WO2007040421A1 - Downhole electric driven pump unit - Google Patents

Downhole electric driven pump unit Download PDF

Info

Publication number
WO2007040421A1
WO2007040421A1 PCT/RU2006/000393 RU2006000393W WO2007040421A1 WO 2007040421 A1 WO2007040421 A1 WO 2007040421A1 RU 2006000393 W RU2006000393 W RU 2006000393W WO 2007040421 A1 WO2007040421 A1 WO 2007040421A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
oil
pump
cavity
plunger
cylinder
Prior art date
Application number
PCT/RU2006/000393
Other languages
French (fr)
Russian (ru)
Inventor
Anatoly Konstantinovich Ponomarev
Aleksandr Nikolaevich Antonnikov
Original Assignee
Bondarenko, Oleg Nikolaevich
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Bondarenko, Oleg Nikolaevich filed Critical Bondarenko, Oleg Nikolaevich
Priority to US12/088,693 priority Critical patent/US20090041596A1/en
Publication of WO2007040421A1 publication Critical patent/WO2007040421A1/en

Links

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
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH DRILLING; MINING
    • E21B—EARTH DRILLING, e.g. DEEP DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B43/00—Methods or apparatus for obtaining oil, gas, water, soluble or meltable materials or a slurry of minerals from wells
    • E21B43/12—Methods or apparatus for controlling the flow of the obtained fluid to or in wells
    • E21B43/121—Lifting well fluids
    • E21B43/128—Adaptation of pump systems with down-hole electric drives

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)

Abstract

The invention relates to a downhole electric driven pump unit for oil production. Said unit comprises a submersible electric motor (1), a driven oil pump (2), a working plunger pump (4), an oil tank (7) provided with a secondary oil filter (8), an oil volume expansion compensator (9) and a hydraulic engine (10). The above-piston and under-piston cavities (11, 12) of the hydraulic engine cylinder (13) are connected to the oil pump suction and discharge sides (15, 16) through a distributor (14).The hydraulic engine piston (17) is connected to the plunger (18) of the working pump. The electric motor is provided with a protector (19) and is cinematically linked with the driven pump shaft by means of the protector shaft. The working pump cylinder (20) is provided with a sealed cylindrical diaphragm (21) made of elastic material in such a way that a cavity (22) filled with oil is formed. The working pump plunger (18) is mounted in such a way that it is reciprocatingly displaceable in the cavity (22). A pressure valve (31) is arranged above the discharge valve (6) in such a way that a cavity (23) is formed. The compensator (6) is embodied in the form of a cylinder (24) provided with a cylindrical diaphragm (25) which is placed therein in such a way that an internal sealed cavity (26) communicating with the oil tank (7) and an annular cavity (27) is formed. Said invention makes it possible to increase the performance factor and reliability of the unit.

