RU2760256C2 - Submersible pumping plant (options) - Google Patents
Submersible pumping plant (options) Download PDFInfo
- Publication number
- RU2760256C2 RU2760256C2 RU2018130869A RU2018130869A RU2760256C2 RU 2760256 C2 RU2760256 C2 RU 2760256C2 RU 2018130869 A RU2018130869 A RU 2018130869A RU 2018130869 A RU2018130869 A RU 2018130869A RU 2760256 C2 RU2760256 C2 RU 2760256C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- electronics module
- pumped liquid
- pump
- pumping unit
- power supply
- 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
-
- 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
- F04B53/00—Component parts, details or accessories not provided for in, or of interest apart from, groups F04B1/00 - F04B23/00 or F04B39/00 - F04B47/00
- F04B53/08—Cooling; Heating; Preventing freezing
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
Abstract
Description
Область техникиTechnology area
Предложенная группа изобретений относится к устройствам для перекачивания текучих сред и может быть использована в промышленности при откачивании жидкостей из скважин. Это требуется, например, при насосной добыче нефти, а также при удалении воды из скважин, используемых для дегазации угольных пластов.The proposed group of inventions relates to devices for pumping fluids and can be used in industry when pumping fluids from wells. This is required, for example, in pumping oil production, as well as when removing water from wells used for degassing coal seams.
Предшествующий уровень техникиPrior art
Из уровня техники известна погружная насосная установка, состоящая из расположенных последовательно вдоль воображаемой продольной оси в направлении спереди назад модуля электроники, насоса и электродвигателя электронного управления. Выход насосной установки при этом расположен в передней части модуля электроники, а выход насоса расположен в передней части насоса. Выход насоса соединен с выходом насосной установки при помощи трубки транспортировки перекачиваемой жидкости. Модуль электроники содержит усилитель схемы питания электродвигателя. Усилитель схемы питания электродвигателя кабелями соединен с наземным источником электропитания и с электродвигателем электронного управления (см. заявку на изобретение РФ № 2016110681, опубликованную 23.03.2016 г.).A submersible pumping installation is known from the prior art, consisting of an electronics module, a pump and an electronic control motor arranged in series along an imaginary longitudinal axis in a front-to-back direction. The pump outlet is located in the front of the electronics module and the pump outlet is in the front of the pump. The outlet of the pump is connected to the outlet of the pumping unit by means of a tube for transporting the pumped liquid. The electronics module contains an amplifier for the motor power supply circuit. The amplifier of the electric motor power supply circuit is connected with cables to a ground power source and to an electronic control motor (see application for invention of the Russian Federation No. 2016110681, published on 03.23.2016).
Недостатком данного технического решения является то, что тепло, выделяющееся в усилителе, рассеивается в окружающую среду - в жидкость вокруг модуля электроники. Из-за незначительной теплоотдачи от наружной поверхности модуля электроники компоненты усилителя схемы питания электродвигателя могут перегреваться и выходить из строя.The disadvantage of this technical solution is that the heat generated in the amplifier is dissipated into the environment - into the liquid around the electronics module. Slight heat dissipation from the outside of the electronics module can cause the amplifier components in the motor power circuit to overheat and fail.
Еще одним недостатком данного технического решения является то, что тепло, выделяющееся в конденсаторах схемы питания электродвигателя, которые содержатся в модуле электроники, рассеивается в окружающую среду - в жидкость вокруг модуля электроники. Из-за незначительной теплоотдачи от наружной поверхности модуля электроники эти конденсаторы могут перегреваться и выходить из строя.Another disadvantage of this technical solution is that the heat released in the capacitors of the electric motor power supply circuit, which are contained in the electronics module, is dissipated into the environment - into the liquid around the electronics module. Due to the slight heat transfer from the outer surface of the electronics module, these capacitors can overheat and fail.
Таким образом, вышеприведенное техническое решение не позволяет решить проблему предотвращения перегрева компонент усилителя схемы питания электродвигателя. Также вышеприведенное техническое решение не позволяет решить проблему предотвращения перегрева конденсаторов схемы питания электродвигателя.Thus, the above technical solution does not solve the problem of preventing overheating of the amplifier components of the motor power supply circuit. Also, the above technical solution does not solve the problem of preventing overheating of the capacitors of the electric motor power supply circuit.
