RU2498114C1

RU2498114C1 - Submersible centrifugal pump unit

Info

Publication number: RU2498114C1
Application number: RU2012122667/06A
Authority: RU
Inventors: Игорь Евгеньевич Ишемгужин; Ринат Ильгизович Саттаров; Евгений Измайлович Ишемгужин
Priority date: 2012-06-01
Filing date: 2012-06-01
Publication date: 2013-11-10

Abstract

FIELD: oil and gas industry.

SUBSTANCE: submersible centrifugal pump unit consists of compensator, electric motor, protector, gas separator with suction strainer, pump, armoured electric cable. Shafts of modular sections are interconnected by spline coupling protected by a flexible and sealed housing fixed at shafts by means of slots and fixing yokes.

EFFECT: improving reliability and durability of submersible pumping unit by protection of vulnerable points in process of the pumping unit operation.

2 dwg

Description

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, в частности к погружным электронасосным агрегатам, используемым для добычи нефти и откачки воды из скважин.The invention relates to the oil industry, in particular to submersible pump units used for oil production and pumping water from wells.

Известна погружная насосная установка, содержащая погружной электродвигатель с гидрозащитой, газосепаратор, диспергатор и погружной насос / Патент РФ №2232301.Known submersible pump installation containing a submersible motor with hydraulic protection, a gas separator, a dispersant and a submersible pump / RF Patent No. 2232301.

Наиболее близким по технической сути и достигаемому результату является скважинный электроприводной насосный агрегат, содержащий установленные на колонне труб в скважине последовательно сверху вниз погружной центробежный насос, протектор, погружной электродвигатель и расположенный ниже его компенсатор / Патент РФ №2294457The closest in technical essence and the achieved result is a borehole electric drive pump unit containing a submersible centrifugal pump, a tread, a submersible electric motor and a compensator located below it installed sequentially from top to bottom on a pipe string in the well / RF Patent No. 2294457

Общими недостатками всех перечисленных аналогов являются:Common disadvantages of all of these analogues are:

При работе погружной насосной установки валы модулей погружного электроцентробежного насоса соединяются шлицевыми муфтами. Шлицевые муфты допускают небольшой перекос валов и в этих пределах работают как шарнирные соединения. В скважинных условиях, с течением времени работы погружного электроцентробежного насоса, особенно на месторождениях поздней стадии разработки, наблюдаются отложение асфальто-смолистых веществ, солей, механических примесей в конструкцию погружного насоса, в том числе и в шлицевых соединениях валов. Это приводит к заклиниванию шлицевой муфты, и при перекосе валов и их изгибе наблюдается повышенная вибрация, приводящая к усталостному и хрупкому разрушению валов и шлицевого соединения.When operating a submersible pump installation, the shafts of the submersible electric centrifugal pump modules are connected by splined couplings. Splined couplings allow slight misalignment of the shafts and within these limits work as swivel joints. In borehole conditions, over time, the operation of a submersible electric centrifugal pump, especially in deposits of a late stage of development, deposits of asphalt-resinous substances, salts, and mechanical impurities are observed in the design of a submersible pump, including splined shaft joints. This leads to jamming of the splined coupling, and when the shafts are skewed and bent, increased vibration is observed, leading to fatigue and brittle fracture of the shafts and splined joint.

Технической задачей настоящего изобретения является повышение надежности и долговечности погружного насосного агрегата путем защиты уязвимых мест, в процессе эксплуатации насосного агрегата.An object of the present invention is to increase the reliability and durability of a submersible pump unit by protecting vulnerabilities during operation of the pump unit.

Поставленная задача достигается тем, что погружной центробежный насосный агрегат, состоящий из компенсатора, электродвигателя, протектора, газосепаратора с приемной сеткой, насоса, бронированного электрического кабеля, согласно изобретению, валы модульных секций соединены между собой шлицевой муфтой, защищенной гибким и герметичным кожухом, закрепленный на валах при помощи пазов и фиксирующих хомутов.This object is achieved in that the submersible centrifugal pump unit, consisting of a compensator, an electric motor, a tread, a gas separator with a receiving grid, a pump, an armored electric cable, according to the invention, the shafts of the modular sections are interconnected by a spline coupling protected by a flexible and hermetic casing, mounted on shafts using grooves and locking clamps.

