RU2499915C1

RU2499915C1 - Submersible centrifugal unit

Info

Publication number: RU2499915C1
Application number: RU2012125457/06A
Authority: RU
Inventors: Игорь Евгеньевич Ишемгужин; Ринат Ильгизович Саттаров; Евгений Измайлович Ишемгужин
Priority date: 2012-06-19
Filing date: 2012-06-19
Publication date: 2013-11-27

Abstract

FIELD: oil and gas industry.

SUBSTANCE: submersible centrifugal unit has a modular design and includes a compensator, an electric motor, a seal section, a gas separator, a pump, an armoured electric cable and a bearing. Shafts of modular sections are installed on the support. The support is made in the form of a bush neck, a bearing sleeve and a spline coupling, which are interconnected with each other. Bearings are spherical and installed in the housing. Chambers of channels of bearings and oil supplying channels of the housing are of a split type.

EFFECT: improving reliability and durability of a submersible pump unit by reduction of occurring oscillations owing to changing the structure of support of the shaft with bearings.

2 dwg

Description

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

Известна установка электроцентробежного насоса, включающая модули электродвигателя, гидрозащиты, насоса, а также кабельную линию, выносной пункт подключения кабеля, клапан спускной, клапан обратный, газосепаратор /Патент РФ №2386055, опубл. 03.06.2008/.A known installation of an electric centrifugal pump, including modules of an electric motor, hydraulic protection, pump, as well as a cable line, a remote cable connection point, a drain valve, a check valve, a gas separator / RF Patent No. 2386055, publ. 06/03/2008 /.

Недостатком известной электроцентробежной установки является низкая ее надежность при эксплуатации в наклонно-направленных и искривленных скважинах. При работе в насосном агрегате, размещенном в интервале подвески ствола с изгибом, в результате смещения центра тяжести вращающихся масс возникают поперечные вибрации, переходящие в вибрации с повышенной амплитудой колебаний (резонанс), которые передаются на другие модули и элементы подвески, что приводит к деформации и механическим повреждением, корпусные детали и элементы подвески разрушаются, и происходит падение оторванных частей на забой скважины.A disadvantage of the known electric centrifugal installation is its low reliability during operation in directional and deviated wells. When working in a pumping unit located in the interval of suspension of the barrel with a bend, as a result of the displacement of the center of gravity of the rotating masses, transverse vibrations occur, which transform into vibrations with increased vibration amplitude (resonance), which are transmitted to other modules and suspension elements, which leads to deformation and mechanical damage, body parts and suspension elements are destroyed, and torn parts fall on the bottom of the well.

Наиболее близким по технической сути и достигаемому результату является скважинный электроприводной насосный агрегат, содержащий установленные на колонне труб в скважине последовательно сверху вниз наружной центробежный насос, гидрозащиту, газосепаратор, радиальный подшипник, погружной электродвигатель и расположенный ниже его компенсатор /Патент РФ №2294457, опубл. 11.11.2005/.The closest in technical essence and the achieved result is a borehole electric pump unit containing an external centrifugal pump, hydraulic protection, a gas separator, a radial bearing, a submersible electric motor and a compensator located below it, mounted on a pipe string in a well successively / RF Patent No. 2294457, publ. 11.11.2005 /.

Недостатком данного насосного агрегата является также пониженная надежность в процессе эксплуатации. При работе в погружной электроцентробежной установки возникают колебания из-за смещения центра масс ротора вследствие проведенных ремонтов, изменения зазоров в подшипниках при износе, изгиба ротора при нахождении насоса в наклонно направленной скважине, особенно с большой интенсивностью искривления. Это ведет к смещению центра масс ротора и, как следствие, снижению наработки на отказ погружной электроцентробежной установки.The disadvantage of this pump unit is also reduced reliability during operation. When working in a submersible electric centrifugal installation, fluctuations occur due to the displacement of the rotor center of mass due to repairs, changes in bearing clearances during wear, rotor bending when the pump is in an inclined well, especially with a high curvature intensity. This leads to a displacement of the center of mass of the rotor and, as a consequence, a decrease in the mean time between failures of a submersible electric centrifugal installation.

Задачей настоящего изобретения является повышение надежности и долговечности погружного насосного агрегата путем уменьшения возникающих колебаний, за счет изменения конструкции опоры вала с подшипниками.The objective of the present invention is to increase the reliability and durability of a submersible pump unit by reducing the occurring vibrations, by changing the design of the shaft support with bearings.