Description

СКВАЖИННЫЙ ЭЛЕКТРОГИДРОПРИВОДНОЙ НАСОСНЫЙ ELECTRIC HYDRAULIC DRIVE PUMP
АГРЕГАТ.UNIT.
Область примененияApplication area
Изобретение относится к области машиностроения, в частности к скважинным насосным агрегатам для добычи нефти.The invention relates to the field of engineering, in particular to downhole pumping units for oil production.
Предшествующий уровень техникиState of the art
Известен скважинный электроприводной диафрагменный насос для добычи нeфти(cм. патент RU Ш 2062906, кл. F 04 В 47/06, 27.06.1996 г.). Недостатком известной конструкции является низкий КПД, а также низкий ресурс плоской эластичной диафрагмы из-за высокой частоты ходов, низкая напорная характеристика насосного агрегата, невозможность добычи нефти с низким уровнем обводненности из-за малой пропускной способности всасывающих клапанов.A well-known electric borehole diaphragm pump for oil production (see patent RU Ш 2062906, class F 04 В 47/06, 06/27/1996). A disadvantage of the known design is the low efficiency, as well as the low resource of a flat elastic diaphragm due to the high stroke frequency, low pressure characteristic of the pump unit, the impossibility of oil production with a low level of water cut due to the low capacity of the suction valves.
Наиболее близким техническим решением является скважинный электрогидроприводной насосный агрегат, содержащий погружной электродвигатель, приводной маслонасос, плунжерный рабочий насос с всасывающим и нагнетательным клапанами, масляный бак с фильтрами тонкой очистки масла, компенсатор объемного расширения масла и гидродвигатель, над- и подпоршневая полости цилиндра которого подключены через распределитель к всасывающей и нагнетательной сторонам маслонасоса, причем на последней установлен предохранительный клапан, а поршень гидродвигателя соединен с плунжером рабочего насоса (см. патент RU N° 2166668, кл. F 04 В 47/08, 10.05.2001). Недостатком данной конструкции является износ уплотнений плунжера рабочего насоса, приводящий к снижению производительности и напорной характеристики насосного агрегата. Раскрытие изобретенияThe closest technical solution is a borehole electrohydraulic drive pump unit containing a submersible electric motor, a drive oil pump, a plunger working pump with suction and discharge valves, an oil tank with fine oil filters, a volume expansion compensator for oil, and a hydraulic motor, the over- and under-piston cavities of which are connected through a distributor to the suction and discharge sides of the oil pump, with a safety valve installed on the latter and a hydraulic piston vigatelya connected with the plunger of the pump (see. Patent RU N ° 2166668, cl. F 04 B 47/08, 10.05.2001). The disadvantage of this design is the wear of the seals of the plunger of the working pump, leading to a decrease in performance and pressure characteristics of the pump unit. Disclosure of invention
Задачей, на решение которой направлено изобретение, является повышение ресурса рабочего насоса, увеличение напорной характеристики и производительности насосного агрегата. Техническим результатом, который достигается в результате решения указанной выше задачи, является повышение КПД и надежности работы скважинного электрогидроприводного насосного агрегата.The problem to which the invention is directed, is to increase the resource of the working pump, increase the pressure characteristics and performance of the pump unit. The technical result that is achieved as a result of solving the above problem is to increase the efficiency and reliability of the borehole electro-hydraulic pump unit.
Поставленная задача решается, а технический результат достигается за счет того, что скважинный электрогидроприводной насосный агрегат содержит погружной электродвигатель, приводной маслонасос, плунжерный рабочий насос с всасывающим и нагнетательным клапанами, масляный бак с фильтрами тонкой очистки масла, компенсатор объемного расширения масла и гидродвигатель, над- и подпоршневая полости цилиндра которого подключены через распределитель к всасывающей и нагнетательной сторонам маслонасоса, причем на последней установлен предохранительный клапан, а поршень гидродвигателя соединен с плунжером рабочего насоса, при этом электродвигатель снабжен протектором, через вал которого вал электродвигателя кинематически связан с валом приводного маслонасоса, в качестве приводного маслонасоса установлен аксиально-поршневой насос, цилиндр плунжерного рабочего насоса снабжен герметичной цилиндрической диафрагмой из эластичного материала, размещенной в цилиндре с образованием заполненной маслом полости, причем плунжер рабочего насоса установлен с возможностью возвратно-поступательного перемещения внутри этой полости, над нагнетательным клапаном плунжерного рабочего насоса установлен с образованием полости напорный клапан, компенсатор объемного расширения масла выполнен в виде цилиндра, внутри которого размещена эластичная цилиндрическая диафрагма с образованием внутренней герметичной полости, сообщенной с масляным баком, и кольцевой полости, окружающей эластичную диафрагму, а цилиндр компенсатора объемного расширения масла снабжен всасывающим и нагнетательным клапанами, при этом всасывающий клапан со стороны входа в него сообщен с окружающим насосный агрегат пространством, а нагнетательный клапан со стороны выхода из него сообщен посредством трубопровода с полостью между нагнетательным клапаном плунжерного рабочего насоса и напорным клапаном.The problem is solved, and the technical result is achieved due to the fact that the borehole electrohydraulic drive pump unit contains a submersible electric motor, a drive oil pump, a plunger working pump with suction and discharge valves, an oil tank with fine oil filters, a volume expansion compensator for oil and a hydraulic motor, and the piston cavity of the cylinder of which is connected through the distributor to the suction and discharge sides of the oil pump, and the latter has a safety lock It has a valve, and the hydraulic motor piston is connected to the plunger of the working pump, while the electric motor is equipped with a protector through the shaft of which the electric motor shaft is kinematically connected to