RU2532469C1 - Submersible pump set - Google Patents
Submersible pump set Download PDFInfo
- Publication number
- RU2532469C1 RU2532469C1 RU2013128061/06A RU2013128061A RU2532469C1 RU 2532469 C1 RU2532469 C1 RU 2532469C1 RU 2013128061/06 A RU2013128061/06 A RU 2013128061/06A RU 2013128061 A RU2013128061 A RU 2013128061A RU 2532469 C1 RU2532469 C1 RU 2532469C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- screw
- pump
- nut
- rod
- housing
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области насосного оборудования и может быть использовано для подъема жидкости с большой глубины.The invention relates to the field of pumping equipment and can be used to lift liquids from great depths.
Известен наземный привод штангового насоса, содержащий электродвигатель, кинематически связанный с двухходовым винтом передачи винт-гайка. При вращении винта гайка, соединенная со штангами, совершает возвратно-поступательные движения в осевом направлении по вертикальной направляющей [Патент РФ №2133875 от 1999.07.27]. Недостатком привода является быстрый износ и небольшой срок службы передачи винт-гайка скольжения и низкий КПД вследствие высоких потерь на трение.A ground-based drive of a sucker-rod pump is known, comprising an electric motor kinematically connected with a two-way screw-nut transmission screw. When the screw rotates, the nut connected to the rods makes reciprocating movements in the axial direction along the vertical guide [RF Patent No. 2133875 from 1999.07.27]. The disadvantage of the drive is its rapid wear and short transmission life of the screw-nut slip and low efficiency due to high friction losses.
Известен также наземный привод скважинного плунжерного насоса, содержащий по меньшей мере два установленных параллельно шариковинтовых привода штанг от реверсивного электродвигателя. Гайки привода, соединенные траверсой с полированным штоком, совершают возвратно-поступательное движение. Винты соединены с электродвигателем и защищены от окружающей среды гофрированными эластичными оболочками. В верхней и нижней точках корпуса установлены концевые выключатели для переключения реверса электродвигателя, а также выключатели аварийного снятия напряжения [Патент США №5404767 от 1995.01.05].Also known is a surface drive of a borehole plunger pump comprising at least two parallel-mounted ball screw drives of rods from a reversible electric motor. The drive nuts connected by a traverse to a polished rod perform a reciprocating motion. The screws are connected to the electric motor and protected from the environment by corrugated elastic shells. At the upper and lower points of the housing, limit switches are installed to switch the reverse of the electric motor, as well as emergency voltage relief switches [US Patent No. 5,405,767 of 1995.01.05].
Недостатки привода следующие: The disadvantages of the drive are as follows:
1. Габариты привода, состоящего из двух и более параллельных шариковинтовых передач и траверсы, не позволяют его использовать в погружном варианте.1. The dimensions of the drive, consisting of two or more parallel ballscrews and crossheads, do not allow it to be used in the submersible version.
2. Недостаточная герметизация шариковинтового привода, которая делает его неработоспособным, погруженным в скважину.2. Insufficient sealing of the ball screw drive, which makes it inoperative, immersed in the well.
3. Использование концевых выключателей для управления реверсом двигателя и аварийного отключения в условиях скважины связано с прокладной отдельной кабельной линии, снижающей надежность агрегата в целом.3. The use of limit switches to control engine reverse and emergency shutdown in well conditions is associated with a separate cable line laying, which reduces the reliability of the unit as a whole.
Наиболее близким техническим решением (прототипом) является погружной насосный агрегат, включающий корпус, эластичную оболочку, реверсивный электродвигатель, ведущий вал которого соединен с винтом передачи винт-гайка качения, находящейся в подвижном соединении с корпусом и соединенной со штангой привода насоса, штанга уплотнена в корпусе и связана с гайкой посредством полого штока, охватывающего винт и входящего с ним в подвижное соединение, а внутренние полости корпуса и эластичной оболочки заполнены маслом, причем наружная поверхность оболочки сообщается с полостью скважины, а на винте и полом штоке установлены демпферы, при этом полый шток располагается маслозаполненной эластичной оболочке [Патент РФ №2347947 от 2007.09.04].The closest technical solution (prototype) is a submersible pump unit, comprising a housing, an elastic shell, a reversible electric motor, the drive shaft of which is connected to a screw-nut rolling screw, which is in a movable connection with the housing and connected to the pump drive rod, the rod is sealed in the housing and connected to the nut by means of a hollow rod that encloses the screw and enters into the movable connection with it, and the internal cavities of the housing and the elastic shell are filled with oil, and the outer surface be shell communicates with the cavity of the well and on the screw stem and the floor mounted dampers, wherein the hollow stem is oil-filled elastic shell [RF patent №2347947 from 2007.09.04].
