RU2628840C1 - Hydraulic borehole pump unit - Google Patents
Hydraulic borehole pump unit Download PDFInfo
- Publication number
- RU2628840C1 RU2628840C1 RU2016114132A RU2016114132A RU2628840C1 RU 2628840 C1 RU2628840 C1 RU 2628840C1 RU 2016114132 A RU2016114132 A RU 2016114132A RU 2016114132 A RU2016114132 A RU 2016114132A RU 2628840 C1 RU2628840 C1 RU 2628840C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- pump
- hydraulic
- valve
- piston
- hydraulic motor
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
- F04B47/00—Pumps or pumping installations specially adapted for raising fluids from great depths, e.g. well pumps
- F04B47/06—Pumps or pumping installations specially adapted for raising fluids from great depths, e.g. well pumps having motor-pump units situated at great depth
- F04B47/08—Pumps or pumping installations specially adapted for raising fluids from great depths, e.g. well pumps having motor-pump units situated at great depth the motors being actuated by fluid
Abstract
Description
Изобретение относится к области насосостроения, в частности к насосным агрегатам, предназначенным для подъема жидкости из скважины при высоких давлениях нагнетания.The invention relates to the field of pump engineering, in particular to pumping units designed for lifting fluid from a well at high injection pressures.
Известен погружной диафрагменный насос, содержащий электродвигатель с компенсатором, кинематически связанный с плунжером объемного насоса, установленным в заполненном маслом корпусе, который герметично изолирован от перекачиваемой жидкости эластичной рабочей диафрагмой. Насос включает в себя систему гидропривода плунжера, возвратно-поступательное перемещение которого осуществляется с помощью двухпозиционного гидрораспределителя, при этом золотник переключается благодаря взаимодействию сидящего на конце золотника ролика и вращающейся наклонной шайбы, установленной на валу редуктора роторного насоса (патент РФ №2382903, 2009 г.).Known submersible diaphragm pump containing an electric motor with a compensator kinematically connected with the plunger of the volumetric pump installed in an oil-filled housing, which is hermetically isolated from the pumped liquid by an elastic working diaphragm. The pump includes a plunger hydraulic drive system, the reciprocating movement of which is carried out using a two-position valve, while the spool is switched due to the interaction of a roller sitting on the spool end and a rotating inclined washer mounted on the shaft of the rotary pump gearbox (RF patent No. 2382903, 2009 )
Недостатком известной конструкции является низкий КПД, характерный для диафрагменных насосов, невысокая надежность плунжерного рабочего органа и распределительного устройства.A disadvantage of the known design is the low efficiency characteristic of diaphragm pumps, the low reliability of the plunger working body and switchgear.
Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является скважинный электрогидроприводной насосный агрегат, содержащий масляный насос с приводом от погружного электродвигателя с компенсатором, рабочий поршневой насос с поршневым цилиндром, всасывающим клапаном, размещенным в поршне, и нагнетательным клапаном и гидродвигатель для привода рабочего поршневого насоса, причем полости цилиндра гидродвигателя связаны через распределитель масла со входом и через предохранительный клапан - с выходом масляного насоса, и шток поршня гидродвигателя через протектор соединен с поршнем рабочего поршневого насоса, кроме того, агрегат снабжен масляным баком с компенсатором его объема, в одной из секций которого установлены фильтр и переливной клапан (патент РФ №2166668, 2001 г.).The closest to the invention in technical essence and the achieved result is a borehole electro-hydraulic pump unit containing an oil pump driven by a submersible electric motor with a compensator, a working piston pump with a piston cylinder, a suction valve placed in the piston, and a pressure valve and a hydraulic motor for driving the working piston pump, moreover, the cavity of the hydraulic cylinder is connected through the oil distributor to the inlet and through the safety valve to the oil outlet of the pump and the piston rod of the hydraulic motor through a protector is connected to the piston of the working piston pump, in addition, the unit is equipped with an oil tank with a compensator for its volume, in one of the sections of which a filter and an overflow valve are installed (RF patent No. 2166668, 2001).
