RU2544126C2

RU2544126C2 - Input module of submersible pump with tight connections

Info

Publication number: RU2544126C2
Application number: RU2012109238/06A
Authority: RU
Inventors: Игорь Александрович Малыхин; Николай Петрович Вегера; Юрий Сергеевич Соловьев; Рамиль Мухаметвалиевич Сунгатуллин
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "Сервисная Компания "Навигатор"
Priority date: 2012-03-11
Filing date: 2012-03-11
Publication date: 2015-03-10
Also published as: RU2012109238A

Abstract

FIELD: engines and pumps.

SUBSTANCE: invention relates to the field of hydrocarbons production and is intended for liquid pumping by submersible pumps. The input module of the submersible pump with tight connections consists of a housing designed without axis shift with reference to casing elements, with flanges for connection with the pump and the submersible electric motor. The module has a through channel for the pump unit shaft, channels for liquid passing. In the module housing a separate channel for placement of a tight bilateral coupling of electric connection of the submersible electric motor with the cable extender, holes for filling with electric insulating liquid and for pressure testing of connection of the electric line are provisioned. The module is connected to the tight casing by means of threaded split nut located in a deepening of the input module, the guiding spline and sealing ring elements for sealing of connection with the tight casing of the electric motor. The casing is designed with a possibility of movement during assembly and disassembly along the key slot that excludes mutual rotation of the tight casing and the input module, twisting of a power cable in the casing and its damage.

EFFECT: invention is aimed at expansion of scope of application of the input module in the units with submersible pumps, improvement of its safety and reliability.

2 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к области добычи углеводородов и предназначено для перекачки жидкости скважинами с погружными электроцентробежными и электровинтовыми насосами различных типов с погружным электродвигателем в герметичном кожухе и других компоновках.The invention relates to the field of hydrocarbon production and is intended for pumping liquid by wells with submersible electric centrifugal and electric screw pumps of various types with a submersible motor in a sealed enclosure and other arrangements.

Известен входной модуль (аналог) погружного центробежного многоступенчатого насоса (Патент РФ №2237198 С1, опубликовано: 27.09.2004). Входной модуль насоса содержит вал, выполненный с возможностью восприятия осевой нагрузки от вала нижней модуль-секции насоса и без возможности передачи осевой нагрузки на вал протектора погружного электродвигателя. В корпусе входного модуля образована дополнительная полость (ДП), расположенная в нижней части входного модуля. В ДП расположена осевая опора вала. При этом в боковой стенке ДП выполнено, по крайней мере, одно отверстие для соединения ДП с затрубным пространством.Known input module (analogue) of a submersible centrifugal multistage pump (RF Patent No. 2237198 C1, published: 09/27/2004). The input module of the pump contains a shaft configured to absorb axial load from the shaft of the lower module section of the pump and without the possibility of transmitting axial load to the tread shaft of a submersible motor. An additional cavity (DP) located in the lower part of the input module is formed in the housing of the input module. In the DP is the axial shaft support. At the same time, at least one hole is made in the side wall of the DP for connecting the DP with the annulus.

Недостатком данного изобретения является невозможность использования с погружным электродвигателем в герметичном кожухе.The disadvantage of this invention is the inability to use with a submersible motor in a sealed enclosure.

Известен входной модуль (аналог) для погружного электроцентробежного насоса (Патент РФ №81273 U1, опубликовано: 10.03.2009), содержащий перфорированный корпус, головку, основание, вал, установленный в корпусе с возможностью вращения, фильтрующий элемент, отличающийся тем, что фильтрующий элемент выполнен в виде пружины сжатия и расположен между корпусом и валом с возможностью регулирования межвиткового зазора, нижний опорный торец пружины размещен в пазу основания, а верхний торец пружины соединен с механизмом перемещения пружины, при этом механизм перемещения пружины выполнен в виде толкателя, размещенного в головке с возможностью осевого перемещения, и установочного элемента, один конец которого жестко соединен с толкателем, а другой конец установочного элемента размещен в отверстии головки с возможностью перемещения его вдоль оси входного модуля и фиксации в разных положениях.Known input module (analogue) for a submersible electric centrifugal pump (RF Patent No. 81273 U1, published: 03/10/2009) containing a perforated housing, a head, a base, a shaft mounted in the housing with the possibility of rotation, a filter element, characterized in that the filter element made in the form of a compression spring and is located between the housing and the shaft with the possibility of adjusting the inter-turn clearance, the lower supporting end of the spring is placed in the groove of the base, and the upper end of the spring is connected to the spring movement mechanism, while the fur The spring movement is made in the form of a pusher placed with axial movement in the head, and a mounting element, one end of which is rigidly connected to the pusher, and the other end of the mounting element is placed in the head hole with the possibility of moving it along the axis of the input module and fixing in different positions .

