RU31618U1 - Погружной бесштанговый электронасос с дифференциальной приставкой-диспергатором - Google Patents

Abstract

1. Погружной бесштанговый электронасос с дифференциальной приставкой-диспергатором, содержащий модуль-секцию насоса, двигатель с гидрозащитой и дифференциальную приставку, присоединенную к насосу с одной стороны и к гидрозащите двигателя - с другой стороны и выполненную в виде встроенных в корпус приставки нескольких секций рабочих ступеней разной производительности, установленных одна над другой, каждая из которых имеет приемный канал для поступления в секцию газожидкостной смеси из затрубного пространства скважины, которые гидравлически связаны между собой для подачи газожидкостной смеси от рабочих колес нижней секции - в рабочие колеса верхней секции, отличающийся тем, что во всех секциях дифференциальной приставки в ведущем диске каждого рабочего колеса выполнены отверстия для диспергирования водонефтегазовой смеси.2. Устройство п.1, отличающееся тем, что диаметры отверстий в рабочих колесах дифференциальной приставки выполнены уменьшающимися от нижней секции - к верхней.

Description

Погружной бесшшнговый электронасос с дифференциальной приставЕойПолезная модель относится к области эксплуатации cKB iaFffl ногружнымн беспгганговьши электронасосами.

Известен ногружной беспгганговый электронасос, содержащий модульсекцию насоса, который с номощью основания соединяется с гидрозшцитой двигателя, а с номощно головки насоса соединяется с нижней трубой насоснокомпрессорных труб. Водонефтегазовая смесь ностунает в модуль-секцию насоса из зшрубного нрос1ранства скважины через приемный канал основания насоса и далее в насосно-компрессорные трубы. См. «Междушфодный транслятор. Установки ногружных центробежных насосов для добычи нефти, М.Технонефтегаз. 1999. С. 89-163.

Недостатком известных насосов является снижение эффективности их работы нри откачке водонефтегазовой и вязкой смеси, пенистой нефти.

Известен погружной бесштанговьш элеектронасос, содержащий двигатель с гидрозащитой и модуль-секцию насоса, состоящую из основных ступеней рабочих колес и направляющих и встроенньш в корпус перед основными ступенями рабочих колес модуль-секции насоса ступеней рабочих колес и направляющих с больщей производительностью, чем производи-тельность основных ступеней модуль-секции насоса, в которых в трех и более нижних, встроенных ступенях, больщей производительпости в ведущих дисках рабочих колес, между лопатками, выполнены отверстия.

Полезная модель № 25552 «Погружной беспггшповый электронасос по заявке №2002105768 (006567) F04D 13/10 от 11.03.02.

Недостатком данного устройства является то, что эффективность диспергирования водонефтегазовой смеси в этих рабочих ступенях невысокая по сравнению с предлагаемым устройством.

Наиболее близким рещением к заявленному является ногружной бесщтанговый электронасос содержащий двигатель с гидрозащитой, модульсекцию imcoca дифференциальную приставку, присоединенную к imcocy с одной стороны и к гидрозащите двигателя - с другой стороны и вьшолненнзю в виде встроенных в корпус приставки нескольких секций разной производительности, установленных одна над другой, каждая из которых содержит пакет ступеней рабочих колес и направляющих , которые гидравлически связаны между собой и с насосом, при этом производительность ступеней колес каждого пакета ступеней приставки выполнена увеличивающейся по ходу движения газожидкостной смеси от нижнего пакета ступеней к верхнему пакету ступеней, а каждая секция дифференциальной приставки и модуль секция насоса снабжены приемными каналами для поступления газожидкостной смеси из затрубного пространства скважины, см. полезная модель №24251 F04D 13/10 от 27.07.02.

MnK8F04Di3/10

диспергагором. «Погружной бесшгакговый электронасос.

Недос1Ш1сом данного устройства является то, что эффективность диспергирования водонефтегазовой смеси в дифференциальной нриставке происходит в меньшей степени чем в предлагаемом устройстве.