Недостатки привода следующие:The disadvantages of the drive are as follows:
1. Быстрый износ и небольшой срок службы передачи винт-гайка качения, обусловленной неудачным способом закрепления винта.1. Fast wear and short transmission life of the screw-nut rolling, due to an unsuccessful method of securing the screw.
2. Несоответствие требуемых динамических нагрузок, возникающих при работе передачи винт-гайка качения.2. The mismatch of the required dynamic loads that occur during operation of the transmission screw-nut rolling.
Техническим эффектом предлагаемого изобретения является повышение надежности работы погружного насосного агрегата и увеличение ресурса передачи винт-гайка качения за счет предотвращения ее разрушения, возникающего из-за крутящей и осевой нагрузки, а также возможность повышения критической частоты вращения винта.The technical effect of the invention is to increase the reliability of the submersible pump unit and to increase the transmission resource of the rolling screw-nut due to the prevention of its destruction arising due to torque and axial load, as well as the possibility of increasing the critical rotational speed of the screw.
Заявленный технический эффект достигается решением технической задачи, направленной на увеличение межремонтного периода погружного насосного агрегата.The claimed technical effect is achieved by solving a technical problem aimed at increasing the overhaul period of a submersible pump unit.
Поставленная техническая задача решается за счет того, в погружном насосном агрегате, включающем маслозаполненный корпус с эластичной оболочкой, реверсивный электродвигатель с протектором, ведущий вал которого связан с винтом передачи винт-гайка качения, находящейся в подвижном соединении с корпусом и соединенной со штангой привода насоса, которая уплотнена в корпусе и связана с гайкой, которая посредством полого вала, охватывающая винт, соединена с валом электродвигателя и зафиксирована от осевого и радиального перемещения в корпусе с помощью подшипников, а винт, отцентрированный в корпусе и связанный верхним концом со штангой привода насоса, при взаимодействии с гайкой выполнен с возможностью совершать возвратно-поступательные движения внутри полого вала и корпуса, приводя таким образом в действие насос. Демпферы выполнены единым блоком, который связан с винтом и со штангой привода насоса.The stated technical problem is solved due to the fact that in the submersible pump unit, which includes an oil-filled casing with an elastic shell, a reversible electric motor with a tread, the drive shaft of which is connected to a screw-nut rolling screw, which is movably connected to the casing and connected to the pump drive rod, which is sealed in the housing and connected with a nut, which is connected to the motor shaft by means of a hollow shaft enclosing the screw and is fixed from axial and radial movement in the housing using bearings, and the screw, centered in the housing and connected with the upper end to the pump drive rod, interacting with the nut is made with the possibility of reciprocating movements inside the hollow shaft and the housing, thereby driving the pump. The dampers are made as a single unit, which is connected to the screw and to the pump drive rod.
Сущность предлагаемого изобретения заключается в том, что в погружном насосном агрегате гайка (передачи винт-гайка качения) с помощью подшипников зафиксирована и отцентрирована в корпусе в осевом и радиальном направлении, а винт, связанный с приводной штангой насоса, испытывает только осевую нагрузку, в отличие от аналога, где на него кроме осевой нагрузки действует крутящий момент. Снижение нагрузки на винт должно существенно повысить надежность работы насосного агрегата. Расположение демпферов единым блоком (на центраторе приводной штанги насоса) упрощает конструкцию.The essence of the invention lies in the fact that in a submersible pump unit, the nut (transmission screw-nut rolling) with bearings and is centered in the housing in the axial and radial direction, and the screw associated with the drive rod of the pump experiences only axial load, unlike from the analogue, where in addition to the axial load, a torque acts on it. Reducing the load on the screw should significantly increase the reliability of the pump unit. The location of the dampers as a single unit (on the centralizer of the pump drive rod) simplifies the design.
На фиг.1 схематично изображен скважинный насосный агрегат.Figure 1 schematically shows a downhole pumping unit.
