RU2334125C1 - Hole screw pump assembly - Google Patents

Hole screw pump assembly Download PDF

Info

Publication number
RU2334125C1
RU2334125C1 RU2006143129/06A RU2006143129A RU2334125C1 RU 2334125 C1 RU2334125 C1 RU 2334125C1 RU 2006143129/06 A RU2006143129/06 A RU 2006143129/06A RU 2006143129 A RU2006143129 A RU 2006143129A RU 2334125 C1 RU2334125 C1 RU 2334125C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
screw pump
output shaft
gear
reducing module
eccentric shaft
Prior art date
Application number
RU2006143129/06A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2006143129A (en
Inventor
Юрий Геннадьевич Денисов (RU)
Юрий Геннадьевич Денисов
Эдуард Владимирович Ратманов (RU)
Эдуард Владимирович Ратманов
Владимир Николаевич Сызранцев (RU)
Владимир Николаевич Сызранцев
Дмитрий Михайлович Плотников (RU)
Дмитрий Михайлович Плотников
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью Фирма "СТЭК"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Общество с ограниченной ответственностью Фирма "СТЭК" filed Critical Общество с ограниченной ответственностью Фирма "СТЭК"
Priority to RU2006143129/06A priority Critical patent/RU2334125C1/en
Publication of RU2006143129A publication Critical patent/RU2006143129A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2334125C1 publication Critical patent/RU2334125C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Rotary Pumps (AREA)
  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
  • Reciprocating Pumps (AREA)
  • Details And Applications Of Rotary Liquid Pumps (AREA)

Abstract

FIELD: engines and pumps.
SUBSTANCE: hole screw pump assembly incorporates a motor, a submerged screw pump, tubing and casing pipes and a reducing module arranged between the motor protector and the screw pump inlet and comprising housing, a driving camshaft, a flat-bevel gearing and an output shaft. The aforesaid gearing two-rim wheel comes engaged in mesh with the fixed gear arranged on the driving camshaft side and gear coupling linked to the output shaft.
EFFECT: lower screw pump rotor rpm.
2 dwg

Description

Изобретение относится к технике добычи нефти, в частности к установкам скважинных винтовых насосов и может быть использовано в нефтегазодобывающей промышленности для подъема высоковязких пластовых жидкостей из скважин.The invention relates to techniques for oil production, in particular to installations of downhole screw pumps and can be used in the oil and gas industry for lifting highly viscous formation fluids from wells.

Известна скважинная насосная установка (Пат. 2123137 RU, МПК7 F04B 47/02, опубл. 1998.12.10).A well-known pumping unit (Pat. 2123137 RU, IPC 7 F04B 47/02, publ. 1998.12.10).

Установка включает колонну насосно-компрессорных труб, винтовой насос, колонну штанг, двухступенчатый редуктор с герметичным кожухом, манжетное уплотнение и опорный подшипник. Шпиндель насоса, закрепленный на колонне штанг, соединен с ведомым зубчатым колесом редуктора. На ведущем валу редуктора размещен подвижный блок шестерен, а на промежуточном валу размещены ведомые зубчатые колеса быстроходной и тихоходной ступеней, установленные с возможностью взаимодействия с одним из зубчатых венцов подвижного блока шестерен.The installation includes a tubing string, a screw pump, a rod string, a two-stage gearbox with a hermetic casing, a lip seal and a thrust bearing. The pump spindle mounted on the rod string is connected to the driven gear of the gearbox. A movable gear block is placed on the drive shaft of the gearbox, and on the intermediate shaft the driven gears of the high-speed and low-speed steps are installed, which are installed with the possibility of interaction with one of the gear rims of the movable gear block.

Известная скважинная насосная установка позволяет осуществлять регулирование частоты вращения и момента винта насоса.The well-known downhole pumping unit allows you to control the speed and torque of the pump screw.

Недостатком данной скважинной насосной установки является малый диапазон редуцирования и использование малооборотистых электродвигателей для подъема высоковязких пластовых жидкостей из скважин, в том числе с большим содержанием механических примесей (например, песка), когда требуется малая частота вращения винта.The disadvantage of this downhole pumping unit is the small reduction range and the use of low-speed motors for lifting highly viscous formation fluids from wells, including those with a high content of mechanical impurities (e.g. sand), when a low rotational speed of the screw is required.