the shaft of the drive oil pump, an axial piston pump is installed as the drive oil pump, and the cylinder of the plunger working pump is equipped with a sealed cylindrical diaphragm made of elastic material placed in the cylinder with the formation of a cavity filled with oil, and the plunger of the working pump is installed with the possibility of return ostupatelnogo movement within the cavity, the plunger of the discharge valve of the pump is set to form the cavity pressure valve, oil volume expansion compensator is formed in in the form of a cylinder, inside of which an elastic cylindrical diaphragm is placed with the formation of an internal sealed cavity in communication with the oil tank, and an annular cavity surrounding the elastic diaphragm, and the cylinder of the expansion oil expansion compensator is equipped with suction and discharge valves, while the suction valve is communicated from the inlet side with the space surrounding the pump unit, and the discharge valve from the outlet side is communicated by means of a pipeline with a cavity between the discharge valve unger working pump and pressure valve.
Агрегат может быть снабжен дополнительными всасывающими клапанами, которые могут быть коаксиально размещены в стенке цилиндров плунжерного рабочего насоса и компенсатора объемного расширения масла в один или несколько рядов. Выполнение компенсатора объемного расширения масла с всасывающим и нагнетательным клапанами и подключение последнего к полости между нагнетательным клапаном рабочего насоса и напорным клапанами позволяет увеличить производительность насосного агрегата в два раза за счет подачи нефти на обратном ходу поршня гидродвигателя, исключить износ уплотнений плунжера рабочего насоса, поскольку последний работает в среде масла и не контактирует непосредственно с перекачиваемой средой, и увеличить напорную характеристику насосного агрегата. В качестве рабочего органа насоса используется диафрагма цилиндрической формы из эластичного материала, например резины, армированная стекловолокном или кевларом, что позволяет повысить прочность мембраны, а выполнение рабочего органа плунжерного рабочего насоса в виде герметичной маслозаполненной полости, ограниченной цилиндрической диафрагмой из эластичного материала, внутри которой совершает возвратно-поступательное перемещение плунжер, позволяет уменьшить циклическую нагрузку на диафрагму (по сравнению с указанным выше диафрагменным насосом) и за счет этого повысить надежность работы плунжерного рабочего насоса. Преимуществом предлагаемого технического решения является также то, что при этом можно широко варьировать путем изменения диаметра плунжера рабочего насоса напорную характеристику и производительность насосного агрегата.The unit can be equipped with additional suction valves, which can be coaxially placed in the cylinder wall of the plunger working pump and expansion joint expansion oil in one or more rows. The implementation of the expansion joint expansion oil with suction and discharge valves and connecting the latter to the cavity between the discharge valve of the working pump and pressure valves allows you to double the productivity of the pump unit by supplying oil on the reverse piston of the hydraulic motor, to eliminate wear of the seal of the plunger of the working pump, since the latter works in an oil environment and does not contact directly with the pumped medium, and increase the pressure characteristic of the pump unit. As the working body of the pump, a cylindrical diaphragm of elastic material, for example rubber, reinforced with fiberglass or Kevlar is used, which improves the strength of the membrane, and the working body of the plunger working pump in the form of a sealed oil-filled cavity bounded by a cylindrical diaphragm of elastic material, inside which the reciprocating movement of the plunger allows to reduce the cyclic load on the diaphragm (compared with the above diaphragm pump) and thereby increase the reliability of the plunger working pump. The advantage of the proposed technical solution is that it can be widely varied by changing the diameter of the plunger of the working pump pressure characteristic and performance of the pump unit.
Выполнение агрегата с дополнительными всасывающими клапанами позволяет повысить пропускную способность агрегата и сделать конструкцию агрегата более компактной, что особенно актуально для установок, которые эксплуатируются в скважинах.The implementation of the unit with additional suction valves allows to increase the throughput of the unit and make the design of the unit more compact, which is especially important for installations that are operated in wells.
Краткое описание чертежейBrief Description of the Drawings
На фиг.l представлен продольный разрез скважинного электрогидроприводного насосного агрегата.Figure l presents a longitudinal section of a borehole electro-hydraulic pumping unit.
На фиг.2 представлен вариант выполнения всасывающего клапана с дополнительными всасывающими клапанами для скважинного электрогидроприводного насосного агрегата на примере цилиндра плунжерного рабочего насоса с всасывающими клапанами.Figure 2 presents an embodiment of a suction valve with additional suction valves for a borehole electro-hydraulic pump unit using the example of a cylinder of a plunger working pump with suction valves.
Лучший вариант осуществления изобретенияThe best embodiment of the invention