Задачей настоящей полезной модели является повышение эффективности диспергирования водонефтегазовой смеси.

Указанная задача решается тем, что в отличие от известного насоса, содержащего модуль-секцию насоса, двигатель с гидрозапщтой и дифференциальную приставку, присоединенную к насосу с одной стороны и к гидрозащите двигш-еля - с другой стороны и выполненную в виде встроенных в корпус приставки нескольких секций рабочих ступеней разной пророводительности, установленных одна над другой, каждая из которых имеет приемный кш1ал для поступления в секгщю газожндкостной смеси из заофубного пространства скважины, которые гидравлически связаны между собой для подачи газожидкостной смеси от рабочих колес нижней секции - в рабочие колеса верхней секции, во всех секциях дифференциальной пристуки , в ведущем диске каждого рабочего колеса выполнены отверстия, для диспергирования водонефтегазовой смеси.

Отверстия выполнены с различным диаметром от 3 до б мм, в зависимости от производительности рабочих колес дифференциальной приставки. При этом диаметры отверстий в рабочих колесах дифференциальной приставки выполнены уменьшающимися от нижней секции - к верхней.

При наличии газожидкостной смеси «ГЖС, свободного газа на приеме насоса разделение общего объема ГЖС в затрубном пространстве скважин на несколько потоков меньших объемов понынтает коэффициент сенсации газа в зЕГрубном скважины, снижает газосодержание жидкости, постзшающей в насос, а также наличие трех секций с рабочими стзпенями, у которых производительность повышается от нижней секции к верхней, а диаметры отверстий в рабочих колесах уменьшаются обеспечивают многократное, более эффективное диспергирирование ГЖС в «ДП, доведение ее до квазигомогенного состояния, увеличивает коэффициент наполнения насоса, обеспечивает более стабильную без срыва подачи его .

Наличие нескольких приемных каналов в «ДП снижает вероятность одновременного засорения приемных каналов всех секций рабочих ступеней «ДП и приемного канала модуль-секции насоса.

Кроме того, процесс засорения приемного канала какдой верхней секции «ДП, модуля-секции насоса замедляется за счет напора ГЖС рабочих колес нижней сек1щи «ДП.

г

стороны. «ДП выполнена в виде встроенных в корпус 4 приставки трех секций, установленных одна на другой, каждая из которых имеет пакет ступеней 5 рабочих колес 6 и направляющих аппаратов 7 разной производительности, каждый последующий пакет ступеней пристжки после нижнего имеет приемную клетку 8 с направляющей втулкой 9 для поступления в нее газожидкостной смеси из затрубного пространства скважины.

Направляющая втулка 9 приемной клетки 8 в каждом пакете ступеней 5 вынолнена под углом 45 к продольной оси приставки. Внутри приемной клетки 8 размещены пшшндрическая втулка 10 и уплотни 1ельный элемент 11, выполненньгй в виде металлической пробки и расположенный между наружной поверхностью втулки 10 и внутренней поверхностью приемной клетки 8, для предварительного экранирования встречных потоков газожидкостной смеси и их перемешивания только на в.ходе в рабочее колесо 6. Дифференциальная приставка 3 снабжена приемным каналом 12, расположенным в ее основании. Все пакеты ступеней 5 расположены на одном валу приставки 3 и гидравлически соединены между собой для осевой подачи газожидкостной смеси от рабочих колес нижнего пакета ступеней к рабочим колесам верхнего накета ступеней. При этом производительность рабочих колес каждого верхнего пакета ступеней выбрана больше производительности рабочих колес нижнего паке-га ступеней дифференциальной приставки 3 по ХОД) движения газожидкостной смеси от нижнего пакета ст щеней к верхнему пакету ступеней. Производительность модуль-секции насоса может быть равна, меньше или больше производительности рабочих колес верхнего пакета дифференциальной приставки 3 в зависимое : от условий, режима эксплуатации скважин, х актеристики откачиваемой газожидкостасой смеси. Если производительность рабочих колес верхнего пакета дифференциальной приставки 3 меньше или равна производительности рабочих колес мод льсекции насоса 1, то модуль-секция насоса 1 снабжена приемным каналом 14 для поступления газожидкостной смеси из зетрубного пространства скважины.