Анализ описанных конструкций, как и некоторых других (см. патенты РФ №№2235907,2296884 и др.), показывает, что их общими недостатками являются сложность конструкции, малая производительность в совокупности с большими поперечными габаритами и небольшой длиной хода, несовершенство распределительных золотниковых устройств, низкая степень унификации.An analysis of the described structures, as well as some others (see RF patents Nos. 2235907,2296884 and others), shows that their common shortcomings are design complexity, low productivity in combination with large transverse dimensions and short stroke length, imperfection of spool distribution devices low degree of unification.
Таким образом, задача, на решение которой направлено заявленное изобретение, состоит в усовершенствовании конструкции, техническим результатом которого является улучшение рабочих характеристик и снижение стоимости насоса.Thus, the problem to which the claimed invention is directed is to improve the design, the technical result of which is to improve performance and reduce the cost of the pump.
Указанный технический результат достигается в гидроприводном погружном насосном агрегате, содержащем силовой шестеренный насос с приводом от погружного электродвигателя с компенсатором, гидродвигатель с цилиндром и поршнем, рабочий насос, соединенный с поршнем гидродвигателя штоком, причем полости цилиндра гидродвигателя связаны через распределитель со входом и с помощью предохранительного клапана - с выходом силового шестеренного насоса, кроме того, агрегат снабжен масляным баком с компенсатором его объема, в одной из секций которого установлены переливной клапан с фильтром, при этом распределитель выполнен самореверсивным, на выходе силового шестеренного насоса после предохранительного клапана установлен отсечной кран высокого давления, причем силовой шестеренный насос выполнен секционным, а рабочий насос - серийно выпускаемый глубинный насос высокого давления, хвостовик которого герметизирован пакером.The specified technical result is achieved in a hydraulic submersible pump unit containing a power gear pump driven by a submersible electric motor with a compensator, a hydraulic motor with a cylinder and a piston, a working pump connected to the hydraulic motor piston by a rod, and the cavity of the hydraulic motor cylinder is connected through the distributor to the inlet and using a safety valves - with the output of the power gear pump, in addition, the unit is equipped with an oil tank with a compensator for its volume, in one of which sections th set overflow valve with filter wherein the dispenser is configured samoreversivnym, the output power gear pump after the safety valve is installed cutoff valve high pressure, wherein the power gear pump is sectioned, and the working pump - commercially available deep high pressure pump, the shank of which is sealed by a packer.
Возможность осуществления изобретения, охарактеризованного приведенной выше совокупностью признаков, подтверждается описанием, выполненным в соответствии с настоящим изобретением. Описание сопровождается графическими материалами, на которых изображено следующее:The possibility of carrying out the invention, characterized by the above set of features, is confirmed by the description made in accordance with the present invention. The description is accompanied by graphic materials, which depict the following:
На Фиг. 1 - схема гидроприводного погружного насосного агрегата, продольное сечение.In FIG. 1 is a diagram of a hydraulic submersible pumping unit, longitudinal section.
Гидроприводной погружной насосный агрегат (Фиг. 1) включает погружной электродвигатель с компенсатором 1, силовой секционный (шестеренный) насос 2 и приводимый в действие гидродвигателем 3 рабочий насос 4. Поршневая 5 и штоковая 6 полости цилиндра 7 гидродвигателя 3 через нагнетательный трубопровод 8 и трубопроводы 9 и 10 соответственно связаны с помощью самореверсивного распределителя 11 с входам и выходом силового секционного насоса 2, при этом на нагнетательном трубопроводе 8 установлены предохранительный клапан 12 и отсечной кран высокого давления 13.The hydraulic submersible pump unit (Fig. 1) includes a submersible electric motor with a compensator 1, a power sectional (gear)