Скважинный электрогидроприводной насосный агрегат содержит погружной электродвигатель 1, приводной маслонасос 2, плунжерный рабочий насос 4 с всасывающим 5 и нагнетательным 6 клапанами, масляный бак 7 с фильтрами 8 тонкой очистки масла, компенсатор 9 объемного расширения масла и гидродвигатель 10, над- (11) и подпоршневая 12 полости цилиндра 13 которого подключены через распределитель 14 к всасывающей 15 и нагнетательной 16 сторонам маслонасоса 2, причем на последней установлен предохранительный клапан 3, а поршень 17 гидродвигателя 10 соединен с плунжером 18 рабочего насоса 4. Электродвигатель 1 снабжен протектором 19, через вал которого вал электродвигателя 1 кинематически связан с валом приводного маслонасоса 2. В качестве приводного маслонасоса 2 установлен аксиально-поршневой насос. Цилиндр 20 плунжерного рабочего насоса 4 снабжен герметичной цилиндрической диафрагмой 21 из эластичного материала, размещенной в цилиндре 20 с образованием заполненной маслом полости 22, причем плунжер 18 рабочего насоса 4 установлен с возможностью возвратно-поступательного перемещения внутри этой полости 22. Над нагнетательным клапаном 6 плунжерного рабочего насоса 4 установлен с образованием полости 23 напорный клапан 31. Компенсатор 9 объемного расширения масла выполнен в виде цилиндра 24, внутри которого размещена эластичная цилиндрическая диафрагма 25 с образованием внутренней герметичной полости 26, сообщенной с масляным баком 7, и кольцевой полости 27, окружающей эластичную диафрагму 25, а цилиндр 24 компенсатора 9 объемного расширения масла снабжен всасывающим 28 и нагнетательным 29 клапанами, при этом всасывающий клапан 28 со стороны входа в него сообщен с окружающим насосный агрегат пространством, а нагнетательный клапан 29 со стороны выхода из него сообщен посредством трубопровода 30 с полостью 23 между нагнетательным клапаном 6 плунжерного рабочего насоса 4 и напорным клапаном 31. Скважинный электрогидроприводной насосный агрегат установлен на колонне 32 насосно-компрессорных труб (HKT).The borehole electric hydraulic pump unit contains a submersible motor 1, a drive oil pump 2, a plunger working pump 4 with a suction 5 and a discharge 6 valves, an oil tank 7 with filters 8 for fine oil purification, a compensator 9 for the volume expansion of oil and a hydraulic motor 10, above (11) and piston 12 cavity 13 of the cylinder which is connected through a distributor 14 to the suction 15 and discharge 16 sides of the oil pump 2, the safety valve 3 being installed on the latter, and the piston 17 of the hydraulic motor 10 is connected to the plunger 18 of the working pump 4. The electric motor 1 is provided with a tread 19, through the shaft of which the shaft of the electric motor 1 is kinematically connected with the shaft of the drive oil pump 2. An axial piston pump is installed as a drive oil pump 2. The cylinder 20 of the plunger working pump 4 is provided with a sealed cylindrical diaphragm 21 made of elastic material placed in the cylinder 20 to form an oil-filled cavity 22, and the plunger 18 of the working pump 4 is installed with the possibility of reciprocating movement inside this cavity 22. Above the discharge valve 6 of the plunger working the pump 4 is installed with the formation of the cavity 23 pressure valve 31. The compensator 9 for the volume expansion of the oil is made in the form of a cylinder 24, inside of which is placed an elastic cylindrical I diaphragm 25 with the formation of an internal sealed cavity 26 in communication with the oil tank 7, and an annular cavity 27 surrounding the elastic diaphragm 25, and the cylinder 24 of the expansion joint 9 of the oil expansion is equipped with a suction 28 and pressure 29 valves, while the suction valve 28 is from the input side it is in communication with the space surrounding the pumping unit, and the discharge valve 29 from the outlet side is communicated through a pipe 30 with a cavity 23 between the discharge valve 6 of the plunger working pump 4 and the pressure valve m elektrogidroprivodnoy 31. The downhole pump assembly 32 is mounted on the column of tubing (HKT).
Агрегат может быть выполнен с дополнительными всасывающими клапанами 5 и 28, причем всасывающие клапаны 5 и 28 могут быть коаксиально размещены в стенке цилиндров 20 и 24, соответственно, плунжерного рабочего насоса 4 и компенсатора 9 объемного расширения масла в один или несколько рядов.The unit can be made with additional suction valves 5 and 28, and the suction valves 5 and 28 can be coaxially placed in the wall of the cylinders 20 and 24, respectively, of the plunger working pump 4 and the expansion joint 9 of the oil expansion in one or more rows.
Распределитель 14 соединен посредством трубопровода 33 и канала 34 соответственно с надпоршневой полостью 11 и подпоршневой полостью 12 цилиндра 13 гидро двигателя 10.The distributor 14 is connected through a pipe 33 and a channel 34, respectively, with the supra-piston cavity 11 and the sub-piston cavity 12 of the cylinder 13 of the hydraulic engine 10.
Путевой механический переключатель распределителя 14 состоит из толкателя 35 и фиксатора 36 с пружиной 37.The directional mechanical switch of the distributor 14 consists of a pusher 35 and a latch 36 with a spring 37.
Утечки масла через уплотнения из полости 22 возвращаются в маслобак 7 по трубопроводу 38.Oil leaks through seals from the cavity 22 are returned to the oil tank 7 through a pipe 38.
Колонна 32 труб BKT с насосным агрегатом опускается в обсадную колонну, установленную в скважине. Электроснабжение погружного электродвигателя осуществляется посредством кабеля 39, который крепится к колонне 32 труб HKT хомутами (не показаны). Скважинный электрогидроприводной насосный агрегат работает следующим образом.A string of 32 BKT pipes with a pump unit is lowered into a casing installed in the well. The submersible motor is powered by a cable 39, which is attached to the string of 32 HKT pipes with clamps (not shown). Downhole electrohydraulic pump unit operates as follows.
Перед погружением насосного агрегата в скважину полости электродвигателя 1 с протектором 19 и система гидропривода заполняются очищенным маслом, соответствующим рабочему температурному режиму.Before immersing the pump unit in the well of the cavity of the electric motor 1 with the tread 19 and the hydraulic drive system are filled with purified oil corresponding to the operating temperature regime.
При погружении насосного агрегата в нефтяной пласт добываемая жидкость втекает в полости цилиндров 24 и 20, соответственно через всасывающие клапаны 28 и 5.When the pump unit is immersed in the oil reservoir, the produced fluid flows into the cavities of the cylinders 24 and 20, respectively, through the suction valves 28 and 5.
