RU2519132C2 - Соединительное переходное устройство для электрической погружной насосной системы - Google Patents

Соединительное переходное устройство для электрической погружной насосной системы Download PDF

Info

Publication number
RU2519132C2
RU2519132C2 RU2011127912/03A RU2011127912A RU2519132C2 RU 2519132 C2 RU2519132 C2 RU 2519132C2 RU 2011127912/03 A RU2011127912/03 A RU 2011127912/03A RU 2011127912 A RU2011127912 A RU 2011127912A RU 2519132 C2 RU2519132 C2 RU 2519132C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
tread
housing
shaft
assembly
coupling
Prior art date
Application number
RU2011127912/03A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2011127912A (ru
Inventor
А. МЕРРИЛЛ Даниел
А. ШАФФЕР Даниел
НОКС Дик
Original Assignee
Бейкер Хьюз Инкорпорейтед
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 Бейкер Хьюз Инкорпорейтед filed Critical Бейкер Хьюз Инкорпорейтед
Publication of RU2011127912A publication Critical patent/RU2011127912A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2519132C2 publication Critical patent/RU2519132C2/ru

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04BPOSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B47/00Pumps or pumping installations specially adapted for raising fluids from great depths, e.g. well pumps
    • F04B47/06Pumps or pumping installations specially adapted for raising fluids from great depths, e.g. well pumps having motor-pump units situated at great depth
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B43/00Methods or apparatus for obtaining oil, gas, water, soluble or meltable materials or a slurry of minerals from wells
    • E21B43/12Methods or apparatus for controlling the flow of the obtained fluid to or in wells
    • E21B43/121Lifting well fluids
    • E21B43/128Adaptation of pump systems with down-hole electric drives
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B47/00Survey of boreholes or wells
    • E21B47/06Measuring temperature or pressure
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K15/00Methods or apparatus specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining or repairing of dynamo-electric machines
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K5/00Casings; Enclosures; Supports
    • H02K5/04Casings or enclosures characterised by the shape, form or construction thereof
    • H02K5/12Casings or enclosures characterised by the shape, form or construction thereof specially adapted for operating in liquid or gas
    • H02K5/132Submersible electric motors
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T29/00Metal working
    • Y10T29/49Method of mechanical manufacture
    • Y10T29/49002Electrical device making
    • Y10T29/49009Dynamoelectric machine

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Geophysics (AREA)
  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)

Abstract

Группа изобретений относится к горному делу и может быть применена в соединительных звеньях электрического погружного насоса. Электрическая погружная насосная система включает протектор и двигательную секцию, и уплотнители, препятствующие утечке из протектора и двигательной секции во время сборки. Уплотнители взаимодействуют с узлом муфты для соединения валов протектора и двигательной секции. Наружный диаметр узла муфты увеличивается на уступе, который окружает узел муфты. В одном примере, уплотнитель, препятствующий утечке из уплотнительного узла, образует герметизирующую границу раздела вокруг части с большим диаметром узла муфты, которая удаляется при сдвигании муфты так, что ее часть с меньшим диаметром граничит с уплотнительным узлом. Двигательная секция герметизируется другим уплотнительным узлом, включающим корпус, окружающий вал двигателя с образованием кольцевого пространства, которое выборочно заполняется уплотнительным диском. Уплотнительный диск также может быть сдвинут внутри корпуса при соединении валов посредством узла муфты. Технический результат заключается в повышении надежности соединения звеньев погружных электрических насосов. 3 н. и 15 з.п. ф-лы, 6 ил.

