RU2766241C1 - Downhole pumping unit - Google Patents
Downhole pumping unit Download PDFInfo
- Publication number
- RU2766241C1 RU2766241C1 RU2021116077A RU2021116077A RU2766241C1 RU 2766241 C1 RU2766241 C1 RU 2766241C1 RU 2021116077 A RU2021116077 A RU 2021116077A RU 2021116077 A RU2021116077 A RU 2021116077A RU 2766241 C1 RU2766241 C1 RU 2766241C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- axial channel
- downhole pumping
- radial
- pumping unit
- shaft
- 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
- F04B1/00—Multi-cylinder machines or pumps characterised by number or arrangement of cylinders
- F04B1/04—Multi-cylinder machines or pumps characterised by number or arrangement of cylinders having cylinders in star- or fan-arrangement
- F04B1/0404—Details or component parts
- F04B1/0448—Sealing means, e.g. for shafts or housings
-
- 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
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Reciprocating Pumps (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к погружным скважинным насосным установкам и может использоваться для добычи нефти, воды и других жидкостей из скважин.The invention relates to submersible well pumping units and can be used for the extraction of oil, water and other liquids from wells.
Известны центробежные, винтовые и др. скважинные насосные установки (см. сайт: www.borets.ru; www.novometgroup.com; www.rimera.com и др.), включающие насос, газосепаратор (сепаратор песка) и электродвигатель с гидрозащитой.Centrifugal, screw and other downhole pumping units are known (see the site: www.borets.ru; www.novometgroup.com; www.rimera.com, etc.), including a pump, a gas separator (sand separator) and an electric motor with hydraulic protection.
Основной недостаток этих установок заключается в том, что все они имеют низкий КПД.The main disadvantage of these installations is that they all have low efficiency.
Наиболее близкой по технической сущности к изобретению является скважинная насосная установка, известная по патенту RU 2732650 С1, МПК F04B 1/04 (2006,01), СПК F04B 1/04 (2020,08) от 26.02.2020 г, содержащая насос, входной модуль, газосепаратор и электродвигатель с гидрозащитой, причем насос выполнен радиально-плунжерным, а осевой канал его вала выполнен сквозным, с одного конца которого жидкость поступает в канал через впускной клапан, а с другого выходит из него через выпускной клапан.The closest in technical essence to the invention is a downhole pumping unit, known by patent RU 2732650 C1, IPC F04B 1/04 (2006.01), SPK F04B 1/04 (2020.08) dated February 26, 2020, containing a pump, inlet a module, a gas separator and an electric motor with hydraulic protection, wherein the pump is made as a radial plunger, and the axial channel of its shaft is made through, from one end of which the liquid enters the channel through the inlet valve, and from the other it leaves it through the outlet valve.
Основной недостаток этого изобретения является то, что при откачивании скважинной жидкости с абразивными частицами плунжерные пары насоса быстро изнашиваются. В процессе износа плунжерных пар увеличиваются зазоры между плунжерами и их цилиндрами. Это приводит к увеличению дросселирования жидкости через зазоры, снижению напора и КПД. К тому же эта установка не способна откачивать жидкость с газом без газосепаратора из-за недопустимого соотношения полезного и вредного объема.The main disadvantage of this invention is that when pumping downhole fluid with abrasive particles, the plunger pairs of the pump wear out quickly. In the process of wear of plunger pairs, the gaps between the plungers and their cylinders increase. This leads to an increase in the throttling of the liquid through the gaps, a decrease in pressure and efficiency. In addition, this installation is not capable of pumping liquid with gas without a gas separator due to the unacceptable ratio of useful and harmful volume.
Задачей изобретения является получение технического результата, выражающегося в повышении надежности и энергоэффективности скважинных насосных установок.The objective of the invention is to obtain a technical result, which is expressed in improving the reliability and energy efficiency of downhole pumping units.
Указанная задача в насосной установке, содержащей, радиально-плунжерный насос, включающий вал со сквозным осевым каналом и радиальными отверстиями, впускной и выпускной клапаны, и электродвигатель с гидрозащитой, отличающаяся тем, что сквозной осевой канал вала радиально-плунжерного насоса снабжен эластичной диафрагмой для подачи скважинной жидкости от впускного клапана к выпускному за счет циклического сжатия эластичной диафрагмы плунжерами, причем сквозной осевой канал снабжен устройством для отвода газа в затрубное пространство, а радиальные отверстия в сквозном осевом канале и плунжеры выполнены в виде овала.The specified task in a pumping unit containing a radial plunger pump, including a shaft with a through axial channel and radial holes, inlet and outlet valves, and an electric motor with hydraulic protection, characterized in that the through axial channel of the shaft of the radial plunger pump is equipped with an elastic diaphragm for supplying well fluid from the inlet valve to the outlet valve due to the cyclic compression of the elastic diaphragm by the plungers, and the through axial channel is equipped with a device for venting gas into the annulus, and the radial holes in the through axial channel and the plungers are made in the form of an oval.