Под действием гидростатического давления нагнетательные клапаны 29, 6 и напорный клапан 31 открываются и жидкость заполняет колонну 32 труб HKT до уровня пласта. При включении электродвигателя 1 начинает работать приводной маслонасос 2, который через распределитель 14 подает масло в одну из полостей цилиндра 13 гидродвигателя 10.Under the influence of hydrostatic pressure, the discharge valves 29, 6 and the pressure valve 31 open and the fluid fills the HKT pipe string 32 to the level of the formation. When you turn on the motor 1, the drive oil pump 2 starts to work, which through the distributor 14 delivers oil to one of the cavities of the cylinder 13 of the hydraulic motor 10.
Если масло подается под поршень 17 плунжер 18 перемещается вверх, заполняя объем масленой полости 22 и растягивая диафрагмуIf oil is supplied under the piston 17, the plunger 18 moves up, filling the volume of the oil cavity 22 and stretching the diaphragm
21 под давлением масла, и тем самым вытесняя жидкость из цилиндра 20 через нагнетательный клапан 6 в полость 23 и далее через напорный клапан 31 в колонну 32 трубу HKT. При движении поршня 17 вверх объем масла в полости 26 компенсатора 9 уменьшается на величину вышедшего из цилиндра 13 гидродвигателя 10 объема плунжера 18, поэтому жидкость через всасывающий клапан или всасывающие клапаны21 under oil pressure, and thereby displacing the liquid from the cylinder 20 through the discharge valve 6 into the cavity 23 and then through the pressure valve 31 into the column 32 of the HKT pipe. When the piston 17 moves up, the volume of oil in the cavity 26 of the compensator 9 decreases by the size of the volume of the plunger 18 that has left the cylinder 13 of the hydraulic motor 10, therefore, the liquid through the suction valve or the suction valves
28 заполняет полость 27 цилиндра 24 компенсатора 9.28 fills the cavity 27 of the cylinder 24 of the compensator 9.
Разница между объемными расходами нагнетаемого в цилиндр 13 гидродвигателя 10 и вытесняемого из него масла, обусловленная наличием плунжера 18 в надпоршневой полости 11, компенсируется за счет изменения объема масла в маслобаке 4 и пoлocти26 компенсатора 9 объемного расширения масла, ограниченной диафрагмой 25.The difference between the volumetric flow rates of the hydraulic motor 10 injected into the cylinder 13 and the oil displaced from it, due to the presence of the plunger 18 in the supra-piston cavity 11, is compensated by the change in the volume of oil in the oil tank 4 and the volume26 of the expansion joint 9 of the oil volume expansion limited by the diaphragm 25.
При движении поршня 17 гидродвигателя 10 вниз объем масла под диафрагмой 25 в полости 26 увеличивается и жидкость из цилиндра 24 через нагнетательный клапан 29, трубопровод 30 и напорный клапан 31 поступает в трубу 32 HKT.When the piston 17 of the hydraulic motor 10 moves downward, the oil volume under the diaphragm 25 in the cavity 26 increases and the liquid from the cylinder 24 through the discharge valve 29, the pipeline 30 and the pressure valve 31 enters the pipe 32 HKT.
Одновременно цилиндр 20 плунжерного рабочего насоса 4 заполняется жидкостью через всасывающий клапан или всасывающие клапаны 5. Когда поршень 17 гидродвигателя достигает определенного верхнего или нижнего положения срабатывает переключатель распределителя 14 и осуществляется обратный ход и описанный выше рабочий цикл повторяется. Переключение распределителя 14 при движении поршня 17 происходит за счет воздействия на золотник распределителя толкателя 35 в крайних положениях поршня. «3aвиcaниe» золотника распределителя в среднем положении исключается благодаря наличию фиксатора 36 с пружиной 37, которая сжимаясь, накапливает определенную потенциальную энергию и, преодолев сопротивление фиксатора, перемещает толкатель 35 и, соответственно, золотник в одно из крайних положений.At the same time, the cylinder 20 of the plunger working pump 4 is filled with liquid through the suction valve or the suction valves 5. When the hydraulic piston 17 reaches a certain upper or lower position, the switch of the distributor 14 is activated and the return stroke is carried out and the operation cycle described above is repeated. Switching of the distributor 14 during the movement of the piston 17 is due to the impact on the spool of the distributor pusher 35 in the extreme positions of the piston. The “appearance” of the spool valve in the middle position is eliminated due to the presence of a latch 36 with a spring 37, which compresses, accumulates a certain potential energy and, having overcome the resistance of the latch, moves the pusher 35 and, accordingly, the spool to one of the extreme positions.
Механический переключатель может иметь и другие исполнения в частности, и в сочетании с гидрораспределителем, командующим основным распределителем.The mechanical switch may have other designs, in particular, and in combination with a hydraulic distributor commanding the main distributor.
При снижении динамического уровня жидкости в скважине на станции управления погружным электродвигателем 1 устанавливается уровень защиты по току, соответствующему максимально допустимому уровню согласно глубины спуска насосного агрегата и отключению электропитания.When the dynamic fluid level in the well decreases, the current protection level at the control station for the submersible motor 1 is set, which corresponds to the maximum permissible level according to the depth of descent of the pump unit and power outage.
В противном случае насосный агрегат комплектуется электродвигателем с регулировкой числа оборотов и их уменьшением при снижении динамического уровня и соответственно уменьшения подачи насосного агрегата по команде датчика затрубного давления, установленного в электродвигателе.Otherwise, the pump unit is equipped with an electric motor with speed control and their reduction with a decrease in the dynamic level and, accordingly, a decrease in the supply of the pump unit at the command of the annular pressure sensor installed in the electric motor.
Промышленная применимостьIndustrial applicability
Настоящее изобретение может быть использовано нефтедобывающей промышленности и других отраслях промышленности, где производят добычу жидких сред из скважин. The present invention can be used in the oil industry and other industries where liquid is produced from wells.