Во всех секциях дифференциальной пристшки ,в каждом колесе - 6-, в ведущем диске, между лопагками выполнены отверстия - 15, диаметр которых, по величине изменяется по мере роста производительности рабочих колес, в секциях,от большей величины к меньшей, от нижней секции к верхней.

При проюводительности рабочих колес верхнего пакета ступеней дифференциальной приставки 3 на 20-50% больше производительности модуль-секции насоса 1, насос может не иметь приемных каналов для поступления газожидкостной смеси, непосредственно из затрубного пространства скважины.

В корпус модуля-секции насоса встроены несколько ступеней рабочих колес и направляющих большей производительности, по сравнению с производительностью основных рабочих ступеней модуля-секциж насоса.

Применение расчетного количества рабочих ступеней большей производительности, встроенных в корпус основного модуля-секции насоса, и создание ими дополнительного давления обеспечивает сохранение его производительности в результате уменьшения газосодержания у приема основных рабочих ступеней модуля-секщш насоса.

Если производительность рабочих ступеней верхней секции дифференциальной приставки- 3 меньше на 20-50% производительности рабочих колес, встроенных в корпус модуль -секции насоса 1, то приемный канал насоса 14 открыт и в нескольких 2-3 рабочих колесах модуль- секции насоса большей производительности вьшолнены отверстия между лопатками, которые также выполняют роль диспергагора.

При этом, если производительность рабочих колес верхней секции «ДП 3 больше, чем на 20-50% производительности коьгоинированных ргибочих колес основного модуля секции насоса и приемный канал для насоса закрыт, то сверление отверстий в нескольких рабочих ступенях большей производительности модуля-секции насоса не производят.

Секции дифференциальной приставки-диспергатора подбираются таким образом, чтобы отношение объема водонефтегазовой смеси, поступающей из загрубного прострадЕства скважины в каждую секцию, начиная со второй., к обшей производительности рабочих ступеней соответствующей секции уменьшалось в направлении к приемному каналу насоса.

Рассмотрим работу насоса на примере насоса ЭЦНМ-5А-250, снабженного дифференциальной приставкой 3, состоящей из трех пакетов ступеней (рабочих колес и направляющих аппаратов). В каждом пшсете смокшровано по три ступени рабочих колес и направляющих . Рабочие колеса верхнего пакета ступеней пристуки - i имеют производительность Qi - , ргюочие колеса 11-го пакета ступеней приставки имеют производительность Q2 - 125м сут и рабочие колеса III - его пакета ступеней приставки имеют производительность QT - 50м:/сут.

В ведущем диске, между лопатками каждого р очего колеса верхнего пакета ступеней приставки - 1 сверлятся отверстш диаметром 6 мм. II - пакета рабочих ступеней, отверстия, диаметром 5 глм, П1 пакета - рабочих ступеней отверстия 4 мм.

