УСТРОЙСТВО МЕХАНИЗИРОВАННОЙ ЭКСПЛУАТАЦИИ СКВАЖИН

1. Устройство (1) механизированной эксплуатации скважин, предназначенное для введения в ствол скважины (60) или в обсадную колонну (61) и погружения в скважинную текучую среду, причем устройство механизированной эксплуатации скважин вытянуто в продольном направлении (50) от верхнего конца (6а), конфигурированного для соединения с кабелем (65), к нижнему концу (6b), и устройство механизированной эксплуатации скважин содержит:
- блок (11) двигателя, содержащий элемент (45) кручения, обеспечивающий выходной крутящий момент;
- насосный блок (10), расположенный под блоком двигателя относительно верхнего конца; при этом насосный блок содержит:
- корпус (5), проходящий в продольном направлении и имеющий верхнюю секцию (10а) и нижнюю секцию (10b);
- вал (40) насоса, соединенный как неотъемлемая часть с элементом кручения блока двигателя и проходящий через верхнюю и нижнюю секции корпуса;
- по меньшей мере одну насосную ступень (20), соединенную с валом насоса и содержащую ротор (21) и статор (24);
- по меньшей одно входное отверстие (7), расположенное в нижней секции; и
- пакер (13), расположенный на наружной поверхности (5а) корпуса, причем пакер конфигурирован для обеспечения кольцевого уплотнения (13а) в кольцевом пространстве (66) между устройством механизированной эксплуатации скважин и стенкой ствола скважины (60) или обсадной колонны (61);
причем в верхней секции насосного блока расположен первый главный подшипник (30), конфигурированный для поглощения как осевых, так и радиальных усилий, а вал насоса соединен с первым главным подшипником, при этом осевые усилия, действующие на вал насоса, поглощает в основном первый главный подшипник, а вал насоса по существу подвешен на первом главном подшипнике.
2. Устройство механизированной эксплуатации скважин по п.1, дополнительно содержащее компенсационный насос (12), соединенный по текучей среде с первым главным подшипником для нагнетания давления в первом главном подшипнике для получения давления по меньшей мере по существу равного давлению скважинной текучей среды.
3. Устройство механизированной эксплуатации скважин по любому из пп.1 и 2, в котором насосная ступень содержит направляющую (22) потока, смонтированную на роторе и/или статоре для обеспечения оптимального направления потока.
4. Устройство механизированной эксплуатации скважин по п.3, в котором направляющая (22) потока и лопатки (21а) ротора (21) образуют группу полостей (22а).
5. Устройство механизированной эксплуатации скважин по любому из пп.1, 2 или 4, в котором насосный блок содержит многоступенчатый центробежный насос.
6. Устройство механизированной эксплуатации скважин по любому из пп.1, 2 или 4, в котором насосный блок содержит восемь насосных ступеней.
7. Устройство механизированной эксплуатации скважин по любому из пп.1, 2 или 4, дополнительно содержащее второй главный подшипник (33), расположенный в нижней секции насосного блока и конфигурированный для поглощения, в основном, радиальных усилий, при этом вал насоса соединен со вторым подшипником.
8. Устройство механизированной эксплуатации скважин по п.7, дополнительно содержащее компенсаторный блок (45а), соединенный по текучей среде со вторым главным подшипником (33) для подачи во второй главный подшипник текучей среды и для получения давления по меньшей мере по существу равного давлению скважинной текучей среды.
9. Устройство механизированной эксплуатации скважин по любому из пп.1, 2, 4 или 8, в котором первый главный подшипник представляет собой керамический подшипник.
10. Устройство механизированной эксплуатации скважин по любому из пп.1, 2, 4 или 8, в котором вал насоса имеет полое отверстие (40b), проходящее в продольном направлении корпуса.
11. Устройство механизированной эксплуатации скважин по любому из пп.2, 4 или 8, в котором компенсационный насос (12) соединен по текучей среде со вторым главным подшипником для нагнетания давления во втором главном подшипнике для получения давления по меньшей мере по существу равного давлению в скважине.
12. Устройство механизированной эксплуатации скважин по п.11, в котором компенсаторный блок содержит поршневой элемент (46) и пружинный элемент (47), толкающий поршневой элемент в продольном направлении, причем поршневой элемент конфигурирован для нагнетания давления текучей среды внутри второго главного подшипника.
13. Устройство механизированной эксплуатации скважин по любому из пп.1, 2, 4, 8 или 12, в котором один или большее количество подшипников (35а, 35b, 35с) испытывают сжимающее воздействие пружинного элемента (37а, 37b).
14. Промысловая скважина, в которой устройство (1) механизированной эксплуатации скважин по любому из пп.1-13 погружают в скважинную текучую среду, причем устройство механизированной эксплуатации скважин конфигурировано для откачки скважинной текучей среды из нижней герметизированной секции (60b) скважины, находящейся под устройством механизированной эксплуатации скважин, в верхнюю секцию (60а) скважины, находящуюся над устройством механизированной эксплуатации скважин, для осуществления механизированной эксплуатации промысловой скважины.
15. Использование устройства (1) механизированной эксплуатации скважин по любому из пп.1-13 для обеспечения механизированной эксплуатации скважины (60) путем перекачки скважинной текучей среды из нижней герметизированной секции (60b) скважины, находящейся под устройством механизированной эксплуатации скважин, в верхнюю секцию (60а) скважины, находящуюся над устройством механизированной эксплуатации скважин.
16. Способ обеспечения механизированной эксплуатации скважин в скважине (60), содержащий следующие этапы:
- опускание устройства (1) механизированной эксплуатации скважин по любому из пп.1-13 в ствол скважины (60) или в обсадную колонну (61);
- обеспечение уплотнения (13а) кольцевого пространства (66) между устройством механизированной эксплуатации скважин и стенкой ствола скважины (60) или обсадной колонны (61) путем приведения в действие пакера (13), расположенного на наружной поверхности (5а) устройства механизированной эксплуатации скважин; и
- перекачка скважинной текучей среды из нижней герметизированной секции (60b) скважины, находящейся под устройством механизированной эксплуатации скважин, в верхнюю секцию (60а) скважины, находящуюся над устройством механизированной эксплуатации скважин.