатационной колонны 8 (фиг. 1, 3, 5);
соединительные муфты 9 (фиг. 1, 3, 5);
эксплуатационную колонну 10 (фиг. 1 - 5);
долевые пазы гидравлической связи для перетока рабочей среды и расположения электрокабеля 11 (фиг. 2, 4);
электрокабель 12 (фиг. 2, 4, 5);
вариант устройства амортизатора, выполненный в виде втулки 13 (фиг. 3, 5);
центробежный насос 14 (фиг. 5);
электродвигатель 15 (фиг. 5).The shock absorber device of the electric centrifugal pump in the well contains:
the shock absorber body made of elastic material 1 (Fig. 1);
ring sectors 2 (Fig. 1 - 5);
a clamp for attaching an electrical cable 3 (Fig. 1 - 5);
ring groove in the body of the shock absorber 4 (Fig. 1, 3, 5);
the diameter of the outer surface of the tubing 5 (Fig. 1, 3, 5);
tubing 6 (Fig. 1-5);
the calculated diameter of the outer surface of the annular sectors 7 (Fig. 1, 3, 5);
the inner size of the diameter of the production casing 8 (Fig. 1, 3, 5);
couplings 9 (Fig. 1, 3, 5);
production casing 10 (Fig. 1 - 5);
shared slots of the hydraulic connection for the overflow of the working medium and the location of the electric cable 11 (Fig. 2, 4);
electrical cable 12 (Fig. 2, 4, 5);
a variant of the shock absorber device, made in the form of a sleeve 13 (Fig. 3, 5);
centrifugal pump 14 (Fig. 5);
electric motor 15 (Fig. 5).
В статическом положении элементы устройства амортизатора электроцентробежного насоса взаимодействуют следующим образом: корпус 1, выполненный из эластичного материала (например, из полиуретана), установленный между соединительными муфтами 9, взаимодействует по размеру диаметра наружной поверхности 5 насосно-компрессорной трубы 6 (на чертежах показан патрубок, диаметральные размеры которого соответствуют размерам насосно-компрессорных труб). In the static position, the elements of the shock absorber device of the electric centrifugal pump interact as follows: a housing 1 made of an elastic material (for example, polyurethane) installed between the
Устройство амортизатора одно или более устанавливаются в скважину на подвеске насосно-компрессорных труб перед электроцентробежным насосом, или ниже, или одновременно перед и ниже электроцентробежного насоса. The shock absorber device is one or more installed in the well on the suspension of the tubing in front of the electric centrifugal pump, or lower, or simultaneously in front of and below the electric centrifugal pump.
В процессе спуска подвески насосно-компрессорных труб 6 с установкой электроцентробежного насоса 14, 15 (фиг. 5) с электрокабелем 12, закрепленным хомутами 3, расположенными в кольцевых выточках 4, и с устройством амортизатора 1 через долевые пазы гидравлической связи 11, происходит переток рабочей среды, и давления в объемах эксплуатационной колонны 10 разделенных устройством амортизатора выравниваются. During the descent of the suspension of the
При этом электрокабель 12 проходит через один из долевых пазов 11, что позволяет предохранить электрокабель от механических повреждений в процессе спуска и подъема подвески насосно-компрессорных труб с электроцентробежным насосом при взаимодействии устройства амортизатора и внутреннего диаметра эксплуатационной колонны 8. In this case, the
На фиг. 3 изображен вариант устройства амортизатора, выполненный в виде втулки с долевыми пазами и кольцевыми секторами, надеваемой на насосно-компрессорную трубу в процессе спуска электроцентробежного насоса в скважину и снимаемой с насосно-компрессорной трубы в процессе подъема электроцентробежного насоса из скважины. In FIG. 3 shows a variant of the shock absorber device, made in the form of a sleeve with equity grooves and annular sectors, worn on the tubing during the descent of the electric centrifugal pump into the well and removed from the tubing during the lifting of the electric centrifugal pump from the well.
На фиг. 4 - сечение Б-Б на фиг. 3. In FIG. 4 is a section BB in FIG. 3.