ЭЦНМ-5А-250 спускается на нужную глубину в скважину. Газожидкостная смесь поступает на приемы рабочих колес 6 трех пакетов ступеней 5 дифференциальной пристжки 3 через приемные каналы 12, направляющие втулки 9 приемных клеток 8. На прием рабочих кожес нижнего П1-его пакета ступеней дифферешгаапьной приставки из загрубного пространства сквгжины газожидкостная смесь поступает в объеме Оз. На прием колес 11-го пшЕета ступеней дифференциальной приставки газожидкостнея смесь поступает от ксяес 111-его пшкета ступеней дифференцишхьной приставки в объеме Qs, а также из затрубного пространства скважины в объеме AQ2, Тшшм образом суммарная производительность рабочнк колес ii-oro пакета ступеней приставки будет ршзна 0; Qs + AQ2. На прием рабочюс колес I ГО пакета ступеней дифференЕщальной приставки поступает газожидкостная смесь от рабочих колес 11-ого пакета ступеней дифференциальной приставки в объеме Qj,, а также из загрубного пространства скважины в объеме AQi, Q{ Q2. Сумм)ная про1гаводительность рабочих колес 1-го пакета ступеней дифференцальной приставки будет равна. Qi, Qj + AQi . Общая производительность модуля-секции насоса будет определяться за счет поступления объема газожидкостной смеси от колес 1-го пакета ступеней дифферешрюльной приставки в объеме Qi, а также за счет ее поступления из зшрубного пространства скважины через приемный канал насоса 14 в объеме AQg, Онае - Qi В рассматрив мом в ианге насос имеет свой приемный кш1ал. Таким образом, производительность ЭЦНМ-5А-250 составит Он.QI + AQn.250м /сут.

Таким обрезом, в рабочих ст5,пенях каждой секции «ДП для всех потоков «ГЖС ю затрубного пространства скважины, а также для осевых потоков жидкости в каждой секции «ДП поэтапно, порционно осуществляется процесс диспергирования ГЖС, причем этот процесс диспергирования ГЖС в «ДП из трех секций рабочих ступеней производится трижды для потока ГЖС из нижней 3-ей секции, дважды - для потока ГЖС ю средней 2-ой секции и один раз для потока ГЖС из верхней 1-ой секции «ДП. Если производительность рабочих ступеней верхней, 1-ой секции «ДП больще производительности рабочих колес, встроенных в корщс, перед основными р очиьш ступенями основного модуля-секции насоса, то приемный канал его 14 -закрыт.

Если производительность рабочих ступеней верхней секции «ДП меньше производительности рабочих колес, встроенных в корпус модулясекции насоса, то приемный кш1ал насоса - 14- для ГЖС из затрубного пространства скважины открыт и в нескольких колесах большей производительности модуля-секции также выполнены отверстия между лопаз1сами, диаметром 6 мм. Таким образом, осуществляется ко&ошексная подготовка, Диспергирование ГЖС., доведение его до квазигомогенного состояния.

Применение погружного бесщгангового электронасоса с комбинированными р очими ступенями и дифференциальной приставкойдиспергатором увеличивает межремонтный период работы скважин, имеюпщх механические примеси, пенистую нефть, водонефтяную эмульсию, газожидкостную смесь. Его целесообразно применять с газосеп атором и без него.Повьппается эффективность работы высокопроизводительных насосов при откачке ГЖС из скважин с дебитом более 200-ЗООмЗ/сзт.

В результате сокращения количества подземных ремонтов, простоя скважин, увеличения коэффициента подачи насоса, увеличивается добыча нефти, газа и снижается их себестоимость.

Claims (2)

1. Погружной бесштанговый электронасос с дифференциальной приставкой-диспергатором, содержащий модуль-секцию насоса, двигатель с гидрозащитой и дифференциальную приставку, присоединенную к насосу с одной стороны и к гидрозащите двигателя - с другой стороны и выполненную в виде встроенных в корпус приставки нескольких секций рабочих ступеней разной производительности, установленных одна над другой, каждая из которых имеет приемный канал для поступления в секцию газожидкостной смеси из затрубного пространства скважины, которые гидравлически связаны между собой для подачи газожидкостной смеси от рабочих колес нижней секции - в рабочие колеса верхней секции, отличающийся тем, что во всех секциях дифференциальной приставки в ведущем диске каждого рабочего колеса выполнены отверстия для диспергирования водонефтегазовой смеси.

2. Устройство п.1, отличающееся тем, что диаметры отверстий в рабочих колесах дифференциальной приставки выполнены уменьшающимися от нижней секции - к верхней.