RU7459U1 - Многоступенчатый лопастной насос для откачки газожидкостной смеси с повышенным газосодержанием - Google Patents

Abstract

Многоступенчатый лопастной насос, состоящий из корпусов, внутри которых помещены пакеты ступеней рабочих колес и направляющих аппаратов, валов, на которые насажены рабочие колеса ступеней с возможностью вращения вместе с валами, скомпонованный с газосепаратором установленного на входе насоса, отличающийся тем, что пакеты ступеней насоса состоят из ступеней различных типов, рассчитанных на разные подачи, причем ступени на большие подачи помещены на входном участке насоса, далее по направлению к выходу установлены ступени на меньшие подачи в убывающем порядке их номинальных значений.

Description

-газожидкостной смеси на входе в газосепаратор от 0,25 до

допустимого значения ориентировочно равного 0,55, практически остается постоянными.При газосодержании, большем допустимого, остаточное газосодержание у входа в насос увеличивается , что, как описано ранее, приводит к снижению параметров насоса вплоть до срыва подачи.

f МНОГОСТУПЕНЧАТЫЙ ЛОПАСТНОЙ НАСОС ДЛЯ ОТКАЧКИ ГАЗОЖИДКОСТНОЙ СМЕСИ С ПОВЫШЕННЫМ ГАЗОСОДЕРЖАНИЕМ Полезная модель относится к области лопастных насосов,в частности к погружным центробежным насосам для добычи нефти. При работе погружного центробежного насоса в нефтедобывающей скважине попадание свободного газа с откачиваемой жидкостью в центробежный насос приводит к уменьшению подачи жидкости и создаваемого насосом давления, При достаточно высоком значении газосодержания { в малообводненных скважинах 0,35-0,4, в сильно обводненных 0,1-0,2) работа насоса становится неустойчивой и характеризуется колебаниями его рабочих параметров: подачи, создаваемого давления и потребляемой мощности. Дальнейшее повышение газосодержания приводит к срыву подачи насоса.v Ч Известны погружные центробежные насосы, в ко-Ьфы) ис пользуются газосепараторы 1-6 Среднее значение Kb3(l j i|roa|| сепарации газосепаратора и среднее значение О€ татрчщого газосодержания у входа в насос при Объект- полезная модель Авторы: Агеев Ш.Р. Протас Э.С. Холодняк А.Ю. MKU:F04D13 /00 :. ..-.: . -- .

Известны также погружные центробежные насосы, которые выполнены из пакетов ступеней различного типа, т.е. ступеней на различные подачи (т.н. коническая схема насоса). Проточная часть ступеней такого насоса меняется в соответствии с изменением параметров перекачиваемой газожидкостной среды. Оптимальный конический насос должен включать примерно три пакета различных типов ступеней: ступеней самой большой производительности, далее по потоку помешаются пакеты ступеней промежуточной и меньшей проиводительности.Синтезированный указанным образом насос будет потреблять меньшую мошность, чем наилучший цилиндрический насос из рассматриваемых ступеней при любых одинаковых условиях входа.

Ступени самой большой производительности, устанавливаемые на входе конического насоса, могут пропускать относительно большие объемы свободного газа, поэтому допустимое газосодержание на входе такого насоса выше, чем у цилиндрического насоса с объемной подачей, равной средней объемной подаче конического насоса.

Область применения обоих видов конструктивных решений ограничена предельными значениями газосодержания в откачиваемой газожидкостной смеси.

Однако в нефтепромысловой практике встречаются скважины с очень высокими газовыми факторами ( около 1100 м/т) и высокими давлениями насышения (до 365 кг/см ).

Эксплуатация таких скважин погружными центробежными насосами сопряжена осложнениями условий эксплуатации: газосодержание на входе в насос достигает 75Яв и может быть практически невозможна или нецелеобразна.

3

2

Настоящая полезная модель направлена на решение технической задачи эксплуатации нефтяных скважин с запредельными значениями газосодержания в газожидкостной смеси на входе в насос.

Это достигается тем что насос скомпанован по конической схеме с газосепаратором на входе , а именно:многоступенчатый лопастной насос, состоящий из корпусов , внутри которых помещены пакеты ступеней- рабочих колес и направляющих аппаратов,- валов , на которые насажены рабочие колеса ступеней,с возможностью вращения вместе с валами ;гавосепаратора, установленного на входе насоса, при этом пакеты ступеней насоса состоят из ступеней различных типов, рассчитанных на разные подачи , причем ступени на большие подачи помещены на входном участке насоса, далее по направлению к выходу установлены ступени на меньшие подачи в убывающем порядке их номинальных значений.

