RU2520797C2 - Borehole multistage modular pump and pump stage - Google Patents
Borehole multistage modular pump and pump stage Download PDFInfo
- Publication number
- RU2520797C2 RU2520797C2 RU2010137042/06A RU2010137042A RU2520797C2 RU 2520797 C2 RU2520797 C2 RU 2520797C2 RU 2010137042/06 A RU2010137042/06 A RU 2010137042/06A RU 2010137042 A RU2010137042 A RU 2010137042A RU 2520797 C2 RU2520797 C2 RU 2520797C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- hub
- impeller
- guide apparatus
- pump
- polymer
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Группа изобретений относится к насосостроению, а именно к погружным многоступенчатым центробежным насосам, предназначенным для добычи нефти из скважин.The group of inventions relates to pump engineering, namely to submersible multistage centrifugal pumps designed for oil production from wells.
Известен погружной многоступенчатый модульный центробежный насос, описанный в патенте RU 2317445 С1, опубл. 20.02.2008, взятый в качестве прототипа. Погружной многоступенчатый модульный центробежный насос содержит ряд аналогичных модуль-секций, каждая модуль-секция имеет корпус, в котором установлены ступени, и основание, которое ввернуто в корпус модуль-секции. В корпусе установлены радиальные промежуточные подшипники скольжения, имеющие две твердосплавные втулки, которые образуют пару трения скольжения.Known submersible multistage modular centrifugal pump described in patent RU 2317445 C1, publ. 02.20.2008, taken as a prototype. Submersible multistage modular centrifugal pump contains a number of similar module sections, each module section has a housing in which the steps are installed, and a base, which is screwed into the housing of the module section. In the housing, radial intermediate sliding bearings are installed, having two carbide bushings that form a pair of sliding friction.
Недостатком прототипа является недостаточно высокий ресурс работы ступеней насоса, обусловленный тем, что ступени выполнены металлическими, например, из чугуна типа нирезист. Металлические ступени имеют более высокую скорость солеотложения по сравнению со ступенями из полимерных материалов, большую массу, что увеличивает нагрузку на промежуточные подшипники корпуса насоса. Этим обусловлено снижение ресурса работы насоса.The disadvantage of the prototype is the insufficiently high resource of the pump stages, due to the fact that the stages are made of metal, for example, from cast iron type niresist. Metal steps have a higher rate of scaling compared to steps made of polymeric materials, a large mass, which increases the load on the intermediate bearings of the pump housing. This is due to a decrease in the pump life.
Известна ступень погружного многоступенчатого центробежного насоса по патенту на изобретение RU 2274769 С1, опубл. 20.04.2006, которая содержит рабочее колесо из полимерного материала, направляющий аппарат, состоящий из металлического стакана, включающего наружную втулку и верхний диск с осевой опорой, полимерные проточную часть и нижний диск. Роль ступицы направляющего аппарата выполняет металлический закладной элемент, который образует радиальную пару трения с полимерной ступицей рабочего колеса.Known step submersible multistage centrifugal pump according to the patent for invention RU 2274769 C1, publ. 04/20/2006, which contains an impeller made of polymeric material, a guiding apparatus consisting of a metal cup, including an outer sleeve and an upper disk with axial support, a polymer flow part and a lower disk. The role of the hub of the guide apparatus is performed by a metal embedded element, which forms a radial friction pair with a polymer impeller hub.
Недостатком является низкая эксплуатационная надежность ступени, обусловленная тем, что коэффициент теплового расширения металлического закладного элемента выше, чем коэффициент теплового расширения полимерного материала, что может привести к выпадению ступицы рабочего колеса из направляющего аппарата, что в итоге приводит к снижению надежности конструкции. На металлическом элементе выше скорость солеотложения и адгезия (крепление соли к материалу). При отключении насосной установки с такими ступенями на этом элементе может произойти отложение соли с образованием твердого нароста. При последующем включении насоса это может привести к заклиниванию или оплавлению полимерной ступицы рабочего колеса. Кроме того, наличие металлического закладного элемента приводит к увеличению времени изготовления изделия и следовательно себестоимости.The disadvantage is the low operational reliability of the stage, due to the fact that the coefficient of thermal expansion of the metal embedded element is higher than the coefficient of thermal expansion of the polymer material, which can lead to the loss of the impeller hub from the guide apparatus, which ultimately leads to a decrease in the design reliability. The rate of scaling and adhesion is higher on the metal element (salt is attached to the material). When the pump unit with such steps is turned off, salt may form on this element with the formation of a solid growth. The next time the pump is turned on, this can lead to jamming or melting of the polymer impeller hub. In addition, the presence of a metal embedded element leads to an increase in the time of manufacture of the product and therefore the cost.