Claims

Формула изобретения Claim
1. Скважинный электрогидроприводной насосный агрегат, содержащий погружной электродвигатель, приводной маслонасос, плунжерный рабочий насос со всасывающим и нагнетательным клапанами, масляный бак с фильтрами тонкой очистки масла, компенсатор объемного расширения масла и гидродвигатель, над- и подпоршневая полости цилиндра которого подключены через распределитель к всасывающей и нагнетательной сторонам маслонасоса, причем на последней установлен предохранительный клапан, а поршень гидродвигателя соединен с плунжером рабочего насоса, отличающийся тем, что электродвигатель снабжен протектором, через вал которого вал электродвигателя кинематически связан с валом приводного маслонасоса, в качестве приводного маслонасоса установлен аксиально-поршневой насос, цилиндр плунжерного рабочего насоса снабжен герметичной цилиндрической диафрагмой из эластичного материала, размещенной в цилиндре с образованием заполненной маслом полости, причем плунжер рабочего насоса установлен с возможностью возвратно-поступательного перемещения внутри этой полости, над нагнетательным клапаном плунжерного рабочего насоса установлен с образованием полости напорный клапан, компенсатор объемного расширения масла выполнен в виде цилиндра, внутри которого размещена эластичная цилиндрическая диафрагма с образованием внутренней герметичной полости, сообщенной с масляным баком, и кольцевой полости, окружающей эластичную диафрагму, а цилиндр компенсатора объемного расширения масла снабжен всасывающим и нагнетательным клапанами, при этом всасывающий клапан со стороны входа в него сообщен с окружающим насосный агрегат пространством, а нагнетательный клапан со стороны выхода из него сообщен посредством трубопровода с полостью между нагнетательным клапаном плунжерного рабочего насоса и напорным клапаном. 1. A borehole electric hydraulic pump unit containing a submersible electric motor, a drive oil pump, a plunger working pump with suction and discharge valves, an oil tank with oil fine filters, an oil volume expansion compensator and a hydraulic motor, the over- and under-piston cavities of which are connected through the distributor to the suction and the discharge sides of the oil pump, moreover, a safety valve is installed on the latter, and the piston of the hydraulic motor is connected to the plunger of the working pump a, characterized in that the electric motor is provided with a tread, through the shaft of which the electric motor shaft is kinematically connected with the shaft of the drive oil pump, an axial piston pump is installed as the drive oil pump, the cylinder of the plunger working pump is equipped with a sealed cylindrical diaphragm made of elastic material, placed in the cylinder to form a filled cavity oil, moreover, the working pump plunger is installed with the possibility of reciprocating movement inside this cavity, above the supercharger the pressure valve of the plunger working pump is installed with the formation of a cavity, the expansion valve for the oil is made in the form of a cylinder, inside of which there is an elastic cylindrical diaphragm with the formation of an internal sealed cavity in communication with the oil tank, and an annular cavity surrounding the elastic diaphragm, and the cylinder of the volumetric expansion joint expansion of the oil is equipped with suction and discharge valves, while the suction valve on the inlet side of it is in communication with the surrounding the pumping unit with space, and the discharge valve from the outlet side is communicated by means of a pipeline with a cavity between the discharge valve of the plunger working pump and the pressure valve.
2. Скважинный электрогидроприводной насосный агрегат по п.l, отличающийся тем, что агрегат снабжен дополнительными всасывающими клапанами, коаксиально размещенными в стенке цилиндров плунжерного рабочего насоса и компенсатора объемного расширения масла в один или несколько рядов. 2. A borehole electrohydraulic drive pump unit according to claim 1, characterized in that the unit is equipped with additional suction valves coaxially placed in the cylinder wall of the plunger working pump and expansion oil expansion compensator in one or several rows.
PCT/RU2006/000393 2005-10-03 2006-07-24 Downhole electric driven pump unit WO2007040421A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US12/088,693 US20090041596A1 (en) 2005-10-03 2006-07-24 Downhole Electric Driven Pump Unit

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2005130527 2005-10-03
RU2005130527 2005-10-03

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2007040421A1 true WO2007040421A1 (en) 2007-04-12

Family

ID=37906389

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/RU2006/000393 WO2007040421A1 (en) 2005-10-03 2006-07-24 Downhole electric driven pump unit

Country Status (2)

Country Link
US (1) US20090041596A1 (en)
WO (1) WO2007040421A1 (en)

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102536758A (en) * 2010-12-27 2012-07-04 中国石油天然气股份有限公司 Low-submergence tubing pump special for drainage and production of coal-bed gas
RU2504691C2 (en) * 2010-12-01 2014-01-20 Николай Николаевич Зубов Electrohydraulic borehole unit
US8636898B2 (en) 2010-04-30 2014-01-28 Antonio Perez Site drainer
RU2613150C1 (en) * 2016-01-25 2017-03-15 Сергей Николаевич Чистяков Pumping plant with electrohydraulic actuator
US9605688B2 (en) 2010-04-30 2017-03-28 Site Drainer, Llc Site drainer
USD793454S1 (en) 2015-11-04 2017-08-01 Antonio Perez Pump cover
CN107191160A (en) * 2017-05-28 2017-09-22 上海飞舟博源石油装备技术有限公司 Double plunger latent oil Diaphragm pump system and its relay lifting method
RU2649158C2 (en) * 2016-08-11 2018-03-30 Николай Федорович Виеру Borehole electrohydraulic pump unit
RU198327U1 (en) * 2020-01-24 2020-07-02 Сергей Михайлович Матвеенко Electric borehole pumping unit
RU2813013C1 (en) * 2023-05-12 2024-02-06 Общество с ограниченной ответственностью "Лантан-ГИРС" Hydraulic submersible pumping unit