На фиг.2 изображен демпферный блок.Figure 2 shows the damper block.
Насосный агрегат содержит маслозаполненный корпус 1, соединенный с реверсивным электродвигателем 2, снабженным гидрозащитой. Электродвигатель 2 соединен кабелем со станцией управления, установленной на поверхности (не показаны). Вал 3 электродвигателя 2 через промежуточный вал 4 соосно соединен с полым валом 5, который в свою очередь соосно соединен с гайкой 6 винтовой передачи (гайка 6, винт 7).The pump unit contains an oil-filled
Винт 7 своим верхним концом жестко связан с центратором 8, который посредством выступов 9 входит в подвижное соединение с пазами 10, выполненными в корпусе 1, обеспечивая продольное перемещение винта 7 внутри полого вала 5 и корпуса 1.The
Гайка 6 расположена между опорами 11, 12 и центрирована от осевого и радиального перемещения упорно-радиальными подшипниками 13, 14. Демпферы 15, 16 выполнены единым блоком и установлены на подвижной штанге 17 над и под центратором 8. Демпферы 15, 16 выполнены в виде пружин.The
Промежуточный вал 4 установлен внутри маслозаполненной эластичной оболочки 18, полость которой сообщается с полостью корпуса 1, а внешняя поверхность - с полостью скважины. Центратор 8 соединен штангой 17 с насосом 19, имеющим выпускные отверстия 20. Штанга 17 уплотнена в корпусе 1 кольцевым уплотнением 21.The
Агрегат работает следующим образом.The unit operates as follows.
Вращение вала 3 реверсивного электродвигателя 2 передается через промежуточный вал 4 и полый вал 5 на гайку 6 винтовой передачи качения. При этом винт 7, взаимодействуя с гайкой 6 и одновременно входя в подвижное соединение с пазами 10 корпуса 1 посредством выступов 9 в центраторе 8, совершает продольные перемещения до верхнего (нижнего) положения. Вследствие этого связанная с винтом 7 через центратор 8 штанга 17 перемещает плунжер насоса 19. Жидкость в насос 19 поступает через выпускные отверстия 20, причем длина хода плунжера насоса 19 соответствует числу оборотов двигателя 2 в одном направлении.The rotation of the
При ходе винта 7 вниз и сжатии пружины демпфера 16 ток электродвигателя 2 возрастает. При заданной величине тока, соответствующей деформации пружины демпфера 16 или перемещению винта 7, происходит реверсирование электродвигателя 2. При ходе вверх электродвигатель 2 совершает заданное число оборотов, которое соответствует величине хода винта 7 и плунжера насоса 19, и снова происходит его реверсирование. После чего начинается перемещение вниз винта 7 и связанного с ним через штангу 17 плунжера насоса 19.When the
При сбое отсчета числа оборотов двигателя 2 и аварийном выходе винта 7 выше крайнего верхнего положения пружина демпфера 15 упирается в корпус 1, что приводит к возрастанию силы тока в двигателе 2 и его отключению станцией управления. При выходе винта 7 ниже крайнего нижнего положения он упирается в пружину нижнего демпфера 16, и, если деформация превышает величину деформации при реверсировании, ток двигателя превышает заданную величину, и двигатель 2 останавливается.If the countdown of the number of revolutions of the
Преимущества предлагаемого насосного агрегата заключаются в том, что данная конструкция обеспечивает надежность и долговечность работы погружного насосного агрегата.The advantages of the proposed pump unit are that this design ensures the reliability and durability of the submersible pump unit.