Техническая задача и технический результатTechnical task and technical result
Предложенная группа изобретений направлена на устранение вышеотмеченных недостатков и на создание насосной установки, позволяющей откачивать жидкость из скважины в благоприятном температурном режиме для компонент ее модуля электроники - компонент усилителя схемы питания электродвигателя и/или конденсаторов схемы питания электродвигателя.The proposed group of inventions is aimed at eliminating the aforementioned disadvantages and at creating a pumping unit that allows pumping fluid from a well in a favorable temperature regime for the components of its electronics module - an amplifier component of the electric motor power supply circuit and / or capacitors of the electric motor power supply circuit.
Технический результат, достигаемый при этом, состоит в снижении вероятности ремонта из-за перегрева и выхода из строя компонент модуля электроники - компонент усилителя схемы питания электродвигателя и/или конденсаторов схемы питания электродвигателя погружной насосной установки в процессе откачки жидкости, и, как следствие - повышение надежности работы погружной насосной установки.The technical result achieved in this case consists in reducing the likelihood of repair due to overheating and failure of the component of the electronics module - the amplifier component of the electric motor power supply circuit and / or capacitors of the electric motor power supply circuit of the submersible pumping unit in the process of pumping out the liquid, and, as a consequence, an increase reliability of the submersible pumping unit.
Сущность созданного технического решенияThe essence of the created technical solution
Данный технический результат может быть достигнут при создании погружной насосной установки, состоящей из расположенных последовательно вдоль воображаемой продольной оси в направлении спереди назад модуля электроники, насоса и электродвигателя электронного управления. Причем выход насосной установки расположен в передней части модуля электроники, выход насоса расположен в передней части насоса, выход насоса соединен с выходом насосной установки при помощи трубки транспортировки перекачиваемой жидкости. Модуль электроники содержит усилитель схемы питания электродвигателя. Усилитель схемы питания электродвигателя кабелями соединен с наземным источником электропитания и с электродвигателем электронного управления.This technical result can be achieved when creating a submersible pumping unit, consisting of arranged sequentially along an imaginary longitudinal axis in the direction from front to back, an electronics module, a pump and an electronic control motor. Moreover, the outlet of the pumping unit is located in the front of the electronics module, the pump outlet is located in the front of the pump, the pump outlet is connected to the outlet of the pumping unit using a tube for transporting the pumped liquid. The electronics module contains an amplifier for the motor power supply circuit. The amplifier of the electric motor power supply circuit is connected by cables to the ground power supply and to the electronic control motor.
Трубка транспортировки перекачиваемой жидкости, согласно изобретению, расположена внутри модуля электроники, а усилитель схемы питания электродвигателя содержит, по меньшей мере, один силовой электронный ключ. Силовой электронный ключ закреплен на трубке транспортировки перекачиваемой жидкости с обеспечением возможности теплообмена с перекачиваемой по ней жидкостью.The pipe for transporting the pumped liquid, according to the invention, is located inside the electronics module, and the amplifier of the electric motor power supply circuit contains at least one power electronic switch. The power electronic key is fixed on the pipe for transporting the pumped liquid with the possibility of heat exchange with the liquid pumped through it.
Также данный технический результат может быть достигнут при создании погружной насосной установки, состоящей из расположенных последовательно вдоль воображаемой продольной оси в направлении спереди назад модуля электроники, насоса и электродвигателя электронного управления. Выход насосной установки расположен в передней части модуля электроники, а выход насоса расположен в передней части насоса. Выход насоса соединен с выходом насосной установки при помощи трубки транспортировки перекачиваемой жидкости. Модуль электроники кабелями соединен с наземным источником электропитания и с электродвигателем электронного управления.Also, this technical result can be achieved when creating a submersible pumping unit, consisting of arranged sequentially along an imaginary longitudinal axis in the direction from front to back, an electronics module, a pump and an electronic control motor. The pumping unit outlet is located at the front of the electronics module and the pump outlet is located at the front of the pump. The outlet of the pump is connected to the outlet of the pumping unit by means of a tube for transporting the pumped liquid. The electronics module is connected by cables to a ground power supply and to an electronic control motor.
Трубка транспортировки перекачиваемой жидкости, согласно изобретению, расположена внутри модуля электроники. Модуль электроники содержит, по меньшей мере, один конденсатор схемы питания электродвигателя, который закреплен на трубке транспортировки перекачиваемой жидкости с обеспечением возможности теплообмена с перекачиваемой по ней жидкостью.The pipe for transporting the pumped liquid, according to the invention, is located inside the electronics module. The electronics module contains at least one capacitor of the electric motor power supply circuit, which is fixed on the pipe for transporting the pumped liquid with the possibility of heat exchange with the liquid pumped through it.