Недостатком данной полезной модели является невозможность использования с погружным электродвигателем в герметичном кожухе.The disadvantage of this utility model is the inability to use with a submersible motor in a sealed enclosure.

Известен входной модуль погружного электрического насоса (прототип), (Патент РФ №80518 U1, опубликовано: 10.02.2009), состоящий из корпуса с центральным каналом, верхним для соединения с насосом и нижним для соединения с электродвигателем фланцевыми соединениями, а также с каналами, сообщающими внутреннее пространство корпуса с наружным, отличающийся тем, что корпус выполнен сборным, состоящим из верхней с верхним фланцевым соединением и нижней с нижним фланцевым соединением частями, соединенными между собой резьбовым соединением, причем на части с внутренней резьбой выполнено цилиндрическое расширение с осью, смещенной относительно оси корпуса, и наружной технологической резьбой со стороны электродвигателя, при этом наружные отверстия каналов расположены ниже технологической резьбы, со стороны максимального смещения расширения относительно корпуса в расширении выполнены сквозные каналы под кабель, укладываемый в них с возможностью герметизации, причем входы и выходы сквозных каналов размещены снаружи части корпуса с расширением, сверху и снизу технологической резьбы расширения.Known input module of a submersible electric pump (prototype), (RF Patent No. 80518 U1, published: 02/10/2009), consisting of a housing with a central channel, upper for connecting to a pump and lower for connecting to an electric motor flange connections, as well as channels, communicating the inner space of the housing with the outer, characterized in that the housing is made of prefabricated, consisting of an upper with an upper flange connection and lower with a lower flange connection parts connected to each other by a threaded connection, and for an hour and with a female thread, a cylindrical expansion was made with an axis offset relative to the axis of the housing and an external technological thread on the motor side, while the outer openings of the channels are located below the technological thread, through the channels made through them with the possibility of sealing, and the inputs and outputs of the through channels are located outside the housing part with the expansion, above and below the technological thread of the races expansions.

Недостатками данной полезной модели являются необходимость освобождения от брони, разделки и последующего сращивания питающего кабеля, ненадежность его герметизации, механические повреждения разделанного кабеля при транспортировке, монтаже и спуске в скважину, взаимное вращение входного модуля и герметичного кожуха с гидрозащитой и электродвигателем при монтаже и демонтаже, приводящее к скручиванию как разделанной, так и бронированной части силового кабеля в герметичном кожухе и, как следствие, его повреждение.The disadvantages of this utility model are the need for exemption from reservation, cutting and subsequent splicing of the supply cable, the unreliability of its sealing, mechanical damage to the cut cable during transportation, installation and lowering into the well, mutual rotation of the input module and the sealed casing with hydraulic protection and electric motor during installation and disassembly, leading to twisting of both the cut and armored parts of the power cable in an airtight casing and, as a result, its damage.