На фиг. 1 представлен многоступенчатый лопастной насос, скомпонованный с газосепаратором, общий вид (условно показан насос с одним корпусом) на фиг.2 продольный разрез насоса в месте расположения ступеней высокой производительности; на фиг. 3 - продольный разрез насоса в месте расположения пакета ступеней промежуточной производительности, на фиг. 4продольный разрез насоса в месте расположения пакета ступеней НИЗКОЙ производительности.

Многоступенчатый центробежный насос 1 содержит корпуса 2, 3, 4, внутри которых помещены пакеты ступеней разной производительности- рабочих колес 5, 6, 7 и направляющих аппаратов 8, 9, 10; валы 11, 12, 13, на которые насажены рабочие колеса соответчтвенно 5,6,7 с возможностью их

вращения вместе с валами; скомпонованный с газаосепаратором 14, имеющим приемное устройство 15 и отверстия 16 для выпуска свободного газа в затрубное пространство скважины.

При работе такого насоса в скважине газожидкостная смесь попадает из скважины в отверстия приемного устройства 15, в газосепаратор14.Свободный газ, содержащийся в газожидкостной смеси, проходя через сепаратор, отделяется от жидкостной фазы смеси и через отверстие 16 газосепаратора 14 попадает в затрубное пространство скважины.

Остаточный свободный газ вместе с жидкой фазой смеси попадает в первое рабочее колесо 5 насоса 1 которое представляет собой рабочее колесо ступени из пакета ступеней высокой производительности. Из первого рабочего колеса поток смеси попадает в направляющий аппарат 8 ступени высокой производительности, откуда смесь попадает во 2-ое рабочее колесо и т.д. Так как после газосепартора установлены ступени высокой производительности, которые могут пропускать относительно больщие объемы свободного газа, то допустимое газосодержание на входе такого насоса должно быть выще, чем у стандартного цилиндрического насоса с объемной подачей, равной средней объемной подаче конического насоса. А это позволяет иметь повыщенное содержание свободного газа на входе в газосепаратор.

Поток смеси , пройдя пакет ступеней высокой производительности (фиг.2) попадает в рабочие колеса 6 и направляющие аппараты 9 ступеней, составляющих пакет ступеней промежуточной производительности (фиг. 3). Далее поток смеси попадает в рабочие колеса 7 и направляющие аппараты 10 ступеней, составляющих пакет ступеней низкой производительности (фиг, 4). Предложенный порядок компоновки многоступенчатого насоса с газосепаратором, по вышеназванным причинам, позволяет расщирить область применения газосодержания до 0,75 по сравнению с аналогичной стандартной компоновкой : газосепаратор с цилиндрическим насосом. Проведенными экспериментальными исследованиями это было подтверждено.

источники ИНФОРМАЦИИ, ПРИНЯТЫЕ во ВНИМАНИЕ ПРИ СОСТАВЛЕНИИ ЗАЯВКИ НА ПОЛЕЗНУЮ МОДЕЛЬ

1.А.с 109579 СССР. МКИ P04D 13/10, 1957 Г.

2.Патент США N 3.300.950, НКИ 55-199, 1967 Г.

3.Патент США N 3.867.056, НКИ 415-53, 1973 Г.

4.Патент США N 3.887.342, НКИ 55-203, 1975 Г.

5.Патент США N 4.088.459, НКИ-55-203, 1978 Г.

6.А.с 1161694 СССР. МКИ Е 21 В 43/38,1985 г.

7.Haall О.Р., Dunbar С.В. Computer hels select best liptingequipment. - Die and Gas Journal, N 19, v69, 1971 r,

Claims (1)

1. Многоступенчатый лопастной насос, состоящий из корпусов, внутри которых помещены пакеты ступеней рабочих колес и направляющих аппаратов, валов, на которые насажены рабочие колеса ступеней с возможностью вращения вместе с валами, скомпонованный с газосепаратором установленного на входе насоса, отличающийся тем, что пакеты ступеней насоса состоят из ступеней различных типов, рассчитанных на разные подачи, причем ступени на большие подачи помещены на входном участке насоса, далее по направлению к выходу установлены ступени на меньшие подачи в убывающем порядке их номинальных значений.