Наиболее близким к предлагаемому решению является погружной электронасосный агрегат (Пат. 363814, МПК F04d 13/10, опубл. 25.12.1972), содержащий многоступенчатый лопастной насос, погружной электродвигатель и расположенный между ними многозаходный одновинтовой насос, используемый в качестве редуктора. Всасывающая полость, расположенная между насосом и электродвигателем, сообщена с затрубным пространством скважины, а напорная полость, расположенная выше насоса, - с приемом лопастного насоса.Closest to the proposed solution is a submersible pump unit (Pat. 363814, IPC F04d 13/10, publ. 12/25/1972), containing a multi-stage vane pump, a submersible motor and a multi-start single-screw pump located between them, used as a gearbox. The suction cavity located between the pump and the electric motor is in communication with the annulus of the well, and the pressure cavity located above the pump is connected to the intake of the vane pump.

Данная установка позволяет осуществлять значительное редуцирование частоты вращения вала насоса, однако многозаходный одновинтовой насос, используемый в качестве редуктора, обладает ограниченной нагрузочной способностью и не может быть использован для подъема высоковязких пластовых жидкостей из скважин.This installation allows for significant reduction of the pump shaft rotation frequency, however, the multi-start single-screw pump used as a gearbox has a limited load capacity and cannot be used to lift highly viscous reservoir fluids from wells.

Задача изобретения - снижение частоты вращения ротора погружного винтового насоса для подъема высоковязких пластовых жидкостей из скважин при обеспечении высокой нагрузочной способности приводной части установки.The objective of the invention is to reduce the rotational speed of the rotor of a submersible screw pump for lifting highly viscous formation fluids from wells while ensuring high load capacity of the drive part of the installation.

Технический результат - расширение кинематических возможностей погружного привода винтового насоса, а именно возможность использования в приводной части установки высокооборотистых электродвигателей путем применения редуцирующего модуля, обладающего высокой нагрузочной способностью.The technical result is the expansion of the kinematic capabilities of a submersible drive of a screw pump, namely the possibility of using high-speed electric motors in the drive part of the installation by using a reducing module with a high load capacity.

Указанный технический результат достигается тем, что в установке скважинного винтового насоса, содержащей электродвигатель, ротор и статор винтового насоса, кабель, насосно-компрессорные трубы, обсадные трубы, расположенный между протектором электродвигателя и приемом винтового насоса редуцирующий модуль, применен редуцирующий модуль, состоящий из корпуса, приводного эксцентрикового вала, плоскоконической передачи, выходного вала, причем колесо плоскоконической передачи является двухвенцовым, шестерня, соосная эксцентриковому валу, соединена с корпусом и сопряжена с венцом двухвенцового колеса со стороны приводного эксцентрикового вала, а зубчатая муфта, обеспечивающая соосность приводного эксцентрикового вала и выходного вала, соединена с выходным валом и сопряжена с венцом двухвенцового колеса со стороны выходного вала.The specified technical result is achieved by the fact that in the installation of a borehole screw pump containing an electric motor, a rotor and a stator of a screw pump, a cable, tubing, casing located between the tread of the electric motor and the intake of the screw pump, a reducing module is used, a reducing module consisting of a housing , a drive eccentric shaft, a bevel gear, an output shaft, wherein the bevel gear is a two-crowned gear, a gear coaxial with the eccentric shaft It is connected to the housing and interfaced with the crown wheel dvuhventsovogo by the drive of the eccentric shaft, and the gear coupling providing coaxiality of the eccentric drive shaft and an output shaft connected to the output shaft and is connected with a crown wheel dvuhventsovogo the output shaft.

На фиг.1 изображена установка скважинного винтового насоса.Figure 1 shows the installation of a borehole screw pump.

На фиг.2 - кинематическая схема редуцирующего модуля.Figure 2 is a kinematic diagram of a reducing module.

Установка скважинного винтового насоса состоит из электродвигателя 1, редуцирующего модуля 3, расположенного между протектором 2 и приемом 4 винтового насоса 5 с ротором 6 и статором 7. Установка на колонне насосно-компрессорных труб 9 спускается в колонну обсадных труб 10. Питание электродвигателя 1 подводится по кабелю 8. Редуцирующий модуль 3 установки состоит из двухвенцового колеса 13 с парой зубчатых венцов z2 и z3, свободно вращающегося на подшипниках вокруг приводного эксцентрикового вала 12, неподвижно закрепленной к корпусу 11 шестерни 14 с числом зубьев z1, зубчатой муфты 15 с числом зубьев z4, соединенной с выходным валом 16.Installation of a borehole screw pump consists of an electric motor 1, a reducing module 3, located between the tread 2 and the intake 4 of a screw pump 5 with a rotor 6 and a stator 7. Installation on a tubing string 9 is lowered into a casing string 10. The motor 1 is supplied with cable 8. The reducing module 3 of the installation consists of a two-gear wheel 13 with a pair of gears z 2 and z 3 freely rotating on bearings around the drive eccentric shaft 12, fixed to the gear housing 11 4 with the number of teeth z 1 , the gear clutch 15 with the number of teeth z 4 connected to the output shaft 16.