Задачей изобретения является расширение сферы применения входного модуля в установках с погружными электроцентробежными и электровинтовыми насосами различных типов с погружным электродвигателем в герметичном кожухе и других компоновках, создание надежной конструкции герметичного соединения электрической линии, повышение ее защищенности, разработка технологичного герметичного соединения входного модуля с кожухом погружного электродвигателя, устранение взаимного вращения кожуха погружного электродвигателя и входного модуля при монтаже и демонтаже, исключающее скручивание силового кабеля в герметичном кожухе и, как следствие, его повреждение, устранение необходимости разделки кабеля и выполнения соединения с последующей изоляцией стыков, возможность монтажа на устье скважины в любых погодных условиях.The objective of the invention is to expand the scope of application of the input module in installations with submersible electric centrifugal and electric screw pumps of various types with a submersible motor in an airtight casing and other layouts, creating a reliable design for the hermetic connection of the electric line, increasing its security, developing a technological tight connection of the input module with the casing of the submersible motor eliminating the mutual rotation of the casing of the submersible motor and the input module when installation and dismantling, eliminating the twisting of the power cable in an airtight casing and, as a consequence, its damage, eliminating the need for cable cutting and connection with subsequent insulation of joints, the possibility of mounting on the wellhead in any weather conditions.

Технический результат достигается тем, что во входном модуле погружного насоса с герметичными соединениями, в котором входной модуль состоит из корпуса, который выполнен без смещения оси, с фланцами для соединения с насосом и погружным электродвигателем, сквозным каналом для вала насосной установки, каналами для прохождения жидкости, согласно изобретению в корпусе входного модуля выполнен отдельный канал для размещения герметичной двухсторонней муфты электрического соединения погружного электродвигателя с кабельным удлинителем, отверстия для заполнения электроизоляционной жидкостью и для опрессовки соединения электрической линии, а входной модуль соединен с герметичным кожухом при помощи разрезной гайки с резьбой, расположенной в углублении входного модуля, направляющей шпонки и уплотнительных кольцевых элементов для герметизации соединения с герметичным кожухом электродвигателя, при этом кожух выполнен с возможностью перемещения при сборке и разборке по шпоночному пазу, что исключает взаимное вращение герметичного кожуха и входного модуля, скручивание силового кабеля в кожухе и его повреждение. В корпусе входного модуля может быть выполнена открытая полость для герметизации канала компаундом.The technical result is achieved by the fact that in the input module of the submersible pump with tight connections, in which the input module consists of a housing that is made without axis displacement, with flanges for connecting to the pump and the submersible motor, a through channel for the shaft of the pump installation, channels for the passage of fluid , according to the invention, a separate channel is made in the housing of the input module for accommodating a sealed two-way clutch for the electrical connection of the submersible motor with a cable extension, from A hole for filling with an insulating liquid and for crimping the connection of the electric line, and the input module is connected to a sealed casing with a split nut with a thread located in the recess of the input module, a key and sealing ring elements to seal the connection with a sealed motor casing, while the casing is made with the ability to move during assembly and disassembly along the keyway, which eliminates the mutual rotation of the sealed casing and the input module, twisting forces Vågå cable in the housing and damage. An open cavity can be made in the housing of the input module to seal the channel with a compound.

На чертеже представлено устройство входного модуля погружных электроцентробежных и электровинтовых насосов с герметичным разъемным соединением электрической линии и герметичным соединением с кожухом погружного электродвигателя.The drawing shows the device input module of submersible electric centrifugal and electric screw pumps with a sealed detachable connection of the electric line and a sealed connection with the casing of the submersible motor.

Входной модуль состоит из корпуса 1 с направляющей шпонкой 2, уплотнительными элементами 3, фланцевыми соединениями 4, сквозным каналом для вала 5, каналами для прохождения жидкости 6, разрезной гайкой 7, каналом 10 для размещения кабельных муфт 8, соединительными отрезками кабеля 11 для соединения герметичной двухсторонней муфты 8, с уплотнительными элементами 13, отверстиями 9 для опрессовки, которые закрыты пробками 12.The input module consists of a housing 1 with a guide key 2, sealing elements 3, flange connections 4, a through channel for the shaft 5, channels for the passage of fluid 6, a split nut 7, a channel 10 for accommodating cable sleeves 8, connecting cable sections 11 for tight connection bilateral clutch 8, with sealing elements 13, holes 9 for crimping, which are closed with plugs 12.