Для улучшения рабочих характеристик рабочего насоса 4, которые зависят от мощности гидропривода, и с учетом ограничений по габариту, связанных с размещением погружного насосного агрегата в скважине (в основном, внутренний диаметр обсадной колонны нефтяной скважины не превышает 124-130 мм), силовой насос 2 подбирается секционным (два и более насоса в секции). Это позволяет в несколько раз увеличить отбираемую гидродвигателем 3 гидравлическую мощность и соответственно использовать рабочий насос 4 с более высокой производительностью.To improve the operating characteristics of the
Масляный бак содержит два отсека 14 и 15. Отсек 14 имеет эластичную диафрагму 16, через переливной клапан 17 связанную с затрубным пространством, а в отсеке 12 установлен фильтр 18 (канал Т).The oil tank contains two
Самореверсивный распределитель 11 представляет собой клапан, в котором золотник - самовозвратный и не требует подачи управляющих сигналов. Переключение самореверсивного распределителя 11 происходит за счет изменения давления в каналах А и Б (в конечных положениях цилиндра 7) и не зависит от давления в нагнетательном трубопроводе 8 (канал Р). Применение такого типа распределителя позволяет упростить конструкцию гидропривода за счет отказа от распределителей с конструктивно сложным механическим или гидравлическим управлением, а также размещать его автономно в наиболее оптимальных местах.The self-reversing
Нагнетательный трубопровод 8 (канал Р) от секционного силового насоса 2 проходит к самореверсивному распределителю 11 внутри отсеков масляного бака 14 и 15, в том числе внутри эластичной диафрагмы 16. Трубопровод 9 (канал А) от самореверсивного распределителя 11 до гидродвигателя 3 располагается внутри кожуха 19 гидропривода и подсоединяется к поршневой полости 5 гидродвигателя 3, а трубопровод 10 (канал Б) выходит через отверстие в стакане 20, при этом небольшой его участок размещается вдоль наружной поверхности корпуса гидродвигателя 3 для подсоединения к штоковой полости 6. Преимущественно внутреннее расположение трубопроводов позволяет практически исключить возможность их повреждения в процессе спуска гидроприводного погружного насосного агрегата в скважину.The discharge pipe 8 (channel P) from the
Гидродвигатель 3 с помощью перфорированного патрубка 21 соединяется с рабочим насосом 4, а штоки 22 и 23, соответственно, гидродвигателя 3 и рабочего насоса 4 соединяются с помощью муфты 24. В перфорированном патрубке 21 отверстия выполнены для выхода перекачиваемой жидкости в затрубное пространство, а на хвостовике 25 устанавливается пакер 26, например гидравлический, который герметизирует межтрубное пространство и направляет через хвостовик 25 поток перекачиваемой жидкости на вход рабочего насоса 4.The
В качестве рабочего насоса можно использовать серийно выпускаемые глубинные насосы высокого давления, например, невставные типа НГВ. Это позволит, во-первых, значительно сократить затраты на выполнение дорогостоящих технологических операций при изготовлении цилиндро-поршневой пары рабочего насоса, во-вторых, повысить производительность гидроприводного погружного насосного агрегата за счет существенного увеличения длины хода (до 4-х метров) рабочего насоса, в-третьих, поднять уровень унификации изделия.As a working pump, you can use commercially available high-pressure deep pumps, for example, non-standard type NGV. This will, firstly, significantly reduce the cost of performing expensive technological operations in the manufacture of a cylinder-piston pair of a working pump, and secondly, increase the performance of a hydraulic submersible pump unit due to a significant increase in stroke length (up to 4 meters) of the working pump, thirdly, to raise the level of product unification.
Гидроприводной погружной насосный агрегат спускается в обсадную колонну 27 скважины (см. Фиг. 1) на кабеле-тросе или на насосно-компрессорных трубах.The hydraulic submersible pump unit descends into the
Во втором случае электроснабжение погружного электродвигателя осуществляется посредством кабеля, который крепится к колонне НКТ хомутами (на Фиг. 1 не показаны).In the second case, the electric power to the submersible motor is carried out by means of a cable that is attached to the tubing string with clamps (not shown in Fig. 1).
Гидроприводной погружной насосный агрегат работает следующим образом.Hydraulic submersible pump unit operates as follows.
На дневной поверхности гидросистема агрегата заполняется под небольшим давлением чистым маслом через специальный клапан, при этом воздух выпускается из отверстий под пробки в переходниках (на Фиг. 1 не показаны).On the day surface, the hydraulic system of the unit is filled under slight pressure with clean oil through a special valve, while air is discharged from the holes for plugs in the adapters (not shown in Fig. 1).