Description

Ссылки на родственные заявки
Настоящая заявка родственна предварительной заявке US 61/121813, поданной 11 декабря 2008 г., и безусловной заявке US 12/635191, поданной 10 декабря 2009 г., и полностью включает их содержание посредством ссылки.
Область техники
Настоящее изобретение относится к добыче нефти и газа и, в частности, к соединительным звеньям электрического погружного насоса.
Уровень техники
Электрические погружные насосы (ЭПН или ESP - от англ. electrical submersible pump) могут размещаться в буровой скважине для нагнетания скважинного флюида на поверхность. Как правило, ЭПН включает электродвигатель, протектор (гидрозащиту) и насос, приводимый в действие двигателем. Насос может нагнетать флюид под давлением непосредственно в скважину или в присоединенную насосно-компрессорную колонну. Типичный протектор включает диафрагму, которая с одной стороны находится под давлением окружающей среды, а с другой стороны на нее действует давление со стороны двигательной секции. Объем, по существу, несжимаемой выравнивающей давление текучей среды, например диэлектрической текучей среды, заполняет диафрагму, двигательную секцию и проходы или каналы для текучей среды между диафрагмой и двигательной секцией. Благодаря поддержанию давления внутри двигательной секции в целом на уровне давления окружающей среды, сводится к минимуму перепад давлений на корпусе и уплотнителях двигательной секции и понижается вероятность нарушения целостности корпуса и уплотнителей, что вызовет проникновение флюида.
Перед сборкой ЭПН протектор обычно заполняется выравнивающей давление текучей средой, после чего удаляется воздух, который мог остаться внутри после заполнения. После сборки ЭПН в вертикальном положении, выравнивающая текучая среда может вытечь снизу из протектора, присоединенного к двигателю. Любые полости, образовавшиеся в протекторе из-за вытекшей выравнивающей текучей среды, дадут возможность сжимаемому воздуху проникнуть в протектор, что отчасти ухудшит его способность выравнивать давление. Двигательная секция, как правило, также перед сборкой заполняется текучей средой. Обычно в двигательной секции не происходит утечки при вертикальной сборке ЭПН, однако при горизонтальной сборке ЭПН в двигательной секции может возникнуть утечка.
Раскрытие изобретения
В настоящем раскрытии представлен пример блока электрического погружного насоса, включающего протектор (гидрозащиту), двигательную секцию и уплотнители, препятствующие утечке из протектора и двигательной секции в процессе сборки. Когда соединяется протектор с двигательной секцией, уплотнители выводятся из герметизирующего положения, обеспечивая проход между ними для текучей среды. Уплотнители взаимодействуют с узлом муфты для соединения валов протектора и двигательной секции. Наружный диаметр узла муфты увеличивается на уступе, описывающем ее наружную поверхность. В одном примере, уплотнитель, предотвращающий утечку из уплотнительного узла, образует герметизирующую границу раздела вокруг части узла муфты с большим диаметром, которая может быть устранена сдвиганием муфты так, что ее часть с меньшим диаметром вплотную придвигается к уплотнительному узлу. Двигательная секция герметизируется другим уплотнительным узлом, включающим корпус, окружающий вал двигателя и определяющий кольцевое пространство, которое избирательно заполняется уплотнительным диском. Уплотнительный диск также может быть сдвинут в сторону внутри корпуса при соединении валов узлом муфты.
В одном частном варианте осуществления, электрическая погружная насосная система включает протектор, корпус которого имеет отверстие на конце, текучую среду внутри корпуса и вал протектора внутри отверстия в корпусе протектора, двигательную секцию, корпус которой имеет отверстие на конце, и вал двигателя, выступающий из отверстия в корпусе двигателя, трубчатый узел муфты с шлицевым отверстием по оси, который можно при необходимости перемещать между положением предварительной сборки, когда вал протектора частично введен во внутренний конец узла муфты, и собранным положением, отстоящим вдоль оси от положения предварительной сборки, когда вал протектора полностью введен во внутренний конец и вал двигателя полностью введен в наружный конец узла муфты, для передачи крутящего момента от вала двигателя к валу протектора, и запирающий уплотнитель для текучей среды протектора, прикрепленный к корпусу протектора и герметично соединенный с наружной цилиндрической частью (по наружному диаметру) узла муфты для формирования тем самым преграды для текучей среды между наружным цилиндром (диаметром) узла муфты и корпусом протектора, когда узел муфты находится в положении предварительной сборки, и удаления преграды для текучей среды с формированием пути движения потока между протектором и двигательной секцией, когда узел муфты сдвинут в собранное положение.