Краткое описание чертежейBrief Description of Drawings
Предложенная группа изобретений поясняется следующими графическими изображениями.The proposed group of inventions is illustrated by the following graphical images.
Фиг. 1 - скважина для откачивания жидкости в разрезе с погружной насосной установкой.FIG. 1 - sectional well for pumping liquid with a submersible pumping unit.
Фиг. 2 - разрез по продольной оси модуля электроники погружной насосной установки. Электрические кабели не изображены.FIG. 2 is a section along the longitudinal axis of the electronics module of the submersible pumping unit. Electrical cables not shown.
Подробное описание технического решенияDetailed description of the technical solution
Погружная насосная установка 1 внутри скважины для откачивания жидкости схематично изображена на Фиг. 1. Пропорции насосной установки на Фиг. 1 изменены - она сжата в направлении продольной оси. В состав скважины входит ствол 2 скважины, который соединяет поверхность земли 3 и подземный пласт 4. На поверхности земли 3 находится наземная часть 5 скважины. Внутри ствола 2 скважины расположена обсадная колонна 6. В обсадной колонне 6 на глубине находится погружная насосная установка 1, подвешенная на насосно-компрессорной трубе 8.A
Насосно-компрессорная труба 8 соединяет погружную насосную установку 1 и поверхность земли 3 сквозь наземную часть 5 скважины. Насосно-компрессорная труба 8 может состоять из отдельных участков, свинченных между собой резьбовыми муфтами. Погружная насосная установка 1 выполнена с возможностью передачи скважинной жидкости из внутренней области обсадной колонны 6 через насосно-компрессорную трубу 8 на поверхность земли 3.The
Погружная насосная установка 1 состоит из расположенных последовательно вдоль воображаемой продольной оси в направлении спереди назад модуля электроники 9, насоса 10 и электродвигателя электронного управления 11. Электродвигатель электронного управления 11 может быть линейного шагового пьезоэлектрического типа. В состав электродвигателя электронного управления 11 может входить протектор и/или компенсатор. Электрическая энергия, необходимая для работы электродвигателя 11, поступает с поверхности земли 3 по электрическому кабелю 12, соединенному с наземным источником электропитания 13. Кабель 12 проходит через наземную часть 5 скважины в пространство между насосно-компрессорной трубой 8 и обсадной колонной 6.The
Скважина для откачивания жидкости имеет вертикальный участок 14. Также скважина может иметь горизонтальный участок 15. Переход вертикального участка 14 в горизонтальный участок 15 образует в этом случае искривление 16. Возможен вариант, что погружная насосная установка расположена в искривлении 16 ствола 2 скважины или после искривления 16 в ее горизонтальном участке 15. Этот вариант расположения погружной насосной установки изображен на Фиг. 1 пунктиром и помечен позицией 17. Электрический кабель в этом месте расположения насосной установки не изображен.The well for pumping liquid has a
Возможен вариант конструкции скважины, при котором насосно-компрессорная труба 8 и кабель 12 выполнены в качестве единого связующего устройства, способного удерживать погружную насосную установку 1 от вертикального перемещения, передавать как поток пластовой жидкости, так и электричество. Электрические силовые, возможные электрические сигнальные жилы и возможные оптические жилы расположены в стенке насосно-компрессорной трубы в толще изоляционного материала при таком варианте конструкции.A variant of the well design is possible, in which the
Также насосно-компрессорная труба 8 может быть гибкой длинной трубой, способной разматываться с барабана, расположенного на поверхности земли 3 при монтаже погружной насосной установки 1 в скважину.Also, the
Модуль электроники 9 содержит усилитель 18 схемы питания электродвигателя, выход 19 погружной насосной установки расположен в передней части модуля электроники 9, а выход 20 насоса расположен в передней части насоса 10.The