Задачей изобретения, достигаемой при реализации каждого изобретения заявленной группы, является получение технического результата, выражающегося в повышении эксплуатационной надежности насоса, а также снижении его себестоимости.The objective of the invention, achieved by implementing each invention of the claimed group, is to obtain a technical result, which is expressed in increasing the operational reliability of the pump, as well as reducing its cost.
Погружной многоступенчатый модульный центробежный насос, обеспечивающий достижение указанного выше технического результата, содержит головку, основание и корпус, в котором установлены ступени, каждая из которых содержит полимерное рабочее колесо со ступицей и направляющий аппарат, включающий стакан с наружной втулкой, верхний диск и осевую опору, которые выполнены из металла, лопасти и нижний диск, которые выполнены из полимерного материала. В корпусе установлены радиальные промежуточные подшипники с двумя твердосплавными втулками, одна из которых установлена на валу насоса, а другая в корпусе подшипника. При этом в соответствии с изобретением, направляющий аппарат содержит ступицу, выполненную из полимерного материала, расстояние между промежуточными радиальными подшипниками (в корпусе насоса) с твердосплавными втулками составляет не более чем 0,5 метра.The submersible multistage modular centrifugal pump, which ensures the achievement of the above technical result, contains a head, a base and a housing in which steps are installed, each of which contains a polymer impeller with a hub and a guiding apparatus, including a cup with an external sleeve, an upper disk and an axial support, which are made of metal, the blades and the lower disk, which are made of polymer material. Radial intermediate bearings with two carbide bushings are installed in the housing, one of which is mounted on the pump shaft and the other in the bearing housing. Moreover, in accordance with the invention, the guide apparatus contains a hub made of a polymer material, the distance between the intermediate radial bearings (in the pump housing) with carbide bushings is not more than 0.5 meters.
Ступень погружного многоступенчатого модульного центробежного насоса, обеспечивающая достижение указанного выше технического результата, содержит полимерное рабочее колесо со ступицей и направляющий аппарат, включающий стакан с наружной втулкой, верхний диск и осевую опору, которые выполнены из металла, лопасти и нижний диск, которые выполнены из полимерного материала, в соответствии с изобретением направляющий аппарат содержит ступицу, выполненную из полимерного материала.The step of a submersible multistage modular centrifugal pump, ensuring the achievement of the above technical result, contains a polymer impeller with a hub and a guiding apparatus, including a cup with an external sleeve, an upper disk and an axial support, which are made of metal, blades and a lower disk, which are made of polymer material, in accordance with the invention, the guide apparatus contains a hub made of a polymeric material.
Кроме того, в частном случае реализации изобретения на ступице рабочего колеса и(или) направляющего аппарата выполнены выемки.In addition, in the particular case of the invention, recesses are made on the hub of the impeller and (or) the guide apparatus.
Кроме того, в частном случае реализации изобретения на ступице рабочего колеса и(или) направляющего аппарата выполнены выемки, длина которых составляет не более 90% от длины контакта пары трения, образуемой ступицей рабочего колеса и ступицей направляющего аппарата.In addition, in the particular case of the invention, recesses are made on the hub of the impeller and (or) the guide apparatus, the length of which is not more than 90% of the contact length of the friction pair formed by the hub of the impeller and the hub of the guide apparatus.
Кроме того, в частном случае реализации изобретения, на ступице рабочего колеса и(или) направляющего аппарата выполнены выемки в виде винтовой канавки.In addition, in the particular case of the invention, recesses in the form of a helical groove are made on the hub of the impeller and (or) the guide apparatus.
Кроме того, в частном случае реализации изобретения, полимерный материал представляет собой материал на основе фторполимера.In addition, in the particular case of the invention, the polymer material is a material based on fluoropolymer.
При этом фторполимер представляет собой полифениленсульфид.In this case, the fluoropolymer is a polyphenylene sulfide.