Установка скважинного винтового насоса работает следующим образом.Installation of a downhole screw pump operates as follows.

Установка спускается в колонну обсадных труб 10 на колонне насосно-компрессорных труб 9. Энергия к электродвигателю 1 подается по кабелю 8. При включении электродвигателя 1 вращение через протектор 2 передается на приводной эксцентриковый вал 12 редуцирующего модуля 3. Двухвенцовое плоское колесо 13 совершает сложное движение - вращение вокруг своей оси и вместе с приводным эксцентриковым валом 12 вокруг оси 0-0, вызывая вращение зубчатой муфты 15. При этом образуются две пары противоположно расположенных под углом 180° зон зацепления z1-z2 и z3-z4 конических зубчатых венцов. Вращение от зубчатой муфты 15 передается на выходной вал 16, соединенный с ротором 6 винтового насоса 5 установки.The installation descends into the casing string 10 on the tubing string 9. Energy is supplied to the electric motor 1 via cable 8. When the electric motor 1 is turned on, rotation through the tread 2 is transmitted to the drive eccentric shaft 12 of the reducing module 3. The two-crown flat wheel 13 makes a complex movement - rotation around its axis and together with the drive eccentric shaft 12 about the 0-0 axis, causing the rotation of the gear coupling 15. In this case, two pairs of engagement zones z 1 -z 2 and z 3 -z 4 k opposite to each other are formed onic gear rims. The rotation from the gear clutch 15 is transmitted to the output shaft 16 connected to the rotor 6 of the screw pump 5 of the installation.

Общее передаточное число редуцирующего модуля 3 реализуется парой зубчатых венцов z1 и z2 и определяется следующей формулой:The total gear ratio of the reducing module 3 is implemented by a pair of gears z 1 and z 2 and is determined by the following formula:

Figure 00000002
,
Figure 00000002
,

где z1 - число зубьев шестерни;where z 1 is the number of gear teeth;

z2 - число зубьев двухвенцового колеса.z 2 - the number of teeth of the two-wheel gear.

Диапазон возможных передаточных чисел редуцирующего модуля находится в широких пределах. Например, при значениях чисел зубьев z1=22; z2=20; z3=20; z4=19 и применении в установке электродвигателя с частотой вращения 2950 об/мин, частота вращения ротора винтового насоса составит 295 об/мин. Такие частоты вращения ротора позволяют использовать винтовой насос для подъема высоковязких пластовых жидкостей с высокой концентрацией песка и процентом свободного газа.The range of possible gear ratios of the reducing module is wide. For example, when the values of the number of teeth z 1 = 22; z 2 = 20; z 3 = 20; z 4 = 19 and application in the installation of an electric motor with a speed of 2950 rpm, the rotational speed of the rotor of the screw pump will be 295 rpm. Such rotor speeds allow the use of a screw pump for lifting highly viscous formation fluids with a high concentration of sand and a percentage of free gas.

Таким образом, предлагаемое техническое решение позволит снизить частоты вращения ротора погружного винтового насоса для подъема высоковязких пластовых жидкостей из скважин при обеспечении высокой нагрузочной способности приводной части установки. Следовательно, оно обеспечивает технический эффект и может быть осуществлено с помощью известных в технике средств, т.е. обладает промышленной применимостью. Кроме этого использование винтовых насосов с нижним приводом позволяет использовать установки винтовых насосов в искривленных стволах скважин и исключает необходимость применения приводных штанг.Thus, the proposed technical solution will reduce the rotational speed of the rotor of a submersible screw pump for lifting highly viscous formation fluids from wells while ensuring high load capacity of the drive part of the installation. Therefore, it provides a technical effect and can be carried out using means known in the art, i.e. has industrial applicability. In addition, the use of screw pumps with a lower drive allows the use of screw pump installations in curved wellbores and eliminates the need for sucker rods.