В другом частном варианте осуществления, раскрывается способ формирования электрической погружной насосной системы, в котором подготавливают протектор, имеющий корпус протектора и вал протектора, подготавливают двигательную секцию, имеющую корпус двигателя и вал двигателя, частично надвигают муфту на конец вала протектора и помещают муфту в положении предварительной сборки, устанавливают уплотнитель между муфтой и корпусом протектора для удержания текучей среды в корпусе протектора, вставляют конец вала двигателя в муфту с противоположной от вала протектора стороны, когда муфта находится в положении предварительной сборки, и валом двигателя проталкивают муфту дальше в корпус протектора для установки муфты в собранное положение и выведения уплотнителя из герметичного соединения с муфтой так, что корпус двигателя и корпус протектора сообщаются друг с другом.
Краткое описание чертежей
Были сформулированы некоторые признаки и преимущества настоящего раскрытия, а другие будут очевидны при знакомстве с описанием совместно с приложенными чертежами, на которых:
на фиг.1 представлен боковой вид сечения погружной насосной системы, находящейся в буровой скважине;
на фиг.2 представлен в разобранном виде с частичным разрезом вариант осуществления узла муфты для использования с электрической погружной насосной системой, в соответствии с настоящим раскрытием;
на фиг.3 представлен боковой вид сечения частичной сборки узла муфты, показанного на фиг.2;
на фиг.4 представлен боковой вид сечения собранного варианта узла муфты, показанного на фиг.2;
на фиг.5 представлен в разобранном виде с частичным разрезом альтернативный узел муфты;
на фиг.6 представлен боковой вид сечения собранного варианта альтернативного узла муфты.
Предложенные устройство и способ далее описаны применительно к предпочтительным вариантам осуществления, но не сводятся к ним. Напротив, предполагается охватить все альтернативы, модификации и эквиваленты, которые могут быть включены в существо и область притязаний настоящего раскрытия, определяемые приложенной формулой.
Подробное описание осуществления изобретения
Далее приводится более полное описание способа и системы настоящего раскрытия со ссылками на приложенные чертежи, на которых представлены варианты осуществления. Описанные способ и система могут иметь различные формы и не должны быть истолкованы как сводящиеся к показанным вариантам осуществления, представленным в настоящем описании; напротив, эти варианты осуществления представлены так, что данное раскрытие носит подробный и законченный характер и полностью представляет свой объем специалистам. По всему раскрытию одинаковые цифровые обозначения относятся к одинаковым элементам.
На фиг.1 представлен боковой вид с частичным разрезом примера погружной насосной системы (ЭПН) 8. В этом примере ЭПН система 8 расположена в буровой скважине 7, пересекающей подземный пласт 6. ЭПН система 8 включает двигательную секцию 36, имеющую внутри электродвигатель (не показан), приводящий в действие насос 15. Также имеется протектор 10, показанный прилегающим к двигательной секции 36. Возможна также установка газосепаратора 17, располагающегося между протектором 10 и насосом 15. Отверстия 19 для флюида проходят в корпусе газосепаратора 17, создавая проход, через который находящийся в скважине 7 флюид может попасть в ЭПН систему 8. Флюид, выходящий из насоса 15 на фиг.1, прокачивается сквозь насосно-компрессорную колонну 9, показанную присоединенной к насосу 15. Прокачиваемый флюид может быть направлен внутри насосно-компрессорной колонны 9 к расположенной на поверхности фонтанной арматуре 5.
Сборка ЭПН системы включает соединение валов внутри прилегающих компонентов ЭПН системы. На фиг.2 представлены в разобранном виде с частичным разрезом соответствующие стыкующиеся части протектора 10 и двигательной секции 36, сдвинутые для соединительной стыковки полой муфтой 24. Шаг соединения включает введение муфты 24 и переходной шайбы 50 между протектором 10 и двигательной секцией 36. Как показано на фиг.2, протектор 10 включает корпус 12 с валом 14 протектора, коаксиально расположенным в корпусе 12. Нижний конец вала 14 протектора выступает из корпуса 12 протектора, а верхний конец вала 14 протектора соединен с валом насоса (не показан), которым приводится в действие насос 15 (фиг.1). Фланец 16 показан выступающим по радиусу наружу от наружной поверхности корпуса 12 на его нижнем конце. Во фланце 16 сформированы отверстия 18 под болты, проходящие в целом параллельно с осью Ах муфты 24. Болты (не показаны) могут быть введены сквозь отверстия 18 для болтов для прикрепления протектора 10 к двигательной секции 36. В нижней части кольцевой формы корпуса 12 протектора показана введенная в ее раскрыв 20 муфта 24. На наружной поверхности корпуса 12, в области между фланцем 16 и раскрывом 20 показаны уплотнители 21. Показанная муфта 24 имеет в целом цилиндрический корпус 26 с отверстием 28 вокруг ее оси Ах. По наружной окружности отверстия 28 находятся внутренние шлицы, контур которых обеспечивает их зацепление и стыковку с соответствующими внешними шлицами на валу 14 протектора. Вверх от двигателя 36 выступает вал 40 двигателя с внешними шлицами на наружной поверхности его верхнего конца, форма которых обеспечивает их сцепление с внутренними шлицами в отверстии 28. Прохождению потока внутри муфты 24 соединения валов препятствует преграда 34 для потока, герметично установленная в отверстии 28. На наружной поверхности преграды 34 для потока расположен уплотнитель 33. В показанном варианте осуществления преграда 34 для потока включает обратный клапан 35, но в качестве преграды 34 для потока может быть использовано любое устройство, которое герметично устанавливается внутри отверстия 28 для прерывания сообщения сквозь муфту 24 соединения валов. В альтернативном варианте, для блокировки потока сквозь муфту 24 соединения валов может быть использована диафрагма, расположенная в отверстии 28 поперек оси Ах.