Проведенный научно-технический анализ предложения и уровня техники свидетельствует о том, что предлагаемое техническое решение для специалиста не следует явным образом из уровня техники, при этом признаки изложенной совокупности взаимосвязаны, находятся в причинно-следственной связи с ожидаемым результатом и являются необходимыми и достаточными для его получения.The scientific and technical analysis of the proposal and the prior art indicates that the proposed technical solution for a specialist does not follow explicitly from the prior art, while the features of the above set are interrelated, are in a causal relationship with the expected result and are necessary and sufficient for him receipt.
Изобретение поясняется чертежами, где:The invention is illustrated by drawings, where:
на фиг. 1 изображен фронтальный разрез насосной установки;in fig. 1 shows a frontal section of the pumping unit;
на фиг. 2 изображен увеличенный фрагмент фронтального разреза плунжерной пары и эластичной диафрагмы в свободном состоянии;in fig. 2 shows an enlarged fragment of the frontal section of a plunger pair and an elastic diaphragm in a free state;
на фиг. 3 изображен увеличенный фрагмент фронтального разреза плунжерной пары и эластичной диафрагмы в сжатом состоянии;in fig. 3 shows an enlarged fragment of the frontal section of a plunger pair and an elastic diaphragm in a compressed state;
на фиг. 4 изображен поперечный разрез плунжерной пары и эластичной диафрагмы в свободном состоянии;in fig. 4 shows a cross section of a plunger pair and an elastic diaphragm in a free state;
на фиг. 5 изображен поперечный разрез плунжерной пары и диафрагмы в сжатом состоянии;in fig. 5 shows a cross section of a plunger pair and diaphragm in a compressed state;
на фиг. 6 изображен увеличенный фрагмент фронтального разреза устройства для отвода газа в затрубное пространство;in fig. 6 shows an enlarged fragment of the frontal section of a device for venting gas into the annulus;
на фиг. 7 изображен увеличенный фрагмент плунжерной пары, выполненной в виде овала.in fig. 7 shows an enlarged fragment of a plunger pair made in the form of an oval.
Скважинная насосная установка (см. фиг. 1) состоит из радиально-плунжерного насос 1 и электродвигателя с гидрозащитой 2. Радиально -плунжерный насос (см. фиг. 2, фиг. 3, фиг. 4, фиг. 5, фиг. 6 и фиг. 7) содержит корпус 3 с овальной гильзой 4, внутри которой установлен вал 5 со сквозным осевым каналом 6. Сквозной осевой канал 6 снабжен эластичной диафрагмой 7, для подачи скважинной жидкости от впускного клапана 8 к выпускному клапану 9. Эластичная диафрагма 7 изолирует плунжеры 10 и цилиндр 11 от абразивных частиц, предохраняя их от преждевременного износа. Плунжеры 10 установлены в цилиндре 11 с возможностью осевого перемещения в нем. Цилиндр 11 установлен в радиальном отверстии вала 5, которое выполнено в виде овала (см. фиг. 7). Соответственно плунжеры 10 и цилиндр 11 выполнены также в виде овала. Плунжеры 10 снабжены роликами 12 (см. фиг. 4 и фиг. 5), которые перекатываясь по внутренней поверхности овальной гильзы 4 при вращении вала 5, придают возвратно-поступательное движение плунжерам 10. При этом плунжеры 10 дважды сжимают и разжимают эластичную диафрагму 7 за один оборот вала 5. Отвод газа в затрубное пространство из осевого канала 6 обеспечивает устройство для отвода газа, содержащее обратный клапан 13 и набор дросселей 14 (см. фиг. 6).A downhole pumping unit (see Fig. 1) consists of a
Работает насосная установка следующим образом: при погружении насосной установки в скважину скважинная жидкость заполняет сквозной осевой канал 6 и эластичную диафрагму 7 через входные отверстия 15 и впускной клапан 8 (см. фиг. 1, показано стрелками). При повороте вала 5, ролики 12, за счет овальной формы гильзы 4, вталкивают плунжеры 10 в цилиндр 11 (см. фиг. 3 и фиг. 5). Плунжеры 10 сжимают эластичную диафрагму 7 и вытесняют из нее жидкость с абразивными частицами через выпускной клапан 9 (см. фиг. 1) и выходные каналы 16 (см. фиг. 6) в насосно-компрессорную трубу (не показана). При этом плунжерная пара 10 и 11 не контактирует с абразивными частицами и не подвергается интенсивному износу. Часть жидкости с газом вытесняется в затрубное пространство через клапан 13 (см. фиг. 6, показано стрелками), дроссели 14, каналы 17 (показано пунктиром) и отверстия 18 в корпусе 3. Это увеличивает полезный объем жидкости в сквозном осевом канале 6 и обеспечивает достижение необходимого напора. При этом абразивные частицы за счет центробежной силы отклоняются к стенке сквозного осевого канала 6 и не попадают в каналы клапана 13 и дросселей 14. Это предотвращает интенсивный износ устройства для отвода газа. При дальнейшем повороте вала 5, как показано на фиг. 2 и фиг. 4, плунжеры 10 под действием центробежной силы вытягиваются из цилиндров 11. При этом эластичная диафрагма 7 распрямляется, и скважинная жидкость вновь заполняет сквозной осевой канал и эластичную диафрагму через впускной клапан 8. Цикл повторяется.The pumping unit operates as follows: when the pumping unit is immersed in the well, the well fluid fills the through
Исключая контакт плунжерной пары 10 и 11 с абразивными частицами, эластичная диафрагма предотвращает преждевременный износ плунжерной пары, устраняет дросселирование жидкости через ее зазоры. При этом повышается напор, КПД и надежность насосной установки в целом. Отвод газа в затрубное пространство обеспечивает работу установки без газосепаратора, что также повышает ее надежность и энергоэффективность.Excluding the contact of the
Таким образом, изобретение позволяет получить технический результат, выражающийся в повышении надежности и энергоэффективности скважинных насосных установок.Thus, the invention allows to obtain a technical result, which is expressed in improving the reliability and energy efficiency of downhole pumping units.