Технический результат достигается тем, что в известном наружном центробежном агрегате, включающем компенсатор, электродвигатель, гидрозащиту, газосепаратор, насос, бронированный электрический кабель, согласно изобретению валы модульных секций установлены на опоре, выполненной в виде взаимосвязанных между собой грундбуксы, втулки подшипников и шлицевой муфты, причем подшипники выполнены сферическими и усыновлены в корпусе с выполненными в нем раздельными камерами каналов и подводящими масло каналами.The technical result is achieved by the fact that in the well-known outdoor centrifugal unit, including a compensator, an electric motor, hydraulic protection, a gas separator, a pump, an armored electric cable, according to the invention, the shafts of the modular sections are mounted on a support made in the form of interconnected chest boxes, bearing bushings and a spline coupling, and the bearings are spherical and adopted in the housing with separate channels chambers and oil supply channels made therein.

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

На фиг.2 изображена опора вала со сферическими подшипниками.Figure 2 shows the shaft support with spherical bearings.

Погружной центробежный агрегат состоит из компенсатора 1, погружного электродвигателя 2, гидрозащиты 3, газосепаратора 4, кабеля 5, насосных секции 6, соединенных между собой посредством фланцевых соединений, а валы 7 установлены на опору сферическими подшипниками 8.A submersible centrifugal unit consists of a compensator 1, a submersible motor 2, hydraulic protection 3, a gas separator 4, cable 5, pump sections 6, interconnected by means of flange connections, and shafts 7 are mounted on a support with spherical bearings 8.

Опора состоит из грундбуксы 9 втулки 11 подшипников 8, запорного кольца 10, гайки 12 и шлицевой муфты 13.The support consists of a packing follower 9 of a sleeve 11 of bearings 8, a locking ring 10, a nut 12 and a spline coupling 13.

Сферический подшипник 8 состоит из корпуса 14, камер 15 каналов, подводящего масло канала 16, сферического элемента 17 со сферическими шариками 18.The spherical bearing 8 consists of a housing 14, chambers 15 of the channels, an oil supply channel 16, a spherical element 17 with spherical balls 18.

Погружной центробежный агрегат работает следующим образом. При монтаже погружного центробежного агрегата устанавливаются сферические подшипники 8 на опору вала 7.Submersible centrifugal unit operates as follows. When mounting a submersible centrifugal unit, spherical bearings 8 are mounted on the shaft support 7.

Погружной центробежный агрегат в сборе с кабелем 5 и сферическими подшипниками 8 опускают в скважину на насосно-компрессорных трубах (на фиг. не показано) до места его подвески в скважине и запускают в работу.The submersible centrifugal assembly with cable 5 and spherical bearings 8 is lowered into the well on tubing (not shown in FIG.) To its suspension in the well and put into operation.

При работе насосного агрегата, размещенного в интервале подвески ствола с изгибом, в результат смещения центра тяжести вращающихся масс, происходит давление вала 7 на опору сферическими подшипниками 8, за счет гибкой связи подшипники 8 отклоняются, обеспечивая снятие изгибающих нагрузок, действующих на установку как при прохождении интервалов с интенсивным набором кривизны при спуске, так и в период ее эксплуатации в зоне с набором кривизны выше допустимого, а наличие раздельных камер 15 каналов и подводящего масло канала 16 обеспечивает постоянную смазку, что увеличивает ресурс подшипника.When the pump unit is placed in the interval of suspension of the barrel with bending, as a result of the displacement of the center of gravity of the rotating masses, the pressure of the shaft 7 on the support by spherical bearings 8 occurs, due to the flexible connection, the bearings 8 are deflected, relieving bending loads acting on the installation as if passing intervals with an intensive set of curvature during the descent, and during its operation in an area with a set of curvature above the permissible, and the presence of separate chambers 15 channels and an oil supply channel 16 provides Standing lubricant that increases the bearing life.

Claims

A submersible centrifugal unit made in a modular design, including a compensator, an electric motor, hydraulic protection, a gas separator, a pump, an armored electric cable, a bearing, characterized in that the shafts of the modular sections are mounted on a support made in the form of interconnected chest boxes, bearing bushings and a spline coupling moreover, the bearings are spherical and mounted in a housing with separate channel chambers and oil supply channels made therein.