Наружная поверхность корпуса 26 сужается вблизи ее нижнего конца, образуя уступ 27 на корпусе 26, показанный со стороны преграды 34 для потока, противоположной валу 14 протектора. На наружной поверхности корпуса 26, примерно посередине, имеется окружающий его паз 30. В паз 30 установлено стопорное кольцо 32. Как будет более подробно показано далее, муфта 24 может надеваться на вал 14 протектора под действием силы, приложенной вдоль оси к стопорному кольцу 32.
Переходная шайба 50, показанная между муфтой 24 и двигательной секцией 36, в целом представляет собой дискообразный элемент, по оси которого имеется отверстие 51. Верхняя полость 54 в переходной шайбе 50 окружает отверстие 51 и обращена к муфте 24. Переходная шайба 50 включает радиальный фланец 53 по своей наружной поверхности со стороны, обращенной к протектору 10. Во фланце 53 имеются проходящие вдоль оси отверстия 52 для болтов, прилегающие к верхней полости 54. Верхняя полость 54 образует верхний раскрыв 56 на переходной шайбе 50. Соответствующая нижняя полость 57 сформирована на нижней поверхности переходной шайбы 50, образуя нижний раскрыв 58. На наружной поверхности части переходной шайбы 50, окружающей нижнюю полость 57 и отверстие 51, имеются уплотнители 59.
Кольцевой уплотнительный узел 60, показанный расположенным в нижнем раскрытии 58, включает кольцеобразное основание 62, установленное на тугой посадке в полость 57 коаксиально с ней. Упругий уплотнитель 64 показан прикрепленным к основанию 62 по его внутреннему контуру. В варианте осуществления, показанном на фиг.2, основание 62 имеет L-образное поперечное сечение, в котором вытянутая часть L прилегает к стенке полости 57, а более короткая и расположенная горизонтально часть L выступает по радиусу внутрь от стенки полости 57. Упругий уплотнитель 64 выступает по радиусу внутрь от основания 62 к оси переходной шайбы 50. В одном варианте осуществления, основание 62 состоит из металла или металлического материала, а упругий уплотнитель 64 может быть сформирован из эластомера или эластомерного материала, например силикона или резины.
Как показано на фиг.2, корпус 38 заключает в себе компоненты двигательной секции 36, включая часть вала 40 двигателя. Отверстия 44 под болты, проходящие вдоль оси в корпус 38, могут быть использованы для прикрепления посредством крепежных элементов к секции 10 протектора. В варианте выполнения, вместо крепежных элементов могут быть использованы резьбовые штуцера. В верхнем конце корпуса 38 имеется цилиндрический раскрыв 42 корпуса, сквозь который вверх выступает вал 40 двигателя.
На фиг.3 представлен фрагмент бокового вида сечения, иллюстрирующий шаг сборки протектора 10 и двигательной секции 36. Муфта 24 показана вставленной в корпус 12 протектора, и своим верхним концом она захватывает вал 14 протектора. Переходная шайба 50 установлена коаксиально с нижним концом протектора 10, ее фланец 53 расположен вплотную к фланцу 16 протектора, а отверстия 18 протектора для болтов совмещены с отверстиями 52 для болтов переходной шайбы. При таком совмещении, нижний конец муфты 24 выступает наружу из раскрыва 20 протектора и проходит внутри отверстия 51 переходной шайбы 50. Вся переходная шайба 50 сдвинута за уступ 27 так, что она находится между уступом 27 и пазом 30. В такой конфигурации, упругий уплотнитель 64 внутри уплотнительного узла 60 охватывает по внешней окружности муфту 24, соприкасаясь с ней. Кроме того, уплотнители 21 плотно прилегают к части стопорного кольца 32, определяющей внешнюю границу верхней полости 54.
Как показано, упругий уплотнитель 64 охватывает муфту 24 в области, расположенной вдоль ее оси Ах между уступом 27 и пазом 30. Контакт между упругим уплотнителем 64 и наружной поверхностью муфты 24 образует герметизирующую границу раздела вдоль всей наружной окружности муфты 24. Герметизирующая граница раздела предотвращает вытекание текучей среды из протектора 10 и вокруг муфты 24. Видно, что уплотнители на преграде 34 для потока выступают между отверстием 28 муфты и преградой 34 для потока, препятствуя прохождению текучей среды сквозь муфту 24. Муфта 24 удерживается внутри протектора 10 за счет посадки с натягом стопорного кольца 32 на переходную шайбу 50. В варианте выполнения, может быть установлено второе стопорное кольцо (не показано) на муфте 24 между переходной шайбой 50 и уступом 27, предотвращающее сползание муфты 24 сквозь переходную шайбу 50. Второе стопорное кольцо может быть удалено, когда переходная шайба 50 устанавливается на протектор 10.
