RU2496027C1 - Modular section of borehole pump unit filter - Google Patents
Modular section of borehole pump unit filter Download PDFInfo
- Publication number
- RU2496027C1 RU2496027C1 RU2012129815/06A RU2012129815A RU2496027C1 RU 2496027 C1 RU2496027 C1 RU 2496027C1 RU 2012129815/06 A RU2012129815/06 A RU 2012129815/06A RU 2012129815 A RU2012129815 A RU 2012129815A RU 2496027 C1 RU2496027 C1 RU 2496027C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- bearing
- sleeve
- forced cooling
- shaft
- impeller
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
Abstract
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 входной модуль погружного центробежного электронасоса для подъема жидкости из скважин (RU №42081, МПК F04D 13/10, 20.11.2004). Конструкция содержит входной модуль с дистругирующими аппаратами, основание входного модуля снабжено само очищающим многосекционным фильтром, представляющим собой щелевой экран, который крепится на основании модуля опорными кольцами, притом по всей длине основания расположены отверстия, количество и периодичность расположения которых расчетная.Known input module of a submersible centrifugal electric pump for lifting fluid from wells (RU No. 42081, IPC F04D 13/10, 11/20/2004). The design contains an input module with diffusers, the base of the input module is equipped with a self-cleaning multi-section filter, which is a slit screen that is mounted on the base of the module with support rings, moreover, holes are located along the entire length of the base, the number and frequency of which are calculated.
Недостатком конструкции является низкая эффективность фильтрации, обусловленная тем, что отфильтрованная жидкость должна проходить через перфорированное основание, длина которого ограничена.The disadvantage of the design is the low filtration efficiency, due to the fact that the filtered liquid must pass through a perforated base, the length of which is limited.
Дистругирующие аппараты, установленные в верхней части, предназначены для диспергирования, перемешивания газожидкостной смеси, но поскольку аппараты являются неподвижными, скорость течения жидкости при прохождении через них невысока, и диспергирование является малоэффективным. Кроме того они создают дополнительное гидравлическое сопротивление.The diffusers installed in the upper part are designed to disperse, mix the gas-liquid mixture, but since the devices are stationary, the flow rate of the liquid passing through them is low, and the dispersion is ineffective. In addition, they create additional hydraulic resistance.
Наиболее близким аналогом (прототипом) является входной модуль погружного насосного агрегата с щелевым фильтром, состоящий из головки с верхним подшипником, основания с нижним подшипником, соединенного с ними цилиндрического корпуса с отверстиями, внутри которого установлены промежуточные подшипники, а с наружи размещен щелевой фильтроэлемент, и вала, установленного в подшипниках. Подшипники отделены друг от друга перфорированными трубками, расположенными внутри корпуса и снабжены подпружиненными отбойниками (см. патент на изобретение RU 2312253, МПК F04D 13/10, 10.12.2007).The closest analogue (prototype) is the input module of a submersible pump unit with a slotted filter, consisting of a head with an upper bearing, a base with a lower bearing, a cylindrical housing with holes connected to them, intermediate bearings installed inside it, and a slotted filter element placed outside, and shaft mounted in bearings. The bearings are separated from each other by perforated tubes located inside the housing and equipped with spring-loaded chippers (see patent for invention RU 2312253, IPC F04D 13/10, 12/10/2007).
Недостатком данного модуля является повышенное гидравлическое сопротивление, обусловленное тем, что откачиваемая жидкость попадает в насос, проходя не только через щелевой фильтроэлемент, но и через отверстия в корпусе и перфорированные трубки. Это приводит к снижению производительности насоса.The disadvantage of this module is the increased hydraulic resistance, due to the fact that the pumped liquid enters the pump, passing not only through the slotted filter element, but also through the holes in the housing and perforated tubes. This leads to a decrease in pump performance.
Помимо этого, из-за наличия в подшипниках отбойников и элементов подпружинивания отбойников, отвод тепла из зоны трения подшипников осложнен, так как в паре трения затруднен проток пластовой жидкости. То есть не обеспечивается охлаждение подшипника, вследствие чего возникает локальный нагрев, что снижает надежность работы подшипников и насосного агрегата в целом.In addition, due to the presence in the bearings of bumpers and elements of springing of bumpers, heat removal from the friction zone of bearings is complicated, since the flow of formation fluid is difficult in the friction pair. That is, the bearing is not cooled, as a result of which local heating occurs, which reduces the reliability of the bearings and the pump unit as a whole.