Кроме того, в частном случае реализации изобретения, полимерный материал состоит из следующих компонентов:In addition, in the particular case of the invention, the polymeric material consists of the following components:
Изготовление ступицы направляющего аппарата, так же как и нижнего диска направляющего аппарата из полимерного материала, позволяет исключить выпадение ступицы в процессе работы насосной установки. Помимо этого, изготовление ступиц рабочего колеса и направляющего аппарата из полимера снижает скорость отложения солей в паре трения ступени в сравнении с выполнением одной из ступиц ступени из металла. Это повышает надежность конструкции ступени и погружного центробежного насоса в целом.The manufacture of the hub of the guide vane, as well as the lower disk of the guide vane from polymer material, eliminates the loss of the hub during operation of the pump unit. In addition, the manufacture of the impeller hubs and the guide vane made of polymer reduces the rate of salt deposition in the friction pair of the step in comparison with the performance of one of the step hubs of metal. This increases the reliability of the design of the stage and the submersible centrifugal pump as a whole.
Выполнение ступицы направляющего аппарата ступени из полимера уменьшает время изготовления и себестоимость изделия.The implementation of the hub of the guide apparatus of the stage of the polymer reduces the manufacturing time and cost of the product.
Пара трения полимер по полимеру является менее износостойкой, чем металл по металлу, но установка промежуточных радиальных подшипников с твердосплавными втулками в корпусе насоса на расстоянии не более 0,5 метра позволяет не использовать ступень в качестве радиальной опоры, исключая, таким образом, возможность износа ступиц.A polymer-by-polymer friction pair is less wear-resistant than metal-to-metal, but the installation of intermediate radial bearings with carbide bushings in the pump casing at a distance of no more than 0.5 meters allows you to not use the stage as a radial support, thus eliminating the possibility of wear of the hubs .
Пара трения полимер по полимеру является менее надежной в сравнении с парой трения материалов металл по металлу из-за плохого отвода тепла от пары трения. Эта проблема решается путем выполнения выемки в ступице рабочего колеса и(или) направляющего аппарата, что позволяет эффективно отводить тепло через указанную выемку.A polymer-by-polymer friction pair is less reliable than metal-to-metal friction pair due to poor heat removal from the friction pair. This problem is solved by making a recess in the hub of the impeller and (or) the guide apparatus, which allows you to effectively remove heat through the specified recess.
Изготовление выемок на ступице рабочего колеса и(или) направляющего аппарата, длина которых составляет не более 90% от длины контакта пары трения, образуемой ступицей рабочего колеса и ступицей направляющего аппарата, позволяет устранить протечки в ступени за счет наличия участка без выемок для уплотнения.The manufacture of recesses on the hub of the impeller and (or) the guide apparatus, the length of which is not more than 90% of the contact length of the friction pair formed by the hub of the impeller and the hub of the guide apparatus, eliminates leaks in the step due to the presence of a section without recesses for sealing.
Твердая частица, попадая в винтовую канавку ступицы направляющего аппарата и(или) рабочего колеса, отводится по ней из пары трения ступени. Таким образом, изготовление выемок в виде винтовой канавки позволяет эффективно отводить механические примеси из пары трения и тепло.A solid particle falling into the helical groove of the hub of the guide apparatus and (or) the impeller is discharged along it from the friction pair of the step. Thus, the manufacture of recesses in the form of a helical groove allows you to effectively remove mechanical impurities from the friction pair and heat.
Погружной многоступенчатый модульный центробежный насос изображен на следующих чертежах.Submersible multi-stage modular centrifugal pump is shown in the following drawings.
На фиг.1 изображен общий вид насоса.Figure 1 shows a General view of the pump.
На фиг.2 - ступень насоса в разрезе в виде сбоку.Figure 2 is a section of the pump in a side view.
На фиг.3 - ступень насоса в разрезе в виде сбоку, в которой в ступице рабочего колеса выполнена выемка в виде продольной канавки.Figure 3 is a section of the pump in a side view in which a recess in the form of a longitudinal groove is made in the hub of the impeller.
На фиг.4 - ступень насоса в разрезе в виде сбоку, в которой в ступице рабочего колеса выполнена выемка.Figure 4 is a section of the pump in a side view in which a recess is made in the hub of the impeller.