Claims (1)

Установка скважинного винтового насоса, содержащая электродвигатель, ротор и статор винтового насоса, кабель, насосно-компрессорные трубы, обсадные трубы, расположенный между протектором электродвигателя и приемом винтового насоса редуцирующий модуль, отличающаяся тем, что редуцирующий модуль состоит из корпуса, приводного эксцентрикового вала, плоскоконической передачи, выходного вала, причем колесо плоскоконической передачи является двухвенцовым, шестерня, соосная эксцентриковому валу, соединена с корпусом и сопряжена с венцом двухвенцового колеса со стороны приводного эксцентрикового вала, а зубчатая муфта, обеспечивающая соосность приводного эксцентрикового вала и выходного вала, соединена с выходным валом и сопряжена с венцом двухвенцового колеса со стороны выходного вала.A downhole screw pump installation comprising an electric motor, a rotor and a stator of a screw pump, a cable, tubing, casing, located between the motor protector and the screw pump inlet, a reducing module, characterized in that the reducing module consists of a housing, a drive eccentric shaft, flat-conical transmission, the output shaft, and the flat-gear wheel is double-crowned, the gear, coaxial to the eccentric shaft, is connected to the housing and paired with the crown of the engine a pinwheel on the side of the drive eccentric shaft, and a gear clutch that ensures alignment of the drive eccentric shaft and the output shaft is connected to the output shaft and mates with the rim of the double-crown wheel on the side of the output shaft.
RU2006143129/06A 2006-12-05 2006-12-05 Hole screw pump assembly RU2334125C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2006143129/06A RU2334125C1 (en) 2006-12-05 2006-12-05 Hole screw pump assembly

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2006143129/06A RU2334125C1 (en) 2006-12-05 2006-12-05 Hole screw pump assembly

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2006143129A RU2006143129A (en) 2008-06-10
RU2334125C1 true RU2334125C1 (en) 2008-09-20

Family

ID=39581219

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2006143129/06A RU2334125C1 (en) 2006-12-05 2006-12-05 Hole screw pump assembly

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2334125C1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2529943C1 (en) * 2013-04-16 2014-10-10 Общество с ограниченной ответственностью Фирма "СТЭК" Coaxial reduction gear
RU2575385C2 (en) * 2012-12-11 2016-02-20 Игорь Иванович Мамаев Downhole plunger pump with lower drive

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2575385C2 (en) * 2012-12-11 2016-02-20 Игорь Иванович Мамаев Downhole plunger pump with lower drive
RU2529943C1 (en) * 2013-04-16 2014-10-10 Общество с ограниченной ответственностью Фирма "СТЭК" Coaxial reduction gear

Also Published As

Publication number Publication date
RU2006143129A (en) 2008-06-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20090142207A1 (en) Bottom hole hollow core electric submersible pumping system
US6413065B1 (en) Modular downhole multiphase pump
US20110129375A1 (en) Work extraction from downhole progressive cavity devices
EP0840835B1 (en) Improvements in deep well pumping apparatus
US5960886A (en) Deep well pumping apparatus
US20150071795A1 (en) Fluid displacement system using gerotor pump
AU2011349637B2 (en) High temperature drilling motor drive with cycloidal speed reducer
CN2773313Y (en) Rotor style liquid mechanical device
RU2334125C1 (en) Hole screw pump assembly
CN2826006Y (en) Double cycloid gear composed speed reducer of submersible screw pump
CN2665408Y (en) Down-hole oil extraction double screw pump
Zejun et al. Artificial lift technique of multistage sliding vane pump used in thermal production well
RU116918U1 (en) INSTALLING A SCREW SUBMERSIBLE PUMP
CN200968326Y (en) Down-hole axial flow type oil gas mixed pump
CA2282231C (en) Modular downhole multiphase pump
CN2771519Y (en) Eccentric sliding-vane pump
CN2861555Y (en) Ground driving double-screw pump oil production device
CN2663689Y (en) Single-purpose speed reducer for submersible pump
CN1560476A (en) Oil production system with electric oil-submersible dule screw rod pump
CN2767703Y (en) Double-screw down-hole oil well pump
CN2674149Y (en) Ground driving means for hydraulic transmission screw rod pump
CN2436693Y (en) Electric oil submerged screw bolt pump
CN2380727Y (en) Directly-driven oil-submerged electric screw pump
CN2583358Y (en) Variable-speed well pumping unit
CN2720167Y (en) DC. water-proof submersible pump

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20091206

NF4A Reinstatement of patent

Effective date: 20110210

MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20181206