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2013128061/06A RU2532469C1 (en) | 2013-06-18 | 2013-06-18 | Submersible pump set |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2013128061/06A RU2532469C1 (en) | 2013-06-18 | 2013-06-18 | Submersible pump set |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2532469C1 true RU2532469C1 (en) | 2014-11-10 |
Family
ID=53382373
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2013128061/06A RU2532469C1 (en) | 2013-06-18 | 2013-06-18 | Submersible pump set |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2532469C1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2728561C1 (en) * | 2020-01-22 | 2020-07-30 | Акционерное общество "ГМС Нефтемаш" | Hydromechanic submersible reduction gear |
CN116412112A (en) * | 2023-04-10 | 2023-07-11 | 大庆冬青技术开发有限公司 | Submersible electric drive oil pump |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1099840A (en) * | 1993-08-30 | 1995-03-08 | 北京石油勘探开发研究院机械所 | Oilpipe free suspension pump extracting method and device |
US5404767A (en) * | 1993-09-03 | 1995-04-11 | Sutherland; James M. | Oil well pump power unit |
RU2133875C1 (en) * | 1998-01-05 | 1999-07-27 | Акционерная нефтяная компания Башнефть | Well sucker-rod pump drive |
RU2191925C1 (en) * | 2001-02-05 | 2002-10-27 | ООО "Сибирь-Мехатроника" | Movable-electrode tube oil pumping unit |
RU2347947C1 (en) * | 2007-09-04 | 2009-02-27 | Открытое акционерное общество "Российская инновационная топливно-энергетическая компания (ОАО "РИТЭК") | Deep-well pump unit |
-
2013
- 2013-06-18 RU RU2013128061/06A patent/RU2532469C1/en active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1099840A (en) * | 1993-08-30 | 1995-03-08 | 北京石油勘探开发研究院机械所 | Oilpipe free suspension pump extracting method and device |
US5404767A (en) * | 1993-09-03 | 1995-04-11 | Sutherland; James M. | Oil well pump power unit |
RU2133875C1 (en) * | 1998-01-05 | 1999-07-27 | Акционерная нефтяная компания Башнефть | Well sucker-rod pump drive |
RU2191925C1 (en) * | 2001-02-05 | 2002-10-27 | ООО "Сибирь-Мехатроника" | Movable-electrode tube oil pumping unit |
RU2347947C1 (en) * | 2007-09-04 | 2009-02-27 | Открытое акционерное общество "Российская инновационная топливно-энергетическая компания (ОАО "РИТЭК") | Deep-well pump unit |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2728561C1 (en) * | 2020-01-22 | 2020-07-30 | Акционерное общество "ГМС Нефтемаш" | Hydromechanic submersible reduction gear |
CN116412112A (en) * | 2023-04-10 | 2023-07-11 | 大庆冬青技术开发有限公司 | Submersible electric drive oil pump |
CN116412112B (en) * | 2023-04-10 | 2023-11-28 | 大庆冬青技术开发有限公司 | Submersible electric drive oil pump |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2347947C1 (en) | Deep-well pump unit | |
US9447788B2 (en) | Linear pump and motor systems and methods | |
EP2359003B1 (en) | Driving arrangement for a pump or compressor | |
US10280720B2 (en) | Submersible reciprocating oil well pump unit | |
RU2532469C1 (en) | Submersible pump set | |
RU2532641C1 (en) | Submersible pump set | |
RU2532475C1 (en) | Well pump set | |
RU2641762C1 (en) | Submersible oil extraction unit with plunger pump | |
RU2479752C1 (en) | Borehole plunger pump assembly | |
CN102777363A (en) | Intelligent reversing electric submersible rodless oil pumping device | |
CN108019327B (en) | A kind of groove cam constant flow Drilling Reciprocating Pump | |
RU184849U1 (en) | Hydromechanical plunger pump drive | |
RU2464691C1 (en) | Pump plant drive | |
RU2680478C2 (en) | Downhole pump drive (options) | |
RU147159U1 (en) | INSTALLATION OF SUBMERSIBLE PLUNGER PUMP WITH TRANSMISSION ROTATION SCREW-NUT FOR LIFTING A GAS-FLUID MIXTURE FROM OIL WELLS | |
WO2016057330A1 (en) | Motor reversal system for linear drive well pumps | |
US8226383B2 (en) | Downhole pump | |
RU2568022C1 (en) | Borehole pump unit | |
RU2550858C1 (en) | Downhole electrically driven plunger pump | |
RU147329U1 (en) | HYDRAULIC RETURNING AND INJURY MOVEMENT | |
WO2022093066A1 (en) | Submersible oil production assembly | |
CN109595145A (en) | Latent oil reciprocator and its plunger pump system | |
RU185254U1 (en) | Well pump | |
RU141831U1 (en) | SUBMERSIBLE PUMP UNIT | |
RU63412U1 (en) | SHOCK ABSORBER, PUMP DEPTH PUMP UNIT WITH SHOCK ABSORBER AND PUMP PUMP UNIT PUMP UNIT WITH SHOCK ABSORBER |