Техническим результатом, на достижение которого направлено заявляемое изобретение, является повышение надежности и КПД погружного насосного агрегата за счет обеспечения условий для надежной работы подшипников вала и снижения гидравлического сопротивления при поступлении пластовой жидкости в насос.The technical result, to which the claimed invention is directed, is to increase the reliability and efficiency of the submersible pump unit by providing conditions for reliable operation of the shaft bearings and reduce hydraulic resistance when the formation fluid enters the pump.
Указанный технический результат достигается за счет того, что модульная секция фильтра погружного насосного агрегата, состоящая из головки,, основания, корпуса с отверстиями, который установлен между головкой и основанием, фильтроэлемента, вала с подшипниками, каждый из которых содержит подвижную и неподвижную втулки, составляющие пару трения, причем корпус изготовлен в виде тонкостенной трубы, втулки каждого подшипника вала изготовлены из твердосплавного и (или) керамического материала, причем на валу у подвижной втулки, по крайней мере, одного подшипника установлено устройство для принудительного охлаждения его пары трения, которое состоит, по крайней мере, из одного лопастного колеса.The specified technical result is achieved due to the fact that the modular filter section of the submersible pump unit, consisting of a head, base, housing with holes that is installed between the head and the base, a filter element, a shaft with bearings, each of which contains a movable and fixed sleeve, constituting a friction pair, the housing being made in the form of a thin-walled pipe, the bushings of each shaft bearing are made of carbide and (or) ceramic material, moreover, on the shaft near the movable sleeve, at least e, one bearing mounted device for forced cooling of its friction pair, which consists of at least one impeller.
В частном случае выполнения модульной секции фильтра, внешний диаметр лопастного колеса устройства для принудительного охлаждения превышает внешний диаметр неподвижной втулки подшипника не более чем на сорок процентов.In the particular case of the modular section of the filter, the outer diameter of the impeller of the device for forced cooling exceeds the outer diameter of the stationary bearing sleeve by no more than forty percent.
В частном случае выполнения модульной секции фильтра, лопастное колесо устройства для принудительного охлаждения выполнено в виде втулки со шпоночным пазом и продольных лопастей.In the particular case of the modular section of the filter, the impeller of the device for forced cooling is made in the form of a sleeve with a keyway and longitudinal blades.
В частном случае выполнения модульной секции фильтра, лопастное колесо устройства для принудительного охлаждения выполнено в виде втулки со шпоночным пазом и лопастей, изготовленных под наклоном к плоскости, перпендикулярной к оси вращения.In the particular case of the modular section of the filter, the impeller of the forced cooling device is made in the form of a sleeve with a keyway and blades made at an angle to a plane perpendicular to the axis of rotation.
В частном случае выполнения модульной секции фильтра, лопастное колесо устройства для принудительного охлаждения выполнено в виде втулки со шпоночным пазом с винтовой канавкой.In the particular case of the modular section of the filter, the impeller of the device for forced cooling is made in the form of a sleeve with a keyway with a helical groove.
Кроме того, в частном случае выполнения модульной секции фильтра, отверстия в корпусе изготовлены в виде окон, разделенных перегородками в виде стержней.In addition, in the particular case of the modular section of the filter, the holes in the housing are made in the form of windows separated by partitions in the form of rods.
Изготовление корпуса из тонкостенной трубы увеличивает площадь его проточной части в поперечном сечении (размер поперечного сечения зависит от внутреннего диаметра корпуса в квадрате), что позволяет повысить наружный диаметр подшипников и, соответственно, площадь каналов в них. Это приводит к увеличению производительности насоса за счет увеличения площади проточной части модульной секции фильтра и, соответственно, снижению гидравлического сопротивления.The manufacture of a housing from a thin-walled pipe increases the cross-sectional area of its flowing part (the cross-sectional size depends on the inner diameter of the housing squared), which allows to increase the outer diameter of the bearings and, accordingly, the area of the channels in them. This leads to an increase in pump performance due to an increase in the area of the flow part of the modular section of the filter and, accordingly, a decrease in hydraulic resistance.