Модуль электроники 9 погружной насосной установки (Фиг. 2) состоит из задней концевой детали 21, к которой присоединен корпус насоса 22, и в котором находится нагнетательный клапан 23 насоса 10. Также на наружной части задней концевой детали закреплена корпусная труба 24. В передней части модуля электроники 9 корпусная труба 24 закреплена на наружной части передней концевой детали 26. Возможен вариант выполнения устройства, в котором нагнетательный клапан 23 насоса 10 находится в передней концевой детали 26 или в насосно-компрессорной трубе 8 (Фиг. 1). Трубка транспортировки перекачиваемой жидкости 25 (Фиг. 2) расположена внутри модуля электроники 9, закреплена своим задним концом 27 в задней концевой детали 21, а передним концом 28 - в передней концевой детали 26. Трубка транспортировки перекачиваемой жидкости 25 соединяет между собой выход 20 насоса и выход 19 погружной насосной установки.The
Усилитель 18 схемы питания электродвигателя содержит, по меньшей мере, один силовой электронный ключ 29, который закреплен на трубке транспортировки перекачиваемой жидкости 25. Также модуль электроники 9 содержит, по меньшей мере, один конденсатор 30 схемы питания электродвигателя, который закреплен на трубке транспортировки перекачиваемой жидкости 25. Крепление силовых электронных ключей 29 и конденсаторов 30 выполнено с обеспечением возможности их теплообмена с перекачиваемой жидкостью в трубке транспортировки перекачиваемой жидкости 25. В области закрепления силовых электронных ключей 29 и конденсаторов 30 на трубке транспортировки перекачиваемой жидкости 25 воображаемая продольная ось 31 трубки транспортировки перекачиваемой жидкости 25 смещена в радиальном направлении относительно воображаемой продольной оси модуля электроники 9 в сторону внутренней стенки корпусной трубы 24.The
К усилителю 18 схемы питания электродвигателя через переднее герметизированное отверстие 32 подведен с поверхности земли 3 (Фиг. 1) кабель 12 электропитания. Усилитель 18 и электродвигатель электронного управления 11 через заднее герметизированное отверстие 33 в задней концевой детали 21 модуля электроники 9 соединены кабелем 14. На Фиг. 2 кабели 12 и 14 не изображены. Внутренний объем модуля электроники 9 между корпусной трубой 24 и трубкой транспортировки перекачиваемой жидкости 25, в том числе вокруг трубки транспортировки перекачиваемой жидкости 25, заполнен маслом.To the
Устройство работает следующим образом. От источника электропитания 13 (Фиг. 1) по кабелю 12 сквозь наземную часть 5 скважины к модулю электроники 9 погружной насосной установки 1 поступает электрическая энергия. Усилитель 18 при помощи силовых электронных ключей 29 (Фиг. 2) преобразует ее в импульсы электрического напряжения. В состав электрических схем модуля электроники 9 входят конденсаторы 30 схемы питания электродвигателя. Импульсы электрического напряжения поступают от модуля электроники 9 по кабелю 14 (Фиг. 1) к электродвигателю электронного управления 11 через заднее герметизированное отверстие 33 (Фиг. 2).The device works as follows. Electric energy is supplied from the power supply 13 (Fig. 1) via the
Электродвигатель электронного управления 11 (Фиг. 1) приводит в действие насос 10. Насос 10 всасывает скважинную жидкость из пространства между обсадной колонной 6 и погружной насосной установкой 1 и нагнетает ее в трубку транспортировки перекачиваемой жидкости 25 (Фиг. 2). Выделяющееся в процессе работы в силовых электронных ключах 29 и конденсаторах 30 схемы питания электродвигателя тепло, благодаря закреплению этих компонент на трубке транспортировки перекачиваемой жидкости 25, уносится с перекачиваемой насосом 10 (Фиг. 1) скважинной жидкостью по насосно-компрессорной трубе 8 к наземной части 5 скважины.The electronic control motor 11 (Fig. 1) drives the
Устройство, описанное в данной заявке, применимо в промышленности при откачке пластовой жидкости из скважин. Группа изобретений была раскрыта выше со ссылкой на конкретные варианты ее осуществления. Для специалистов могут быть очевидны и иные варианты осуществления изобретений, входящих в группу, не меняющие их сущности, как они раскрыты в настоящем описании. Соответственно, изобретения, входящие в группу, следует считать ограниченной по объему правовой охраны только нижеследующей формулой изобретения.The device described in this application is applicable in the industry when pumping formation fluid from wells. The group of inventions was disclosed above with reference to specific variants of its implementation. For specialists may be obvious and other embodiments of the inventions included in the group, which do not change their essence, as they are disclosed in the present description. Accordingly, the inventions included in the group should be considered limited in the scope of legal protection only by the following claims.