Как показано на фрагменте бокового вида сечения на фиг.4, сборка ЭПН 8 продолжается соединением протектора 10 с двигательной секцией 36. Здесь вал 40 насоса вставляется в отверстие 28, что толкает муфту 24 в протектор 10. Продолжающимся нажимом можно сдвинуть уступ 27 за пределы уплотнительного узла 60. Уплотнительный узел 60 уже не образовывает герметичного соединения с муфтой 24, вследствие чего исчезает преграда для текучей среды на нижнем конце протектора 10 и открывается сообщение между протектором 10 и двигателем 36. Уплотнительный узел 60 перестает обеспечивать уплотнение только после того, как нижний конец протектора 10 вставляется в полость в верхнем конце двигательной секции 36. Без герметизирующей границы раздела между уплотнительным узлом 60 и муфтой 24 открывается прямой путь для текучей среды и передачи давления от двигательной секции 36 через стопорное кольцо 32 и вдоль кольцевого канала 29 в пространство между муфтой 24 и корпусом 12 протектора. Описанный здесь узел муфты предотвращает утечку текучей среды из протектора 10 до сборки ЭПН 8, но создаваемое им препятствие полностью устраняется в процессе сборки, обеспечивая передачу давления между протектором 10 и двигательной секцией 36. Помимо предотвращения утечки текучей среды из протектора 10, уплотнительный узел также предотвращает проникновение воздуха в протектор 10.
На фиг.5 представлен альтернативный вариант осуществления узла муфты, в котором запирающая шайба 80 двигательной секции соединена с двигательной секцией 36. В данном случае, протектор 10 и двигательная секции 36 имеют во время сборки горизонтальную ориентацию. Переходная шайба 50, описанная выше, показана прикрепленной к протектору 10 и имеет герметичный контакт с муфтой 24, тем самым изолируя текучую среду внутри протектора 10. При горизонтальной сборке ЭПН 8, присоединением запирающей шайбы 80 двигательной секции к двигательной секции 36 можно изолировать текучую среду в двигательной секции 36.
В частности, запирающая шайба 80 двигательной секции в показанном варианте осуществления представляет собой кольцевой элемент с коаксиальным отверстием 81. Запирающая шайба 80 включает наружную полость 84, сформированную со стороны, обращенной к протектору 10. Наружная полость 84 имеет раскрыв 85 с наружной стороны переходной (запирающей) шайбы 80. Также имеется фланец 83, окружающий верхнюю камеру 84, в котором сформированы сквозные отверстия 82 под болты, в целом проходящие вдоль оси Ax муфты 24. Отверстия 82 под болты показаны совмещенными с отверстиями 44 под болты в двигательной секции 36. Переходная шайба 80 включает внутреннюю полость 86, показанную обращенной в противоположную от двигательной секции 36 сторону, и расположенную, по существу, коаксиально оси Ax муфты 24. Средняя полость 87 расположена в переходной шайбе 80 между наружной и внутренней полостями 84, 86 и окружает отверстие 81. Уплотнитель 88 окружает часть переходной шайбы 80, охватывающую внутреннюю и среднюю полости 86, 87, выступая по радиусу наружу и образуя герметичный контакт с раскрывом 42 корпуса двигателя. Внутри полости 86 показана манжета 89 для создания уплотнения между переходной шайбой 80 и внешним элементом 72.
Кольцевой уплотнительный узел 70 показан расположенным коаксиально оси Ax в кольцевом пространстве между средней полостью 87 и наружной цилиндрической поверхностью вала. Уплотнительный узел 70, показанный на фиг.5, проходит в наружную и внутреннюю полости 84, 86. В показанном варианте осуществления, уплотнительный узел 70 включает кольцевой внешний элемент 72, наружная поверхность которого соприкасается со средней полостью 87. Уплотнительный узел 70 на фиг.5 также включает кольцевой внутренний элемент 74, занимающий пространство между внешним элементом 72 и наружной поверхностью вала 40 двигателя. Герметизирующая граница раздела формируется между внутренним элементом 74 и валом 40 двигателя. В одном варианте осуществления, внешний элемент 72 сформирован из металла или металлического материала, а внутренний элемент 74 включает эластомер или иной эластичный гибкий материал. Во внутреннем элементе 74 сформирован проход, сопряженный со шлицами на валу 40, благодаря чему образуется уплотняющее соединение с валом 40. Таким образом, прикреплением запирающей шайбы 80, как показано на чертеже, предотвращается вытекание текучей среды из двигательной секции 36.
На фиг.6 представлен в собранном виде вариант осуществления, показанный на фиг.5. При соединении протектора 10 с двигательной секцией 36, нижний конец муфты 24 касается уплотнительного узла 70 и толкает его из средней полости 87 в полость 86 большего диаметра. Внутренний диаметр внутренней полости 86 превосходит наружный диаметр уплотнительного узла 70, поэтому между ними образуется кольцевое пространство, сквозь которое может протекать текучая среда в двигательную секцию 36. Таким образом, при проталкивании уплотнительного узла 70 во внутреннюю полость 86 устраняется преграда для потока текучей среды в переходной шайбе 80 двигательной секции, в результате чего становится возможным протекание текучей среды из двигательной секции 36. Как отмечалось выше, преграда для потока между узлом манжеты 60 и муфтой 24 также удаляется при соединении протектора 10 с двигательной секцией 36. Этим открывается сообщение между двигательной секцией 36 и протектором 10 при стыковке двух секций.
Хотя изобретение было представлено только одной из своих форм, для специалиста должно быть очевидно, что оно только этой формой не ограничено, но может иметь многочисленные изменения без отступления от области притязаний изобретения. Например, вместо присоединения протектора к двигательной секции, нижняя секция может включать присоединение протектора к нижнему двойному протектору.