Погружной многоступенчатый модульный центробежный насос, содержащий головку 1, основание 2 и корпус 3, в котором установлены ступени, каждая из которых содержит полимерное рабочее колесо 4 со ступицей 5 и направляющий аппарат 6, включающий стакан 7 с наружной втулкой, верхним диском и осевой опорой (на фигуре не обозначены), которые выполнены из металла. Лопасти и нижний диск направляющего аппарата 6 выполнены из полимерного материала. Направляющий аппарат 6 содержит ступицу 8, также выполненную из полимерного материала. В корпусе 3 установлены радиальные промежуточные подшипники 9 с двумя твердосплавными втулками, одна из твердосплавных втулок 10 установлена на валу 11 насоса, а другая твердосплавная втулка 12 в корпусе подшипника 9.A submersible multistage modular centrifugal pump containing a head 1, a base 2 and a housing 3, in which stages are installed, each of which contains a
В ступице 5 рабочего колеса 4 и(или) в ступице 8 направляющего аппарата 6 изготовлена выемка 13 (в виде продольной канавки). Длина Lb выемки 13 составляет не более 90% от длины Lk контакта ступицы 5 рабочего колеса 4 и ступицы 8 направляющего аппарата 6.In the
Для эффективного отвода механических примесей выемка 13 может быть выполнена в виде винтовой канавки (см. фиг.4).For effective removal of mechanical impurities, the
Расстояние между промежуточными радиальными подшипниками 9 в корпусе насоса с твердосплавными втулками 10, 11 составляет не более чем 0,5 метра.The distance between the intermediate radial bearings 9 in the pump housing with carbide bushings 10, 11 is not more than 0.5 meters.
Погружной многоступенчатый модульный центробежный насос работает следующим образом.Submersible multistage modular centrifugal pump operates as follows.
При вращении вала 11 погружного насоса рабочая жидкость последовательно входит в основание 2, проходит через ступени, содержащие рабочие колеса 4 и направляющие аппараты 6, промежуточные радиальные подшипники 9, выходит через головку 1. При вращении рабочих колес 4 рабочая жидкость получает потенциальную энергию давления и кинетическую энергию движения жидкости. В направляющих аппаратах 6 кинетическая энергия переходит в потенциальную. При расстоянии между промежуточными подшипниками 9, которое составляет не более 0,5 метра, ступень не выполняет роль радиальной опоры, так как все радиальные силы, действующие на рабочие колеса 4 будут восприниматься радиальными промежуточными подшипниками 9. В этом случае ступицы 5 рабочих колес 4 и ступицы 8 направляющих аппаратов 6 могут быть изготовлены из материалов менее износостойких, чем металл, например, из полимерного материала. Ступица 8 из полимерного материала имеет надежное крепление к нижнему диску направляющего аппарата 6, который изготовлен также из полимерного материала, более низкую скорость солеотложения и позволяет снизить себестоимость ступени насоса и насоса в целом.When the shaft 11 of the submersible pump rotates, the working fluid enters the base 2 sequentially, passes through the stages containing the
Выемки 13, изготовленные в ступице 5 рабочего колеса 4 и(или) в ступице 8 направляющего аппарата 6, позволяют эффективно отводить тепло из радиальной пары ступени.The
Изготовление выемок 13 на ступице направляющего аппарата и(или) ступице рабочего колеса, длина Lb которых меньше длины Lk контакта ступиц 5 рабочего колеса 4 и ступиц 8 направляющего аппарата 6, позволяет устранить протечки в ступени за счет наличия участка без выемок для уплотнения.The manufacture of
Изготовление выемок 13 в виде винтовой канавки (см. фиг.4) позволяет эффективно отводить механические примеси из пары трения и тепло.The manufacture of
Claims (11)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2010137042/06A RU2520797C2 (en) | 2010-09-07 | 2010-09-07 | Borehole multistage modular pump and pump stage |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2010137042/06A RU2520797C2 (en) | 2010-09-07 | 2010-09-07 | Borehole multistage modular pump and pump stage |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2010137042A RU2010137042A (en) | 2012-03-20 |
RU2520797C2 true RU2520797C2 (en) | 2014-06-27 |
Family
ID=46029612
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2010137042/06A RU2520797C2 (en) | 2010-09-07 | 2010-09-07 | Borehole multistage modular pump and pump stage |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2520797C2 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2628470C1 (en) * | 2016-10-17 | 2017-08-17 | Общество с ограниченной ответственностью "Ижнефтепласт" | Stage of submersible multistage centrifugal pump |