Claims (25)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2018130869A RU2760256C2 (en) | 2018-08-27 | 2018-08-27 | Submersible pumping plant (options) |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2018130869A RU2760256C2 (en) | 2018-08-27 | 2018-08-27 | Submersible pumping plant (options) |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2018130869A RU2018130869A (en) | 2020-02-27 |
RU2018130869A3 RU2018130869A3 (en) | 2021-10-13 |
RU2760256C2 true RU2760256C2 (en) | 2021-11-23 |
Family
ID=69631266
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2018130869A RU2760256C2 (en) | 2018-08-27 | 2018-08-27 | Submersible pumping plant (options) |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2760256C2 (en) |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5931000A (en) * | 1998-04-23 | 1999-08-03 | Turner; William Evans | Cooled electrical system for use downhole |
US20060086506A1 (en) * | 2004-10-26 | 2006-04-27 | Halliburton Energy Services, Inc. | Downhole cooling system |
EA008997B1 (en) * | 2004-01-23 | 2007-10-26 | Шелл Интернэшнл Рисерч Маатсхаппий Б.В. | Hydraulic motor arrangement and method of operating a hydraulic motor |
RU2347904C1 (en) * | 2007-05-10 | 2009-02-27 | Николай Николаевич Галкин | Telemetry downhole tool |
US9341054B2 (en) * | 2010-09-28 | 2016-05-17 | Baker Hughes Incorporated | System for monitoring linearity of down-hole pumping systems during deployment and related methods |
RU2016110681A (en) * | 2016-03-23 | 2016-08-10 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Рэнк" | WELL AND METHOD FOR REMOVING WELL FLUID |
-
2018
- 2018-08-27 RU RU2018130869A patent/RU2760256C2/en active
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5931000A (en) * | 1998-04-23 | 1999-08-03 | Turner; William Evans | Cooled electrical system for use downhole |
EA008997B1 (en) * | 2004-01-23 | 2007-10-26 | Шелл Интернэшнл Рисерч Маатсхаппий Б.В. | Hydraulic motor arrangement and method of operating a hydraulic motor |
US20060086506A1 (en) * | 2004-10-26 | 2006-04-27 | Halliburton Energy Services, Inc. | Downhole cooling system |
RU2347904C1 (en) * | 2007-05-10 | 2009-02-27 | Николай Николаевич Галкин | Telemetry downhole tool |
US9341054B2 (en) * | 2010-09-28 | 2016-05-17 | Baker Hughes Incorporated | System for monitoring linearity of down-hole pumping systems during deployment and related methods |
RU2016110681A (en) * | 2016-03-23 | 2016-08-10 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Рэнк" | WELL AND METHOD FOR REMOVING WELL FLUID |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2018130869A (en) | 2020-02-27 |
RU2018130869A3 (en) | 2021-10-13 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2606196C2 (en) | Pump and pump section | |
RU2569139C2 (en) | Electric pump system and method of transfer of fluid medium from underground well using this system | |
US10480299B2 (en) | Downhole chemical injection method and system for use in ESP applications | |
US8316949B2 (en) | Intake for shrouded electric submersible pump assembly | |
RU2390660C2 (en) | Pump system for tandem motor | |
US7066248B2 (en) | Bottom discharge seal section | |
RU2686971C2 (en) | Optimised cooling of electric motor in pump compressor formation | |
CA2694081A1 (en) | Pump motor protector with redundant shaft seal | |
CA2967695C (en) | Line start permanent magnet motor | |
EA200200123A1 (en) | METHOD OF DEPLOYMENT IN WELLS ELECTRIC DRIVE SYSTEM FLUID FLOW TRANSFER | |
RU2012104898A (en) | STATION COMBINING OPERATIONAL MANIFOLD WITH A MULTI-PHASE PUMP | |
US20150037171A1 (en) | Electric submersible pump having a plurality of motors operatively coupled thereto and methods of using | |
WO2017111661A1 (en) | Small immersion pump assembly | |
RU2760256C2 (en) | Submersible pumping plant (options) | |
US20170191477A1 (en) | A downhole sucker rod pumping unit | |
AR120524A1 (en) | INDUCTIVE COUPLING FOR ELECTRICAL POWER TRANSFER TO SUBMERSIBLE ELECTRIC MOTOR | |
EP3051243A1 (en) | Arrangement for subsea cooling of electric equipment | |
US10465517B2 (en) | Artificial lifting system with a progressive cavity pump driven by a progressive cavity motor for hydrocarbon extraction | |
RU2013117840A (en) | INSTALLATION FOR OPERATION OF LAYERS IN A WELL | |
WO2016040220A1 (en) | Bottom hole injection with pump | |
RU2726704C1 (en) | Flexible pipes with double walls with downhole pump driven by flow | |
US6779608B2 (en) | Surface pump assembly | |
RU2756625C2 (en) | Submersible striction pumping plant | |
RU2285155C1 (en) | Oil-well pumping unit | |
RU103144U1 (en) | SUBMERSIBLE Borehole Diaphragm Pump |