Изготовление втулок каждого подшипника из твердого сплава или аналогичного материала, например, керамического позволит увеличить надежность работы входного модуля, так как этот материал имеет повышенную твердость и износостойкость.The manufacture of the bushings of each bearing from a hard alloy or similar material, for example ceramic, will increase the reliability of the input module, since this material has increased hardness and wear resistance.
Установка на валу у подвижной втулки, по крайней мере, одного подшипника устройства для принудительного охлаждения его пары трения позволит обеспечивает принудительную прокачку пластовой жидкости через пару трения в подшипнике, следовательно, в паре трения подшипника не возникает локальный нагрев (благодаря протоку жидкости, отводящей тепло). Этим обеспечивается надежная работа подшипника и, следовательно, повышение надежности работы насосного агрегата.The installation of at least one bearing on the shaft at the movable sleeve of the device for forced cooling of its friction pair will allow for forced pumping of the formation fluid through the friction pair in the bearing, therefore, local heating does not occur in the friction pair of the bearing (due to the fluid flow that removes heat) . This ensures reliable operation of the bearing and, consequently, increase the reliability of the pump unit.
Устройство для принудительного охлаждения пары трения подшипника может быть изготовлено в виде лопастного колеса. Для обеспечения принудительного подвода жидкости в область пары трения подшипника, внешний диаметр лопастного колеса не должен превышать внешний диаметр неподвижной втулки подшипника более чем на сорок процентов.A device for forced cooling of a friction pair of a bearing can be made in the form of a blade wheel. To ensure the forced supply of fluid to the area of the bearing friction pair, the outer diameter of the impeller should not exceed the outer diameter of the stationary bearing sleeve by more than forty percent.
Фильтр может состоять из нескольких секций.A filter may consist of several sections.
На фиг.1 изображен продольный разрез модульной секции фильтра.Figure 1 shows a longitudinal section of a modular section of the filter.
На фиг.2 - продольный разрез подшипника модульной секции фильтра с устройством для принудительного охлаждения пары трения подшипника.Figure 2 is a longitudinal section of the bearing of the modular filter section with a device for forced cooling of the friction pair of the bearing.
На фиг.3 - лопастное колесо устройства для принудительного охлаждения пары трения подшипника, изготовленное в виде втулки со шпоночным пазом и продольными лопастями.Figure 3 - impeller of a device for forced cooling of a pair of bearing friction, made in the form of a sleeve with a keyway and longitudinal blades.
На фиг.4 - лопастное колесо устройства для принудительного охлаждения пары трения подшипника, изготовленное в виде втулки со шпоночным пазом и лопастей, изготовленных под наклоном к плоскости, перпендикулярной к оси вращения.Figure 4 - impeller of a device for forced cooling of a pair of bearing friction, made in the form of a sleeve with a keyway and blades made at an angle to a plane perpendicular to the axis of rotation.
На фиг.5 - лопастное колесо устройства для принудительного охлаждения пары трения подшипника, изготовленное в виде втулки со шпоночным пазом с винтовой канавкой.Figure 5 - impeller of a device for forced cooling of a pair of bearing friction, made in the form of a sleeve with a keyway with a helical groove.