На фиг.1 изображена конструкция погружного центробежного насосного агрегата.Figure 1 shows the design of a submersible centrifugal pump unit.

На фиг.2 изображена предлагаемая конструкция защитного кожуха.Figure 2 shows the proposed design of the protective casing.

Погружной центробежный насосный агрегат состоит из компенсатора 1, погружного электродвигателя 2, протектора 3, газосепаратора с приемной сеткой 4, кабеля 5, насосных секций 6 и 7, соединенные между собой посредством фланцевых соединений 8, валы 9, соединенные посредством шлицевых соединений 10 с защитным кожухом. Фланцевое соединение насосных секций 6 и 7 состоит из головки 11 насосной секции 6, шейки основания 12 насосной секции 7, скрепленных между собой болтами 13.Submersible centrifugal pump unit consists of a compensator 1, a submersible motor 2, a tread 3, a gas separator with a receiving grid 4, a cable 5, pump sections 6 and 7, interconnected by means of flange connections 8, shafts 9, connected by means of splined connections 10 with a protective casing . The flange connection of the pump sections 6 and 7 consists of a head 11 of the pump section 6, the neck of the base 12 of the pump section 7, fastened together by bolts 13.

Защитный кожух состоит из плотно прилегающих манжетов 14, имеющий выступ под паз, место для капролоновых проставок 15 и место для хомутов 16, соединенные между собой гофрированным элементом 17.The protective casing consists of tightly fitting cuffs 14, having a protrusion under the groove, a place for caprolon spacers 15 and a place for clamps 16, interconnected by a corrugated element 17.

Погружной центробежный насосный агрегат работает следующим образомSubmersible centrifugal pump unit operates as follows

При монтаже погружного центробежного насоса устанавливаются защитные кожухи, на шлицевые муфты, как в проточных, так и в не проточных частях погружного центробежного насосного агрегата. Манжеты 14 охватывают валы 9, через капролоновые проставки 15, служащие для скольжения кожуха, тем самым предотвращая перекручивание кожуха. Манжеты 14 стягиваются хомутами 16.When installing a submersible centrifugal pump, protective housings are installed on splined couplings in both flowing and non-flowing parts of a submersible centrifugal pump unit. Cuffs 14 cover the shafts 9, through caprolon spacers 15, which serve to slide the casing, thereby preventing the casing from twisting. Cuffs 14 are pulled together by clamps 16.

Погружной центробежный насосный агрегат в сборе с кабелем 5 и защитными кожухами опускают в скважину на насосно-компрессорных трубах (на чертеже не показано) до места его подвески в скважине и запускают в работу.The submersible centrifugal pump assembly assembled with cable 5 and protective covers is lowered into the well on tubing (not shown in the drawing) to the point of its suspension in the well and put into operation.

В процессе эксплуатации проточные части погружного центробежного насосного агрегата под действием агрессивной среды, за счет перепада давления в местах установки шлицевых муфт, происходит усиленное воздействие этой среды, что приводит со временем к разрушению шлицевой муфты и вследствие этого повышению отказов. Увеличение надежности и технического ресурса погружного центробежного насоса, обеспечивается установкой в конструкцию гибкого кожуха, который предотвращает воздействие агрессивной среды на шлицевые соединения и тем самым повышает его наработку до отказа.During operation, the flowing parts of a submersible centrifugal pump unit under the influence of an aggressive medium, due to the pressure drop in the places of installation of spline couplings, an increased impact of this medium occurs, which leads to the destruction of the spline coupling and, consequently, an increase in failures. The increase in reliability and technical life of a submersible centrifugal pump is ensured by the installation of a flexible casing in the design, which prevents the influence of an aggressive environment on splined joints and thereby increases its MTBF.

Claims

Submersible centrifugal pump unit, consisting of a compensator, an electric motor, a tread, a gas separator with a receiving grid, a pump, an armored electric cable, characterized in that the shafts of the modular sections are interconnected by a spline coupling, protected by a flexible and tight casing, fixed to the shafts with grooves and fixing collars.