Claims (3)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2021116077A RU2766241C1 (en) | 2021-06-03 | 2021-06-03 | Downhole pumping unit |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2021116077A RU2766241C1 (en) | 2021-06-03 | 2021-06-03 | Downhole pumping unit |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2766241C1 true RU2766241C1 (en) | 2022-02-10 |
Family
ID=80214963
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2021116077A RU2766241C1 (en) | 2021-06-03 | 2021-06-03 | Downhole pumping unit |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2766241C1 (en) |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4886432A (en) * | 1988-06-23 | 1989-12-12 | Engineering Enterprises, Inc. | Bladder pump assembly |
RU2610333C1 (en) * | 2015-10-07 | 2017-02-09 | Ольга Иосифовна Логинова | Radial plunger pumps |
US10047738B2 (en) * | 2013-11-25 | 2018-08-14 | General Electric Company | Downhole radially actuated longitudinal diaphragm pump |
RU2701281C1 (en) * | 2019-02-05 | 2019-09-25 | Ольга Иосифовна Логинова | Pump-compressor |
RU2732650C1 (en) * | 2020-02-26 | 2020-09-21 | Ольга Иосифовна Логинова | Downhole pumping unit |
-
2021
- 2021-06-03 RU RU2021116077A patent/RU2766241C1/en active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4886432A (en) * | 1988-06-23 | 1989-12-12 | Engineering Enterprises, Inc. | Bladder pump assembly |
US10047738B2 (en) * | 2013-11-25 | 2018-08-14 | General Electric Company | Downhole radially actuated longitudinal diaphragm pump |
RU2610333C1 (en) * | 2015-10-07 | 2017-02-09 | Ольга Иосифовна Логинова | Radial plunger pumps |
RU2701281C1 (en) * | 2019-02-05 | 2019-09-25 | Ольга Иосифовна Логинова | Pump-compressor |
RU2732650C1 (en) * | 2020-02-26 | 2020-09-21 | Ольга Иосифовна Логинова | Downhole pumping unit |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2012150458A (en) | PUMPING SYSTEM | |
RU2369775C1 (en) | Sucker-rod pump of well | |
US6065944A (en) | Annular pump | |
RU2766241C1 (en) | Downhole pumping unit | |
RU2732650C1 (en) | Downhole pumping unit | |
WO2017117141A1 (en) | Rotary hydraulic pump with esp motor | |
RU2649176C1 (en) | Pusher pump | |
RU2701281C1 (en) | Pump-compressor | |
RU2610333C1 (en) | Radial plunger pumps | |
RU2382903C1 (en) | Downhole diaphragm oil extraction pumping unit | |
RU2656511C1 (en) | Hydraulic pump unit | |
RU2700748C2 (en) | Oil production system | |
RU183876U1 (en) | Bidirectional linear submersible pump unit | |
RU2504692C2 (en) | Electrically driven downhole unit | |
RU159692U1 (en) | SUBMERSIBLE BARBED ELECTRIC PUMP FOR PUMPING A CARBONED LIQUID FROM A WELL | |
RU2296211C1 (en) | Oil production method and device | |
RU2425253C1 (en) | Borehole plunger pump and protection method of upper part of plunger against impact of pumped liquid | |
RU2493434C1 (en) | Hydraulic-driven pump set | |
RU2704088C1 (en) | Deep gas bypass device for well operated by sucker-rod pump | |
RU2579790C1 (en) | Submersible electro-hydraulic drive plant | |
RU2456475C1 (en) | Multi-stage rod pump unit | |
RU2628679C1 (en) | Electrically driven downhole unit (versions) | |
RU2425252C1 (en) | Borehole plunger pump and protection method of upper part of plunger against impact of pumped liquid | |
RU2744877C2 (en) | Downhole pump unit with submersible multistage pump of rotor-piston type on the basis of ryl hydraulic machine | |
RU158650U1 (en) | OIL-FREE PUMPING UNIT FOR OIL PRODUCTION |