Claims (18)

1. Электрическая погружная насосная система, содержащая протектор, включающий корпус с раскрывом на конце, текучую среду внутри корпуса и вал протектора внутри раскрыва в корпусе; двигательную секцию, включающую корпус с раскрывом на конце, и вал двигателя, выходящий из раскрыва в корпусе двигателя; трубчатый узел муфты, имеющий шлицевое осевое отверстие, который можно выборочно перемещать между положением предварительной сборки, когда вал протектора частично введен во внутренний конец узла муфты, и собранным положением, отстоящим вдоль оси от положения предварительной сборки и когда вал протектора полностью введен во внутренний конец, а вал двигателя полностью введен в наружный конец узла муфты, для передачи крутящего момента от вала двигателя к валу протектора; и запирающий уплотнитель для текучей среды протектора, прикрепленный к корпусу протектора и герметично соединенный с частью по наружному диаметру узла муфты для формирования, тем самым, преграды для текучей среды между наружным диаметром узла муфты и корпусом протектора, когда узел муфты находится в положении предварительной сборки, и удаления преграды для текучей среды с формированием пути движения потока между протектором и двигательной секцией, когда узел муфты перемещен в собранное положение.
2. Система по п.1, в которой при подаче узла муфты по оси вдоль вала так, что часть с большим наружным радиусом выходит из герметичного соединения с уплотнительным элементом и уплотнительный элемент окружает часть с меньшим наружным радиусом, внутри кольцевого пространства между узлом муфты и корпусом протектора и внутри кольцевого пространства между уплотнительным элементом и частью с меньшим наружным радиусом формируется проход для потока текучей среды.
3. Система по п.1, в которой конец осевого отверстия, в который вставлен вал протектора, имеет больший наружный радиус, чем противоположный конец, куда вставлен вал двигателя.
4. Система по п.1, дополнительно содержащая шлицы, сформированные на наружной поверхности вала двигателя и вала протектора, которые зацепляются с соответствующими шлицами, сформированными внутри осевого отверстия, когда вал двигателя и вал протектора вводятся в узел муфты.
5. Система по п.1, в которой корпус уплотнительного узла коаксиально устанавливается на корпус протектора с одной стороны, и коаксиально устанавливается на двигательную секцию с противоположной стороны.
6. Система по п.2, в которой узел муфты может сдвигаться вдоль оси в корпус протектора для смещения уступа за уплотнительный узел так, чтобы уплотнительный узел окружал часть с меньшим наружным радиусом.
7. Система по п.1, в которой уплотнительный узел содержит кольцевое основание, вдавленное в проход, и уплотнительный элемент по своему наружному диаметру прикреплен к кольцевому основанию.
8. Система по п.1, дополнительно содержащая кольцевой уплотнительный узел, прикрепленный к корпусу двигателя и включающий кольцеобразный корпус, осевое отверстие в корпусе, сквозь которое проходит вал двигателя, уплотнительный диск в кольцевом пространстве между валом двигателя и корпусом, перемещаемый вдоль вала двигателя так, что между валом двигателя и корпусом открывается канал для текучей среды.
9. Система по п.1, дополнительно содержащая запирающий элемент для текучей среды протектора, который прикрепляется к протектору и на который устанавливается уплотнитель запирающего элемента для текучей среды протектора.
10. Система по п.9, дополнительно содержащая коаксиально расположенные фланцы, при этом все фланцы по одному окружают запирающий элемент для текучей среды протектора, корпус протектора и корпус двигателя, отверстия под болты в каждом из фланцев, которые могут быть сцентрированы с отверстиями под болты в других фланцах так, что, когда узел муфты находится в собранном положении, резьбовые крепежные элементы могут быть вставлены в сцентрированные отверстия под болты для скрепления протектора, двигательной секции и запирающего элемента для текучей среды протектора.
11. Система по п.9, дополнительно содержащая верхнее расточенное отверстие, захватывающее уплотнители протектора по наружному диаметру протектора, и нижнюю часть с внешними уплотнителями, которые захватывают отверстие в корпусе двигателя.
12. Способ формирования электрической погружной насосной системы, в котором подготавливают протектор, имеющий корпус протектора и вал протектора; подготавливают двигательную секцию, имеющую корпус двигателя и вал двигателя; частично надвигают муфту на конец вала протектора и размещают муфту в положении предварительной сборки; устанавливают уплотнитель между муфтой и корпусом протектора для удержания текучей среды в корпусе протектора; вставляют конец вала двигателя в муфту с противоположной от вала протектора стороны, когда муфта находится в положении предварительной сборки; и валом двигателя проталкивают муфту дальше в корпус протектора для установки муфты в собранное положение и выведения уплотнителя из герметичного соединения с муфтой так, что обеспечивается сообщение корпуса двигателя и корпуса протектора друг с другом.
13. Способ по п.12, в котором при установке уплотнителя используют кольцевой дискообразный уплотнительный узел, включающий уплотнительный элемент, который выступает радиально внутрь и входит в герметичное соединение с наружной поверхностью узла муфты.
14. Способ по п.13, в котором наружный диаметр узла муфты переходит на уступе на наружной поверхности от большего диаметра к меньшему диаметру, и при установке уплотнителя помещают уплотнительный узел так, чтобы он окружал часть муфты с большим диаметром.
15. Способ по п.12, в котором дополнительно устанавливают уплотнитель в пространство между валом двигателя и корпусом двигателя.
16. Электрическая погружная насосная система, содержащая протектор, включающий корпус, раскрыв на конце корпуса, текучую среду внутри корпуса и вал протектора внутри раскрыва в корпусе протектора; двигательную секцию, включающую корпус, раскрыв на конце корпуса, текучую среду внутри корпуса и вал двигателя внутри раскрыва в корпусе двигателя; уплотнительный узел, присоединенный к концу протектора и имеющий кольцевой уплотнительный элемент; трубчатый узел муфты, имеющий корпус, сформированное в корпусе осевое шлицевое отверстие, в которое с противоположных концов вставлены вал двигателя и вал протектора, часть с большим диаметром вдоль части наружной круговой поверхности корпуса, часть с меньшим диаметром вдоль части наружной круговой поверхности корпуса и уступ вокруг корпуса, определяющий переход между частью с меньшим диаметром и частью с большим диаметром, причем наружная поверхность корпуса узла муфты в первом положении расположена коаксиально относительно уплотнительного элемента и образует с ним герметичное соединение в месте вдоль его части с большим диаметром, и узел муфты может быть сдвинут во второе положение, где его часть с меньшим диаметром окружена уплотнительным элементом для образования кольцевого пространства между корпусом и уплотнительным узлом.
17. Насосная система по п.16, дополнительно содержащая кольцевой уплотнительный узел, прикрепленный к корпусу двигателя, содержащий кольцевой корпус, осевое отверстие в корпусе, сквозь которое выступает вал двигателя, уплотнительный диск в кольцевом пространстве между валом двигателя и корпусом, перемещаемый вдоль вала двигателя так, что между валом двигателя и корпусом образуется канал для текучей среды.
18. Насосная система по п.16, в которой уплотнительный узел содержит кольцевое основание, вдавленное в проход, а уплотнительный элемент по своему наружному диаметру прикреплен к кольцевому основанию.
RU2011127912/03A 2008-12-11 2009-12-11 Соединительное переходное устройство для электрической погружной насосной системы RU2519132C2 (ru)