Families Citing this family (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2540348C2 (en) * 2009-12-23 2015-02-10 Бп Корпорейшн Норт Америка Инк. Pump system and method for well reliquefaction
CN101936284A (en) * 2010-09-16 2011-01-05 中国石油化工股份有限公司 Constant feedback force thick oil pump
WO2015030931A2 (en) * 2013-08-27 2015-03-05 Exxonmobil Upstream Research Company Corp-Urc-Sw359 Systems and methods for artificial lift via a downhole positive displacement pump
US20150275870A1 (en) * 2014-03-31 2015-10-01 General Electric Company Pumping system for a wellbore and methods of assembling the same
CA2888027A1 (en) 2014-04-16 2015-10-16 Bp Corporation North America, Inc. Reciprocating pumps for downhole deliquification systems and fluid distribution systems for actuating reciprocating pumps
US20170184097A1 (en) 2015-12-29 2017-06-29 Ge Oil & Gas Esp, Inc. Linear Hydraulic Pump for Submersible Applications
CN106761578B (en) * 2017-01-13 2023-02-28 西安石油大学 Adjustable hydraulic oil pumping unit device
CN108757412A (en) * 2018-07-10 2018-11-06 王志鸿 A kind of oil well pump with high intensity shock-damping structure
CN110857620B (en) * 2018-08-24 2021-07-02 中国石油天然气股份有限公司 Liquid increasing device under pump
WO2020072076A1 (en) 2018-10-05 2020-04-09 Halliburton Energy Services, Inc. Compact high pressure, high life intensifier pump system
US11578710B2 (en) 2019-05-02 2023-02-14 Kerr Machine Co. Fracturing pump with in-line fluid end
US11231111B2 (en) 2019-05-14 2022-01-25 Halliburton Energy Services, Inc. Pump valve seat with supplemental retention
US11739748B2 (en) 2019-05-14 2023-08-29 Halliburton Energy Services, Inc. Pump fluid end with easy access suction valve
US11560888B2 (en) 2019-05-14 2023-01-24 Halliburton Energy Services, Inc. Easy change pump plunger
US11261863B2 (en) 2019-05-14 2022-03-01 Halliburton Energy Services, Inc. Flexible manifold for reciprocating pump
US11105327B2 (en) 2019-05-14 2021-08-31 Halliburton Energy Services, Inc. Valve assembly for a fluid end with limited access
US11965503B2 (en) 2019-05-14 2024-04-23 Halliburton Energy Services, Inc. Flexible manifold for reciprocating pump
US10808846B1 (en) 2019-05-14 2020-10-20 Halliburton Energy Services, Inc. Pump plunger with wrench features
US11441687B2 (en) 2019-05-14 2022-09-13 Halliburton Energy Services, Inc. Pump fluid end with positional indifference for maintenance
US11280326B2 (en) 2019-06-10 2022-03-22 Halliburton Energy Services, Inc. Pump fluid end with suction valve closure assist
US10808851B1 (en) 2019-06-10 2020-10-20 Halliburton Energy Services, Inc. Multi-material frac valve poppet
US10941766B2 (en) 2019-06-10 2021-03-09 Halliburton Energy Sendees, Inc. Multi-layer coating for plunger and/or packing sleeve
US10989188B2 (en) 2019-07-26 2021-04-27 Halliburton Energy Services, Inc. Oil field pumps with reduced maintenance
US10677380B1 (en) 2019-07-26 2020-06-09 Halliburton Energy Services, Inc. Fail safe suction hose for significantly moving suction port
WO2024039747A1 (en) * 2022-08-16 2024-02-22 Baker Hughes Oilfield Operations Llc Seal configuration for high density lubrication oils

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2948224A (en) * 1959-11-09 1960-08-09 Beryl A Bailey Hydraulic pump
US3849030A (en) * 1973-03-22 1974-11-19 Kobe Inc Fluid operated pump with opposed pistons and valve in middle
RU2116512C1 (en) * 1997-04-24 1998-07-27 Товарищество с ограниченной ответственностью Научно-внедренческий центр "Развитие" Electrohydraulic power driven well pump unit
RU2122141C1 (en) * 1997-11-28 1998-11-20 Товарищество с ограниченной ответственностью Институт науки и культуры "Магистр" Oil pumping station
RU2166668C1 (en) * 2000-04-05 2001-05-10 Пономарев Анатолий Константинович Electrohydraulic oil-well pumping unit