На фиг. 5 изображен вариант прокладки и крепления хомутами электрокабеля на подвеске насосно-компрессорных труб 6 при конструкции устройства амортизатора, выполненной в виде втулки 13 с долевыми пазами 11. In FIG. 5 shows a variant of laying and fastening with an electric cable clamps on the suspension of
По данному варианту электрокабель 12, закрепляемый хомутами 3, проходит через долевые пазы 11, выполненные во втулках 13, прокладывается по всей длине подвески насосно-компрессорных труб 6 до электроцентробежного насоса 14, 15. In this embodiment, the
Данный вариант позволяет предохранить электрокабель от механических повреждений в процессе спуска или подъема подвески насосно-компрессорных труб при взаимодействии устройства амортизатора, выполненных в виде втулок 13 и внутреннего размера диаметра эксплуатационной колонны 8. This option allows you to protect the power cable from mechanical damage during the descent or lifting of the suspension of the tubing during the interaction of the shock absorber device, made in the form of
В динамическом положении элементы устройства амортизатора взаимодействуют следующим образом. В процессе вращения электроцентробежного насоса корпус амортизатора 1, выполненный из эластичного материала (например, полиуретана), взаимодействует с наружной поверхностью насосно-компрессорной трубы 5 и одновременно через эластичные кольцевые секторы 2 с расчетным натягом взаимодействует с внутренним диаметром эксплуатационной колонны 8, что позволяет снизить вибрацию и предотвратить маятниковый эффект электроцентробежного насоса и подвески насосно-компрессорных труб. In the dynamic position, the elements of the shock absorber device interact as follows. During the rotation of the electric centrifugal pump, the shock absorber housing 1, made of an elastic material (for example, polyurethane), interacts with the outer surface of the
Предложенное новое техническое решение устройства амортизатора для гашения вибрации и предотвращения маятникового эффекта установок электроцентробежных насосов и подвески насосно-компрессорных труб, а также предохранения электрокабеля от механических повреждений при выполнении спуско-подъемных операций в нефтяных и водозаборных скважинах отличается от известных технических решений новизной, просто в изготовлении, удобно при монтаже, надежно в эксплуатации, конкурентоспособно и его использование в производстве даст положительный технико-экономический эффект. The proposed new technical solution for a shock absorber device for damping vibration and preventing the pendulum effect of electric centrifugal pump installations and tubing suspension, as well as protecting the electric cable from mechanical damage during tripping operations in oil and water wells, differs from the known technical solutions by the novelty, simply in manufacturing, convenient during installation, reliable in operation, competitive and its use in production will give positive technical and economic effect.
В 1999 г. в ОАО "Самотлорнефтегаз" г. Нижневартовск Тюменской обл. проведена опытная эксплуатация десяти установок амортизатора в нефтяных скважинах, оснащенных электроцентробежными насосами. In 1999, at OAO Samotlorneftegaz, Nizhnevartovsk, Tyumen Region. Pilot operation of ten shock absorber installations in oil wells equipped with electric centrifugal pumps was carried out.
Устройства амортизатора были установлены в скважинах на глубине 2000 метров. Shock absorber devices were installed in wells at a depth of 2000 meters.
По результатам подконтрольной эксплуатации средняя наработка на отказ электроцентробежных насосов увеличилась на 45-50 % и более в результате снижения вибраций, предотвращения маятникового эффекта электроцентробежных насосов с подвеской насосно-компрессорных труб и предохранения электрокабеля от механических повреждений при проведении спуско-подъемных операций. According to the results of controlled operation, the mean time between failures of electric centrifugal pumps increased by 45-50% or more as a result of reducing vibrations, preventing the pendulum effect of electric centrifugal pumps with suspension of tubing and protecting the electric cable from mechanical damage during tripping.
В настоящее время авторами ведутся корректировка технической документации и подготовка производства по выпуску устройств амортизатора для обеспечения нефтяных и водозаборных скважин, оснащенных электроцентробежными насосами, используемыми на месторождениях Российской Федерации. Currently, the authors are adjusting the technical documentation and preparing production for the production of shock absorber devices for oil and water wells equipped with electric centrifugal pumps used in the fields of the Russian Federation.