Applications Claiming Priority (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US12181308P 2008-12-11 2008-12-11
US61/121,813 2008-12-11
US12/635,191 US8419390B2 (en) 2008-12-11 2009-12-10 Electrical submersible pump system connection adapter
US12/635,191 2009-12-10
PCT/US2009/067620 WO2010068833A2 (en) 2008-12-11 2009-12-11 Electrical submersible pump system connection adapter

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2011127912A RU2011127912A (ru) 2013-01-20
RU2519132C2 true RU2519132C2 (ru) 2014-06-10

Family

ID=42240766

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2011127912/03A RU2519132C2 (ru) 2008-12-11 2009-12-11 Соединительное переходное устройство для электрической погружной насосной системы

Country Status (6)

Country Link
US (1) US8419390B2 (ru)
CA (1) CA2746095C (ru)
GB (1) GB2477694B (ru)
RU (1) RU2519132C2 (ru)
SG (1) SG172065A1 (ru)
WO (1) WO2010068833A2 (ru)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2746452C1 (ru) * 2017-11-09 2021-04-14 Бейкер Хьюз Холдингз Ллк Ультразвуковая сварка компонентов электрического погружного насосного узла

Families Citing this family (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9080436B2 (en) * 2010-12-20 2015-07-14 Baker Hughes Incorporated Connection assembly for through tubing conveyed submersible pumps
EP2472055B1 (en) * 2010-12-30 2013-08-07 Welltec A/S Artificial lift tool
US9382786B2 (en) * 2012-12-19 2016-07-05 Baker Hughes Incorporated Rotating flexible joint for use in submersible pumping systems
US20140196881A1 (en) * 2013-01-14 2014-07-17 William Bruce Morrow Apparatus for Connecting A Rotating Drive Rod String To A Downhole Assembly
US9394750B2 (en) * 2013-01-29 2016-07-19 Schlumberger Technology Corporation Collet coupling for electric submersible pump shafts
US9777561B2 (en) * 2013-12-31 2017-10-03 Baker Hughes Incorporated Threaded connectors between submersible well pump modules
US10323641B2 (en) 2014-05-23 2019-06-18 Baker Hughes, A Ge Company, Llc Below motor equalizer of electrical submersible pump and method for filling
US9995118B2 (en) 2014-07-16 2018-06-12 Baker Hughes, A Ge Company, Llc Below motor equalizer of electrical submersible pump and method for connecting
US9702360B2 (en) * 2014-12-30 2017-07-11 Baker Hughes Incorporated Split shell shaft coupling for submersible pump assemblies
US9831740B2 (en) * 2015-09-03 2017-11-28 Alkhorayef Petroleum Company Limited Universal motor adaptor for lead power cable connection systems
WO2017209745A1 (en) * 2016-06-01 2017-12-07 Schlumberger Technology Corporation Submersible torque-resisting coupling
CA2967606C (en) 2017-05-18 2023-05-09 Peter Neufeld Seal housing and related apparatuses and methods of use
CN113167059B (zh) 2018-10-12 2023-05-23 贝克休斯控股有限责任公司 具有可选择的泵的双esp
CN110259838A (zh) * 2019-07-09 2019-09-20 太仓市海谷五金机电设备有限公司 一种油泵动力输入结构
US11649827B2 (en) * 2019-09-26 2023-05-16 Baker Hughes Oilfield Operations Llc Systems and methods for prevention of rotation in permanent magnet motors
US11525442B2 (en) 2020-05-18 2022-12-13 Baker Hughes Oilfield Operations, Llc Method and apparatus for testing for and removing trapped air from submersible well pump assembly
WO2023012031A1 (en) * 2021-08-02 2023-02-09 Zilift Holdings Limited Sealed connection for multiple-section tool deployment in live wells
US11572886B1 (en) * 2021-10-19 2023-02-07 Halliburton Energy Services, Inc. Electrical submersible pump (ESP) seal section service-less flange
US11873702B2 (en) * 2022-03-16 2024-01-16 Halliburton Energy Services, Inc. Electric submersible pump (ESP) assembly shaft-to-shaft tethering
US11905802B2 (en) 2022-04-28 2024-02-20 Halliburton Energy Services, Inc. Ring latch locking shaft coupling for bi-directional loading
US20230349273A1 (en) * 2022-04-28 2023-11-02 Halliburton Energy Services, Inc. Spring actuated axially locking shaft coupling for bi-directional loading

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2099604C1 (ru) * 1996-06-27 1997-12-20 Акционерное общество открытого типа Альметьевский завод погружных электронасосов - "АЛНАС" Протектор для гидравлической защиты погружного маслозаполненного электродвигателя
RU2234785C2 (ru) * 2002-10-31 2004-08-20 Общество с ограниченной ответственностью "Борец" Устройство для гидравлической защиты погружного маслозаполненного электродвигателя
RU2268397C1 (ru) * 2004-06-02 2006-01-20 Закрытое акционерное общество "Электон" Погружная насосная установка