Модульная секция фильтра состоит из головки 1, основания 2, подшипников 3, корпуса 4 с отверстиями 5, фильтроэлемента 6 и вала 7. Корпус 4 установлен между головкой 1 и основанием 2, и изготовлен в виде тонкостенной трубы. Вал 7 установлен в подшипниках 3, каждый из которых содержит подвижную 8 и неподвижную 9 втулки, составляющие пару трения. Втулки 8, 9 каждого подшипника 3 изготовлены из твердосплавного и (или) керамического материала. На валу 7 у подвижной 8 втулки, по крайней мере, одного подшипника 3 установлено устройство для принудительного охлаждения 10 пары трения подшипника 3, которое состоит, по крайней мере, из одного лопастного колеса. Внешний диаметр лопастного колеса устройства для принудительного охлаждения 10 пары трения превышает внешний диаметр неподвижной втулки 9 подшипника 3 не более чем на сорок процентов.The modular filter section consists of a
Для сокращения гидравлических потерь входящей жидкости отверстия 5 в корпусе 4 могут быть изготовлены в виде окон, разделенных перегородками в виде стержней (на Фиг. не показаны). Лопастное колесо устройства для принудительного охлаждения 10 может быть выполнено в виде втулки со шпоночным пазом и продольных лопастей (Фиг.3), втулки со шпоночным пазом и лопастями, изготовленными под наклоном к плоскости, перпендикулярной оси вращения (Фиг.4), втулки со шпоночным пазом и винтовой канавкой (Фиг.5).To reduce hydraulic losses of the incoming fluid, the
Вал 7 механически соединяется с валом протектора гидрозащиты погружного электродвигателя, установленного ниже, и с валом погружного насоса или с валом газосепаратора, установленного выше (на фигурах эти элементы не показаны).The
При работе погружного насосного агрегата жидкость проходит через фильтроэлемент 6, очищаясь от мехпримесей, и попадает во внутреннюю полость модульной секции фильтра через отверстия 5 в корпусе 4. Поднимаясь вверх в полости модульной секции фильтра, жидкость проходит через устройства для принудительного охлаждения 10 пары трения подшипника 3, приобретая дополнительную энергию, далее проходит через подшипники 3, содержащие подвижные 8 и неподвижные 9 втулки из твердосплавного и (или) керамического материала. Устройство для принудительного охлаждения 10 пары трения подшипника, установленное на валу 7 у подвижной 8 втулки, по крайней мере, одного подшипника 3, позволяет обеспечить принудительную прокачку пластовой жидкости через пару трения в подшипнике, центробежную сепарацию механических примесей и обеспечить диспергирование газожидкостной смеси. Жидкость, пройдя через внутреннюю полость входного модуля, поступает в газосепаратор или на прием насоса.During the operation of the submersible pump unit, the liquid passes through the
Заявленная модульная секция фильтра имеет высокую надежность. Обеспечен проход пластовой жидкости через пары трения подшипников, что обеспечивает условия для их стабильной работы. Конструкция модульной секции обеспечивает снижение гидравлических потерь, что повышает эффективность работы насосного агрегата.The claimed modular filter section has high reliability. The passage of formation fluid through the friction pairs of bearings is ensured, which provides conditions for their stable operation. The design of the modular section reduces hydraulic losses, which increases the efficiency of the pump unit.
Claims (6)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2012129815/06A RU2496027C1 (en) | 2012-07-13 | 2012-07-13 | Modular section of borehole pump unit filter |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2012129815/06A RU2496027C1 (en) | 2012-07-13 | 2012-07-13 | Modular section of borehole pump unit filter |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2496027C1 true RU2496027C1 (en) | 2013-10-20 |
Family
ID=49357240
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2012129815/06A RU2496027C1 (en) | 2012-07-13 | 2012-07-13 | Modular section of borehole pump unit filter |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2496027C1 (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2561642C1 (en) * | 2014-05-27 | 2015-08-27 | Общество с ограниченной ответственностью "БИТАС" | Turbogenerator for supply of well equipment |