Для каждой конкретной скважины производится настройка предохранительного клапана 12 гидросистемы. Для этого на трубопроводе 8 (канал Р) перекрывается отсечной кран высокого давления 13, запускается силовой секционный насос 2, создается давление в гидросистеме и предохранительный клапан 12 настраивается на установленное давление Рср, которое зависит от номинального давления нагнетания рабочего насоса в скважине. После настройки отсечной кран высокого давления 13 открывается (вся работа производится на специальном стенде при отключенном с помощью самореверсивного распределителя 11 гидродвигателе 7).For each particular well, the
По окончании подготовительных работ гидроприводной погружной насосный агрегат спускается в скважину под уровень жидкости. При этом внутренняя полость рабочего насоса заполняется перекачиваемой жидкостью, последовательно, через хвостовик, всасывающий и нагнетательный клапаны, а затем - заполняет затрубное пространство через отверстия в перфорированном патрубке 21 до динамического уровня.At the end of the preparatory work, the hydraulic submersible pump unit descends into the well below the liquid level. In this case, the internal cavity of the working pump is filled with the pumped liquid, sequentially, through the shank, the suction and discharge valves, and then - fills the annulus through the holes in the
При включении гидроприводного погружного насосного агрегата (Фиг. 1) начинает работать силовой секционный насос 2, который через нагнетательный трубопровод 8 (канал Р), самореверсивный распределитель 11, трубопровод 9 (канал А) с отсечным краном высокого давления 13 подает масло под давлением в поршневую полость 5 цилиндра 7 гидродвигателя 3. Поршень перемещается, вытесняя масло из штоковой полости цилиндра 6 по трубопроводу 10 (канал Б), и через фильтр 18 попадает в масляный бак. При достижении конечного положения поршня происходит увеличение давления в канале А до Рср, предохранительный клапан 13 срабатывает, самореверсивный распределитель 11 переключает канал Р на канал Б и масло по трубопроводу 10 подается в штоковую полость 6 цилиндра 7 гидродвигателя 3, в результате чего осуществляется обратный ход поршня.When you turn on the hydraulic actuated submersible pump unit (Fig. 1), the power
Разница между объемными расходами нагнетаемого в цилиндр и вытесняемого из него масла, обусловленная наличием штока в штоковой полости 6, компенсируется за счет изменения объема секции бака с эластичной диафрагмой 16. Такая конструкция бака обеспечивает также компенсацию изменения объема масла при повышении температуры жидкости.The difference between the volumetric flow rates of the oil injected into the cylinder and displaced from it, due to the presence of the rod in the
Перемещения поршня гидродвигателя 3 обуславливает рабочий ход связанного с ним рабочего органа рабочего насоса 4. При этом нагнетание перекачиваемой жидкости происходит через перфорированный патрубок 21 по затрубному пространству.The movement of the piston of the
В случае если имеются ограничения по нагнетанию перекачиваемой жидкости через затрубное пространство, подъем перекачиваемой жидкости производится через колонну НКТ - при условии установки над погружным электродвигателем приемного перфорированного патрубка и верхнего пакера (на Фиг. 1 не показаны).If there are restrictions on pumping the pumped liquid through the annulus, the pumped liquid is lifted through the tubing string, provided that a receiving perforated nozzle and an upper packer are installed above the submersible motor (not shown in Fig. 1).