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5954483A (en) * 1996-11-21 1999-09-21 Baker Hughes Incorporated Guide member details for a through-tubing retrievable well pump
US6241016B1 (en) * 1998-04-03 2001-06-05 R & M Energy Systems Drive head assembly
US5908288A (en) * 1998-05-14 1999-06-01 Moran; Joseph F. Fluid coupler for a stacked pump system
US6322331B1 (en) * 1998-11-10 2001-11-27 Baker Hughes Incorporated Tubular junction for tubing pump
GB9914150D0 (en) * 1999-06-18 1999-08-18 Rotech Holdings Limited Improved pump
US6602059B1 (en) * 2001-01-26 2003-08-05 Wood Group Esp, Inc. Electric submersible pump assembly with tube seal section
US6883604B2 (en) * 2001-06-05 2005-04-26 Baker Hughes Incorporated Shaft locking couplings for submersible pump assemblies
US7325601B2 (en) * 2001-06-05 2008-02-05 Baker Hughes Incorporated Shaft locking couplings for submersible pump assemblies
US6752560B2 (en) * 2001-06-18 2004-06-22 Baker Hughes Incorporated Removable splined shaft end for submersible pumps
US6863124B2 (en) * 2001-12-21 2005-03-08 Schlumberger Technology Corporation Sealed ESP motor system
US6666664B2 (en) * 2002-02-15 2003-12-23 Schlumberger Technology Corporation Technique for protecting a submersible motor
US6964299B2 (en) * 2003-08-13 2005-11-15 Schlumberger Technology Corporation Submersible pumping system
US7549849B2 (en) * 2005-02-23 2009-06-23 Schlumberger Technology Corporation Tandem motors
EP1971748B1 (en) * 2005-11-30 2018-05-23 Magnomatics Limited Wellbore motor having magnetic gear drive
US7611338B2 (en) * 2006-03-23 2009-11-03 Baker Hughes Incorporated Tandem ESP motor interconnect vent
US8021132B2 (en) * 2008-02-12 2011-09-20 Baker Hughes Incorporated Pump intake for electrical submersible pump

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2099604C1 (ru) * 1996-06-27 1997-12-20 Акционерное общество открытого типа Альметьевский завод погружных электронасосов - "АЛНАС" Протектор для гидравлической защиты погружного маслозаполненного электродвигателя
RU2234785C2 (ru) * 2002-10-31 2004-08-20 Общество с ограниченной ответственностью "Борец" Устройство для гидравлической защиты погружного маслозаполненного электродвигателя
RU2268397C1 (ru) * 2004-06-02 2006-01-20 Закрытое акционерное общество "Электон" Погружная насосная установка

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
ИВАНОВСКИЙ В.Н. и др. Нефтегазопромысловое оборудование. -М., ЦентрЛитНефтеГаз, 2006, с.187-261 *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2746452C1 (ru) * 2017-11-09 2021-04-14 Бейкер Хьюз Холдингз Ллк Ультразвуковая сварка компонентов электрического погружного насосного узла

Also Published As

Publication number Publication date
WO2010068833A3 (en) 2010-10-14
CA2746095C (en) 2015-06-02
US20100150751A1 (en) 2010-06-17
US8419390B2 (en) 2013-04-16
GB2477694A (en) 2011-08-10
RU2011127912A (ru) 2013-01-20
GB2477694B (en) 2012-12-12
GB201109587D0 (en) 2011-07-20
CA2746095A1 (en) 2010-06-17
SG172065A1 (en) 2011-07-28
WO2010068833A2 (en) 2010-06-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2519132C2 (ru) Соединительное переходное устройство для электрической погружной насосной системы
US20070277969A1 (en) Seal Section for Electrical Submersible Pump
CA2898348C (en) Bladder stress reducer cap
BR112019014887A2 (pt) Conexão de condutor de energia de motor compensada em pressão para bomba submersível
RU2744850C2 (ru) Внутрискважинный перекрывающий узел
CA3171072C (en) Seal bladder bonding sleeves for submersible well pump assembly
US8491282B2 (en) Pressure mitigating dielectric debris seal for a pothead interface
US8347969B2 (en) Apparatus and method for compensating for pressure changes within an isolated annular space of a wellbore
US8419387B1 (en) Bag seal mounting plate with breather tube
CN105008659A (zh) 井筒传送设备
RU2645106C1 (ru) Устройство для гидравлической защиты погружного маслозаполненного электродвигателя
CA2961631A1 (en) Redundant esp seal section chambers
RU195561U1 (ru) Установка для закачки жидкости в пласт
RU2686212C1 (ru) Пакер механический упорный
US11332981B2 (en) Coated electrical connector bands and pressure compensation assemblies for downhole electrical disconnect tools
CA2998137C (en) Modular seal section with external ports to configure chambers in series or parallel configuration
US8695712B2 (en) Wellhead tree pressure compensating device
CN113090226A (zh) 桥塞控制开关
CA2992550C (en) Metal-to-metal sealed power connection for submersible pump motor
RU2752899C2 (ru) Модульная система лабиринтного уплотнения для использования c электрическими погружными насосами
RU194352U1 (ru) Пакер с кабельным вводом
NO20180100A1 (en) Metal-to-Metal Sealed Power Connection for Submersible Pump Motor
WO2019147221A1 (en) Metal-to-metal sealed power connection for submersible pump motor

Legal Events

Date Code Title Description
QB4A Licence on use of patent

Free format text: LICENCE

Effective date: 20160801