RU196512U1 (en) * | 2020-01-13 | 2020-03-03 | Сергей Петрович Дядик | SUBMERSIBLE ELECTRIC MOTOR ROTOR SHAFT FOR OIL PRODUCTION |
RU2779727C1 (en) * | 2018-11-13 | 2022-09-12 | Термодин САС | Inertial filter for an integrated motor-driven compressor unit |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2210977A (en) * | 1937-12-08 | 1940-08-13 | Byron Jackson Co | Strainer for submersible motor pumps |
RU2312253C2 (en) * | 2006-02-10 | 2007-12-10 | Али Тельман оглы Нагиев | Modular section of submersible centrifugal electric pump |
RU2447324C1 (en) * | 2010-10-25 | 2012-04-10 | Закрытое Акционерное Общество "Новомет-Пермь" | Electrically driven radial-flow donwhole pump inlet module |
RU117538U1 (en) * | 2012-03-02 | 2012-06-27 | Общество с ограниченной ответственностью "ТАТПРОМ-ХОЛДИНГ" | THIN FILTERING SUBMERSIBLE CENTRIFUGAL PUMP INPUT MODULE |
-
2012
- 2012-07-13 RU RU2012129815/06A patent/RU2496027C1/en active IP Right Revival
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2210977A (en) * | 1937-12-08 | 1940-08-13 | Byron Jackson Co | Strainer for submersible motor pumps |
RU2312253C2 (en) * | 2006-02-10 | 2007-12-10 | Али Тельман оглы Нагиев | Modular section of submersible centrifugal electric pump |
RU2447324C1 (en) * | 2010-10-25 | 2012-04-10 | Закрытое Акционерное Общество "Новомет-Пермь" | Electrically driven radial-flow donwhole pump inlet module |
RU117538U1 (en) * | 2012-03-02 | 2012-06-27 | Общество с ограниченной ответственностью "ТАТПРОМ-ХОЛДИНГ" | THIN FILTERING SUBMERSIBLE CENTRIFUGAL PUMP INPUT MODULE |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2561642C1 (en) * | 2014-05-27 | 2015-08-27 | Общество с ограниченной ответственностью "БИТАС" | Turbogenerator for supply of well equipment |
RU2779727C1 (en) * | 2018-11-13 | 2022-09-12 | Термодин САС | Inertial filter for an integrated motor-driven compressor unit |
RU196512U1 (en) * | 2020-01-13 | 2020-03-03 | Сергей Петрович Дядик | SUBMERSIBLE ELECTRIC MOTOR ROTOR SHAFT FOR OIL PRODUCTION |
RU2787438C1 (en) * | 2022-06-23 | 2023-01-09 | Александр Васильевич Николаев | Filter inlet module of submersible electric centrofugal pump |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US9624930B2 (en) | Multiphase pumping system | |
CA2877392C (en) | Gas restrictor for a horizontally oriented submersible well pump | |
RU161892U1 (en) | VORTEX GAS SEPARATOR | |
RU2591754C2 (en) | Blade profile diffuser with local bulge | |
RU120999U1 (en) | FILTERING MODULE | |
CA2710079C (en) | Esp for perforated sumps in horizontal well applications | |
RU2496027C1 (en) | Modular section of borehole pump unit filter | |
RU117538U1 (en) | THIN FILTERING SUBMERSIBLE CENTRIFUGAL PUMP INPUT MODULE | |
RU2244164C1 (en) | Multistage submerged axial pump | |
CN105736399A (en) | Flameproof submersible electric pump for dual-cooling efficient mining | |
RU63468U1 (en) | STEP OF SUBMERSIBLE MULTISTAGE CENTRIFUGAL PUMP | |
RU2312253C2 (en) | Modular section of submersible centrifugal electric pump | |
RU109512U1 (en) | THIN FILTERING SUBMERSIBLE CENTRIFUGAL PUMP INPUT MODULE | |
RU2428588C1 (en) | Submerged multi-phase pump | |
RU2492361C1 (en) | Oil well pumping unit | |
RU74976U1 (en) | GAS-STABILIZING CENTRIFUGAL PUMP MODULE FOR OIL PRODUCTION | |
RU2447324C1 (en) | Electrically driven radial-flow donwhole pump inlet module | |
RU173966U1 (en) | VORTEX GAS SEPARATOR | |
RU97778U1 (en) | SUBMERSIBLE CENTRIFUGAL PUMP INPUT MODULE | |
RU158194U1 (en) | DISPERSATOR FILTER FOR SUBMERSIBLE CENTRIFUGAL ELECTRIC PUMP | |
KR20160118484A (en) | submerged pump | |
RU135023U1 (en) | ELECTRIC CENTRIFUGAL PUMP INPUT MODULE | |
RU2564744C1 (en) | Modular section of submersible centrifugal pump | |
RU111187U1 (en) | SLIP FILTER WITH DISPERSANTER | |
RU54111U1 (en) | SUBMERSIBLE OIL-FILLED CENTRIFUGAL PUMP ENGINE WITH PUMP ELEMENT FOR OIL CIRCULATION |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20140714 |
|
NF4A | Reinstatement of patent |
Effective date: 20160327 |