Корпус 1 входного модуля выполнен без смещения оси, с фланцами 4 для соединения с насосом и погружным электродвигателем, сквозным каналом 5 для вала насосной установки, каналами 6 для прохождения жидкости.The housing 1 of the input module is made without axis displacement, with flanges 4 for connecting to the pump and a submersible motor, a through channel 5 for the shaft of the pump installation, channels 6 for the passage of fluid.

Согласно изобретению в корпусе 1 входного модуля выполнен отдельный канал 10 для размещения герметичной двухсторонней муфты 8 с уплотнительными элементами 13 электрического соединения погружного электродвигателя с кабельным удлинителем, отверстия 9 для заполнения электроизоляционной жидкостью и для опрессовки соединения электрической линии, которые закрыты пробками 12, герметичность соединения обеспечена кольцевыми уплотнительными элементами 13 и пробками 12 с кольцевыми уплотнительными элементами или свинцовыми и медными прокладками, а также могут выполнять открытую полость для герметизации канала компаундом.According to the invention, a separate channel 10 is made in the housing 1 of the input module for accommodating a sealed two-way coupling 8 with sealing elements 13 for the electrical connection of the submersible motor with a cable extension, openings 9 for filling with electrical insulating liquid and for crimping the electrical connection, which are closed by plugs 12, the connection is sealed O-rings 13 and plugs 12 with O-rings or lead and copper gaskets , and can also perform an open cavity to seal the channel with a compound.

Герметичные муфты 8 соединены отрезками кабеля 11. Входной модуль соединен с герметичным кожухом при помощи разрезной гайки с резьбой 7, расположенной в углублении корпуса 1 входного модуля, направляющей шпонки 2 и уплотнительных кольцевых элементов 3 для герметизации соединения с герметичным кожухом электродвигателя, при этом кожух выполнен с возможностью перемещения при сборке и разборке по шпоночному пазу, что исключает взаимное вращение герметичного кожуха и входного модуля, скручивание силового кабеля в кожухе и его повреждение. Соединение электрической линии выполнено при помощи герметичной двухсторонней соединительной муфты 8 ответными герметичными муфтами.The tight couplings 8 are connected by cable segments 11. The input module is connected to the tight casing by means of a split nut with a thread 7 located in the recess of the input module casing 1, the key 2 and the sealing ring elements 3 to seal the connection with the tight motor casing, while the casing is made with the ability to move during assembly and disassembly along the keyway, which eliminates the mutual rotation of the sealed casing and the input module, twisting the power cable in the casing and its damage. The connection of the electric line is made using a sealed double-sided coupler 8 mating hermetic couplings.

Технологический и технический результаты при использовании способа достигаются за счет ускорения монтажа УЭЦН или другого оборудования и повышения защищенности кабеля и электрического разъемного соединения от механических повреждений.Technological and technical results when using the method are achieved by accelerating the installation of ESPs or other equipment and increasing the security of the cable and electrical plug connection from mechanical damage.

Экономический эффект от использования изобретения может достигаться за счет увеличения наработки на отказ, продления срока службы насосной установки и ускорения ее монтажа.The economic effect of the use of the invention can be achieved by increasing the time between failures, extending the life of the pump unit and accelerating its installation.

Claims

1. The input module of a submersible pump with tight connections, in which the input module consists of a housing that is made without axis displacement, with flanges for connecting to the pump and a submersible motor, a through channel for the shaft of the pump installation, channels for the passage of fluid, characterized in that a separate channel is made in the housing of the input module to accommodate a sealed two-way coupling of the electrical connection of the submersible motor with a cable extension, holes for filling the electrical insulation fluidity and for crimping the electrical line connection, and the input module is connected to the hermetic casing with a split nut with a thread located in the recess of the input module, the keyway and sealing ring elements to seal the connection with the sealed electric motor casing, while the casing is movable with assembly and disassembly along the keyway, which eliminates the mutual rotation of the sealed enclosure and the input module, twisting of the power cable in the enclosure and its damage.

2. The input module according to claim 1, characterized in that an open cavity is made in the housing of the input module for sealing the channel with a compound.