Предлагаемое изделие включает объемный рабочий насос и потому имеет высокие кпд и давление нагнетания, может перекачивать как агрессивные, так и вязкие среды, конструктивно прост и имеет высокую степень унификации (секционный насос, распределитель, частично гидродвигатель гидропривода и рабочий насос серийно выпускаются); отсутствие штанговой подвески позволяет эксплуатировать его в наклонных и искривленных скважинах.The proposed product includes a volumetric working pump and therefore has high efficiency and discharge pressure, can pump both aggressive and viscous media, is structurally simple and has a high degree of unification (a sectional pump, a distributor, partially a hydraulic actuator and a working pump are mass-produced); the absence of a rod suspension allows it to be operated in deviated and deviated wells.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2016114132A RU2628840C1 (en) | 2016-04-12 | 2016-04-12 | Hydraulic borehole pump unit |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2016114132A RU2628840C1 (en) | 2016-04-12 | 2016-04-12 | Hydraulic borehole pump unit |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2628840C1 true RU2628840C1 (en) | 2017-08-22 |
Family
ID=59744866
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2016114132A RU2628840C1 (en) | 2016-04-12 | 2016-04-12 | Hydraulic borehole pump unit |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2628840C1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2746292C2 (en) * | 2018-08-22 | 2021-04-12 | Ахсян Аглямович Фасхутдинов | Electric submersible gear pump installation |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3849030A (en) * | 1973-03-22 | 1974-11-19 | Kobe Inc | Fluid operated pump with opposed pistons and valve in middle |
SU468034A1 (en) * | 1973-11-20 | 1975-04-25 | Volumetric hydraulic pump | |
US4477234A (en) * | 1982-09-13 | 1984-10-16 | Roeder George K | Double acting engine and pump |
RU2166668C1 (en) * | 2000-04-05 | 2001-05-10 | Пономарев Анатолий Константинович | Electrohydraulic oil-well pumping unit |
RU2296884C2 (en) * | 2005-02-17 | 2007-04-10 | Лернастан Саакович Айрапетов | Submersible hydraulic pumping unit |
-
2016
- 2016-04-12 RU RU2016114132A patent/RU2628840C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3849030A (en) * | 1973-03-22 | 1974-11-19 | Kobe Inc | Fluid operated pump with opposed pistons and valve in middle |
SU468034A1 (en) * | 1973-11-20 | 1975-04-25 | Volumetric hydraulic pump | |
US4477234A (en) * | 1982-09-13 | 1984-10-16 | Roeder George K | Double acting engine and pump |
RU2166668C1 (en) * | 2000-04-05 | 2001-05-10 | Пономарев Анатолий Константинович | Electrohydraulic oil-well pumping unit |
RU2296884C2 (en) * | 2005-02-17 | 2007-04-10 | Лернастан Саакович Айрапетов | Submersible hydraulic pumping unit |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2746292C2 (en) * | 2018-08-22 | 2021-04-12 | Ахсян Аглямович Фасхутдинов | Electric submersible gear pump installation |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US20090041596A1 (en) | Downhole Electric Driven Pump Unit | |
RU52125U1 (en) | ELECTRIC HYDRAULIC DRIVE PUMP UNIT | |
AU2015222279B2 (en) | Hydraulically driven bellows pump | |
RU2116512C1 (en) | Electrohydraulic power driven well pump unit | |
RU123857U1 (en) | PLUNGER SUBMERSIBLE VOLUME PUMP | |
RU123858U1 (en) | HYDROCOMPENSOR PLUNGER SUBMERSIBLE VOLUME PUMP | |
RU2628840C1 (en) | Hydraulic borehole pump unit | |
RU151393U1 (en) | DUAL ACTION Borehole Pump | |
US20210095660A1 (en) | Downhole pump | |
RU2166668C1 (en) | Electrohydraulic oil-well pumping unit | |
RU2559902C1 (en) | Electric hydrostatic well pump aggregate for oil production | |
RU2358156C1 (en) | Installation for simultaneous-separate operation of three reservoirs | |
RU179973U1 (en) | WELL HYDRAULIC INSTALLATION | |
RU2506456C1 (en) | Borehole pump unit | |
RU2677955C1 (en) | Submersible plunger pump | |
RU2393367C1 (en) | Bottom-hole unit | |
RU2504691C2 (en) | Electrohydraulic borehole unit | |
RU153600U1 (en) | DUAL ACTION Borehole Pump | |
RU2382903C1 (en) | Downhole diaphragm oil extraction pumping unit | |
RU2255245C2 (en) | Oil-well electrohydraulic pumping unit | |
RU2318992C1 (en) | Oil well pumping unit for dual reservoir pumping | |
RU225272U1 (en) | Submersible electric-hydraulic driven pump unit | |
RU2613150C1 (en) | Pumping plant with electrohydraulic actuator | |
RU2235907C1 (en) | Oil-well electrohydraulic pumping unit | |
RU2549937C1 (en) | Downhole pump |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20190413 |