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3177943A (en) * 1961-10-11 1965-04-13 Harvest Queen Mill & Elevator Oil well pump
US3957401A (en) * 1974-12-16 1976-05-18 Tigre Tierra, Inc. Fluid pump assembly
US6307290B1 (en) * 1998-03-16 2001-10-23 Camco International, Inc. Piston motor protector, and motor and pumping system incorporating the same
US6595280B2 (en) * 2001-09-03 2003-07-22 Leland Bruce Traylor Submersible well pumping system with an improved hydraulically actuated switching mechanism
US7252148B2 (en) * 2004-07-08 2007-08-07 Smith International, Inc. Plunger actuated pumping system
US7469748B2 (en) * 2005-05-27 2008-12-30 Schlumberger Technology Corporation Submersible pumping system
US8021129B2 (en) * 2006-05-31 2011-09-20 Smith Lift, Inc. Hydraulically actuated submersible pump
US20080080991A1 (en) * 2006-09-28 2008-04-03 Michael Andrew Yuratich Electrical submersible pump

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2948224A (en) * 1959-11-09 1960-08-09 Beryl A Bailey Hydraulic pump
US3849030A (en) * 1973-03-22 1974-11-19 Kobe Inc Fluid operated pump with opposed pistons and valve in middle
RU2116512C1 (en) * 1997-04-24 1998-07-27 Товарищество с ограниченной ответственностью Научно-внедренческий центр "Развитие" Electrohydraulic power driven well pump unit
RU2122141C1 (en) * 1997-11-28 1998-11-20 Товарищество с ограниченной ответственностью Институт науки и культуры "Магистр" Oil pumping station
RU2166668C1 (en) * 2000-04-05 2001-05-10 Пономарев Анатолий Константинович Electrohydraulic oil-well pumping unit

Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8636898B2 (en) 2010-04-30 2014-01-28 Antonio Perez Site drainer
US9605688B2 (en) 2010-04-30 2017-03-28 Site Drainer, Llc Site drainer
US10543439B2 (en) 2010-04-30 2020-01-28 Site Drainer, Llc Site drainer
RU2504691C2 (en) * 2010-12-01 2014-01-20 Николай Николаевич Зубов Electrohydraulic borehole unit
CN102536758A (en) * 2010-12-27 2012-07-04 中国石油天然气股份有限公司 Low-submergence tubing pump special for drainage and production of coal-bed gas
USD793454S1 (en) 2015-11-04 2017-08-01 Antonio Perez Pump cover
RU2613150C1 (en) * 2016-01-25 2017-03-15 Сергей Николаевич Чистяков Pumping plant with electrohydraulic actuator
RU2649158C2 (en) * 2016-08-11 2018-03-30 Николай Федорович Виеру Borehole electrohydraulic pump unit
CN107191160A (en) * 2017-05-28 2017-09-22 上海飞舟博源石油装备技术有限公司 Double plunger latent oil Diaphragm pump system and its relay lifting method
CN107191160B (en) * 2017-05-28 2023-05-02 上海飞舟博源石油装备股份有限公司 Double-plunger submersible diaphragm pump system and relay lifting method thereof
RU198327U1 (en) * 2020-01-24 2020-07-02 Сергей Михайлович Матвеенко Electric borehole pumping unit
RU2813013C1 (en) * 2023-05-12 2024-02-06 Общество с ограниченной ответственностью "Лантан-ГИРС" Hydraulic submersible pumping unit

Also Published As

Publication number Publication date
US20090041596A1 (en) 2009-02-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2007040421A1 (en) Downhole electric driven pump unit
RU52125U1 (en) ELECTRIC HYDRAULIC DRIVE PUMP UNIT
US10612531B2 (en) Hydraulically-driven double-acting mud pump
RU139596U1 (en) DUAL ACTION Borehole Pump
RU2116512C1 (en) Electrohydraulic power driven well pump unit
RU123857U1 (en) PLUNGER SUBMERSIBLE VOLUME PUMP
RU123858U1 (en) HYDROCOMPENSOR PLUNGER SUBMERSIBLE VOLUME PUMP
RU132844U1 (en) SUBMERSIBLE ELECTRIC HYDRAULIC INSTALLATION
RU151393U1 (en) DUAL ACTION Borehole Pump
RU92918U1 (en) ELECTRIC HYDRAULIC DRIVE PUMP UNIT
CN203702099U (en) Automatic reversing locked hydraulic driving rod-less oil extraction device
RU2166668C1 (en) Electrohydraulic oil-well pumping unit
RU123859U1 (en) VOLUME TYPE SUBMERSIBLE PUMP
RU2628840C1 (en) Hydraulic borehole pump unit
CN108730145B (en) Hydraulic slurry pump
RU2305797C1 (en) Pumping set
RU2504692C2 (en) Electrically driven downhole unit
RU42864U1 (en) ELECTRIC HYDRAULIC DRIVE PUMP UNIT
RU2440514C1 (en) Oil-well pumping unit
RU2393367C1 (en) Bottom-hole unit
RU2493434C1 (en) Hydraulic-driven pump set
RU2413095C1 (en) Bore-hole plunger pump
RU225272U1 (en) Submersible electric-hydraulic driven pump unit
RU2463480C1 (en) Hydraulic pump unit
RU2255245C2 (en) Oil-well electrohydraulic pumping unit

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application
WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 12088693

Country of ref document: US

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 06784083

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1