RU2748009C1 (en) * | 2020-03-02 | 2021-05-18 | Владимир Никандрович Кокарев | Module-section of submersible multistage centrifugal pump with integrated wear-resistant plain bearings |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6106224A (en) * | 1998-04-02 | 2000-08-22 | Camco International Inc. | Downthrust pads for submersible centrifugal pumps |
US6565257B1 (en) * | 1998-09-23 | 2003-05-20 | Steven C. Kennedy | Submergible pumping system with thermal sprayed polymeric wear surfaces |
RU2274769C1 (en) * | 2004-10-01 | 2006-04-20 | Николай Иванович Востриков | Stage of submersible multistage centrifugal pump |
RU2317445C1 (en) * | 2006-05-22 | 2008-02-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Тюменский государственный нефтегазовый университет" | Submersible multistage modular centrifugal pump |
RU2330187C1 (en) * | 2006-10-30 | 2008-07-27 | Шлюмбергер Текнолоджи Б.В. (Schlumberger Technology B.V.) | Submerged electrically-driven pump |
-
2010
- 2010-09-07 RU RU2010137042/06A patent/RU2520797C2/en active IP Right Revival
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6106224A (en) * | 1998-04-02 | 2000-08-22 | Camco International Inc. | Downthrust pads for submersible centrifugal pumps |
US6565257B1 (en) * | 1998-09-23 | 2003-05-20 | Steven C. Kennedy | Submergible pumping system with thermal sprayed polymeric wear surfaces |
RU2274769C1 (en) * | 2004-10-01 | 2006-04-20 | Николай Иванович Востриков | Stage of submersible multistage centrifugal pump |
RU2317445C1 (en) * | 2006-05-22 | 2008-02-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Тюменский государственный нефтегазовый университет" | Submersible multistage modular centrifugal pump |
RU2330187C1 (en) * | 2006-10-30 | 2008-07-27 | Шлюмбергер Текнолоджи Б.В. (Schlumberger Technology B.V.) | Submerged electrically-driven pump |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2628470C1 (en) * | 2016-10-17 | 2017-08-17 | Общество с ограниченной ответственностью "Ижнефтепласт" | Stage of submersible multistage centrifugal pump |
RU2748009C1 (en) * | 2020-03-02 | 2021-05-18 | Владимир Никандрович Кокарев | Module-section of submersible multistage centrifugal pump with integrated wear-resistant plain bearings |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2010137042A (en) | 2012-03-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US20090285678A1 (en) | System, method and apparatus for open impeller and diffuser assembly for multi-stage submersible pump | |
US10465695B2 (en) | Thrust washer and diffuser for use in a downhole electrical submersible pump | |
US10424988B2 (en) | Downhole electric submersible pumps with high rotordynamic stability margin | |
CN100365289C (en) | Multi-stage centrifugal pump capable of self-balancing axial force by impeller | |
RU2520797C2 (en) | Borehole multistage modular pump and pump stage | |
AU2012296526B2 (en) | Bearing assembly for a vertical turbine pump | |
RU2274769C1 (en) | Stage of submersible multistage centrifugal pump | |
RU2413876C1 (en) | Stage of downhole multistage rotary pump | |
US20130058777A1 (en) | Submersible pump stage | |
US20160348686A1 (en) | Screw pump and impeller fan assemblies and method of operating | |
RU2751684C1 (en) | Installation of submersible multistage pump to maintain reservoir pressure | |
RU2371611C1 (en) | Multi-stage centrifugal pump | |
CN205401146U (en) | Festival segmentation multistage centrifugal pump | |
WO2016014059A1 (en) | Downhole electrical submersible pump with upthrust balance | |
EP3436703B1 (en) | Impeller-type liquid ring compressor | |
RU2518713C1 (en) | Stage of downhole multistage rotary pump | |
RU2311561C1 (en) | Design of multistage pump | |
JP2006009740A (en) | Submersible motor pump | |
RU212053U1 (en) | Installation with a submersible centrifugal pump to maintain reservoir pressure | |
RU2560105C2 (en) | Stage of submersible multi-stage high flow rate centrifugal pump | |
RU66444U1 (en) | SUBMERSIBLE MULTI-STAGE CENTRIFUGAL PUMP | |
CN201786724U (en) | Hard alloy tri-combination radial sliding bearing | |
RU2457366C2 (en) | Downhole multistage modular rotary pump | |
RU218918U1 (en) | Installation of a submersible multistage pump with working bodies made of solid niresist | |
RU2355917C1 (en) | Runner of well multi-stage centrifugal pump for oil extracting and method for fabrication of this pump |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20180908 |
|
NF4A | Reinstatement of patent |
Effective date: 20210824 |