Источники информации
1. Авторское свидетельство 1610127 А1, F 16 F 9/50, 1990 г.Sources of information
1. Copyright certificate 1610127 A1, F 16
2. Авторское свидетельство 697763, F 16 F 9/48, 1979 г. 2. Copyright certificate 697763, F 16
3. Авторское свидетельство 911066, F 16 F 9/48, 1982 г. 3. Copyright certificate 911066, F 16
4. УДК (622.242+622.27605)075.3. Ремонт и монтаж нефтепромыслового оборудования. А.А. Раабен и др. Стр. 163-167. Москва. "Недра". 1989 г. 4. UDC (622.242 + 622.27605) 075.3. Repair and installation of oilfield equipment. A.A. Raaben et al. Pp. 163-167. Moscow. "Bosom". 1989 year
5. УДК 622.276.031.011.43. Техника и технология определения параметра скважин и пластов. В.Н. Василевский, А.И. Петров. Москва. "Недра". 1989 г. Стр.52-54. 5. UDC 622.276.031.011.43. Technique and technology for determining the parameter of wells and reservoirs. V.N. Vasilevsky, A.I. Petrov. Moscow. "Bosom". 1989, pp. 52-54.
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2000113928A RU2206792C2 (en) | 2000-05-31 | 2000-05-31 | Design of shock absorber for oil well electric centrifugal pump |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2000113928A RU2206792C2 (en) | 2000-05-31 | 2000-05-31 | Design of shock absorber for oil well electric centrifugal pump |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2000113928A RU2000113928A (en) | 2002-04-27 |
RU2206792C2 true RU2206792C2 (en) | 2003-06-20 |
Family
ID=29209001
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2000113928A RU2206792C2 (en) | 2000-05-31 | 2000-05-31 | Design of shock absorber for oil well electric centrifugal pump |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2206792C2 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2446315C2 (en) * | 2010-05-24 | 2012-03-27 | Григорий Григорьевич Халаев | Shock absorber of electric centrifugal pump in well |
-
2000
- 2000-05-31 RU RU2000113928A patent/RU2206792C2/en not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2446315C2 (en) * | 2010-05-24 | 2012-03-27 | Григорий Григорьевич Халаев | Shock absorber of electric centrifugal pump in well |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US10907448B2 (en) | Downhole turbine assembly | |
RU2544208C2 (en) | Tool for reduction of impact load to set of borehole electronic package | |
RU2156379C2 (en) | System for recovery of fluid medium mainly oil and water, from deep underwater fields | |
US9366100B1 (en) | Hydraulic pipe string vibrator | |
EA200000583A1 (en) | KNOT OF CIRCULAR PIPE WITH PROTECTION OF THE INTERNAL SCREEN AGAINST EROSION | |
CN103321593B (en) | Device and method for actively eliminating vortex-induced vibration of stand pipe | |
US9249632B2 (en) | Vibration damper | |
MX2010007158A (en) | Wellbore pipe centralizer having increased restoring force and self-sealing capability. | |
CN204163631U (en) | A kind of ultromotivity casing pipe running device | |
WO2017111661A1 (en) | Small immersion pump assembly | |
WO2002006625A1 (en) | Deploying a cable through a guide conduit in a well | |
RU2206792C2 (en) | Design of shock absorber for oil well electric centrifugal pump | |
JPS6110697A (en) | Pressure equilibrium mechanical seal | |
EP3039234B1 (en) | Flexible electrical submersible pump and pump assembly | |
US5228509A (en) | Device for protecting wells from corrosion or deposits caused by the nature of the fluid produced or located therein | |
WO2018144682A1 (en) | Shrouded electrical submersible pump | |
RU2504638C1 (en) | Flow string protectoliser | |
US11142961B2 (en) | Methods and systems for reducing drag and friction during drilling | |
RU2305171C1 (en) | Automated annular gas relief valve assembly | |
CN106555569B (en) | Water control tool | |
CN104863544B (en) | Rotating oil drain device | |
WO2014051463A1 (en) | Production tubing string protectolizer and damping assembly | |
CN204691679U (en) | The anti-backing pressure device of a kind of drilling tool for directional well | |
RU2271430C2 (en) | Pipe string coupling | |
RU2241156C1 (en) | Turbine expansion bend |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20130601 |