УСТАНОВКА ВЕРТИКАЛЬНАЯ НАСОСНАЯ

Полезная модель относится к области насосных установок, предназначенных для нагнетания жидкости под высоким давлением, которая в дальнейшем может использоваться для различных нужд потребителя, например для поддержания пластового давления (ППД).
Из существующего уровня техники известна вертикальная установка для закачки жидкости в пласт (патент №2163661 RU, E21B 43/20, Е21В 21/00, F04B 47/00, 2001), содержащая устьевую арматуру, электродвигатель, установленный над устьем и соединенный через сальниковое уплотнение с погружным центробежным насосом, колонну насосно-компрессорных труб (НКТ) и пакер, в которой вход центробежного насоса соединен с водоводом, а его выход - с полым плунжером, входящим в цилиндр, выполненный в верхней части колонны НКТ.
Недостатками данной конструкции является использование сальникового уплотнения, которое быстро изнашивается и рассчитано на низкие давления; наличие пакера, что создает сложности при сборке и дальнейшем обслуживании установки.
Известна также вертикальная установка для закачки жидкости в пласт (патент на ПМ №58173 RU, E21B 43/20, 2006), содержащая устьевую арматуру, центробежный насос с электродвигателем, колонну НКТ, соединенную с центробежным насосом посредством подвижного соединения: полый плунжер-цилиндр, обратный клапан, трубку, сообщающую полость колонны НКТ с датчиком давления, пакер и устройство для доставки геофизического прибора в полость колоны НКТ, имеющее геофизический кабель, один конец которого пропущен через трубку, сообщающую полость колонны НКТ с датчиком давления, и соединен с геофизическим прибором, а второй конец связан с устройством для перемещения геофизического кабеля. Обратный клапан с подпружиненной поворотной заслонки размещен ниже подвижного соединения, а на верхнем конце колонны НКТ смонтирован гидравлический якорь.
Недостатками данного технического решения является применение уплотнений, обладающих недостаточной герметичностью и диапазоном рабочих давлений; а также наличие пакера, усложняющего сборку и дальнейшее обслуживание установки.
Наиболее близкой по технической сущности к предлагаемой является вертикальная насосная установка (патент на ПМ №47989 RU, F04B 47/00, 2005), содержащая наземный электродвигатель, закрепленный на раме, узел подвода с входным патрубком, соединенный с насосом, размещенным внутри напорной трубы, выполненной в виде обсадной колонны. Вал электродвигателя соединен с валом узла подвода через упругую муфту, а узел отвода выполнен с отводом в виде продолжения напорной трубы, расположенного вокруг верхней части насоса.
Недостатком данной конструкции является низкая герметичность узла подвода, ограничивающая входные давления на входе в него.
Задачей настоящей полезной модели является обеспечение высокого давления на входе в установку, герметичности, долговечности и надежности конструкции.
Указанный технический результат достигается тем, что в установке вертикальной насосной, содержащей закрепленный на верхней площадке рамы наземный электродвигатель, вал которого соединен с валом узла подвода, насос, размещенный внутри напорной трубы, и узел отвода, согласно полезной модели, вал электродвигателя соединен с валом узла подвода посредством магнитной муфты, узел отвода выполнен в виде отдельного модуля с внутренней цилиндрической обечайкой и валом, а насос размещен ниже узла отвода.
На валу узла подвода может быть установлен магнитный сепаратор. Для регулировки радиального положения электродвигателя верхняя площадка рамы снабжена подвижными упорами.
Применение магнитной муфты гарантирует абсолютную герметичность узла подвода со стороны электродвигателя, обеспечивает соосность валов электродвигателя и узла подвода в процессе работы, предохраняя установку от поломки при заклинивании валов узла подвода, узла отвода или насоса, что повышает ее долговечность и надежность. Магнитный сепаратор обеспечивает соосность валов электродвигателя и узла подвода при монтаже и защищает магнитную муфту от попаданий металлических включений из перекачиваемого продукта, что увеличивает срок эксплуатации установки и повышает точность сборки.
На фиг. представлен общий вид предлагаемой установки в разрезе.
Установка вертикальная насосная содержит электродвигатель 1, установленный на верхней площадке рамы 2, снабженной подвижными регулируемыми упорами 3, посредством которых достигается соосность электродвигателя 1 с установкой насосной. Рама 2 закреплена на узле подвода 4, содержащим перфорированные опоры 5 и входной патрубок 6. Вал электродвигателя 1 соединен с валом узла подвода 4 через установленную на нижней площадке рамы 2 магнитную муфту 7, ниже которой на валу узла подвода 4 размещен магнитный сепаратор 8. Узел подвода 4 герметично установлен на узле отвода 9, выполненным в виде отдельного модуля с выходным патрубком 10 и внутренней цилиндрической обечайкой 11, образующей со стенкой корпуса кольцевой канал 12. Вал узла отвода 9 снабжен перфорированными опорами 13 и присоединен к валу узла подвода 4 через муфту 14. К узлу отвода 9 герметично прикреплен насос 15, их валы соединены через муфту 16. Насос 15, например центробежного типа, установлен в напорной трубе 17 с заглушенным торцом 18 и образует кольцевой зазор 19 с внутренней поверхностью ее стенки. Напорная труба 17 размещается в эксплуатационной колоне 20.
Насосная установка работает следующим образом.
Во входной патрубок 6 узла подвода 4 под начальным высоким давлением подается перекачиваемая жидкость, которая поступает через перфорированные опоры 5 во внутреннюю цилиндрическую обечайку 11 узла отвода 9, проходит перфорированные опоры 13 и направляется в насос 15. На выходе из насоса 15 жидкость заполняет напорную трубу 17 с заглушенным торцом 18, понимается по кольцевому зазору 19 между трубой 17 и насосом 15, переходит в кольцевой канал 12 в узле отвода 9, после чего выводится через выходной патрубок 10 к потребителю. После заполнения установки жидкостью включается электродвигатель 1, укрепленный на верхней площадке рамы 2, вращение вала которого последовательно передается на вал узла подвода 4 через магнитную муфту 7, затем на вал узла отвода 9 через муфту 14 и через муфту 16 на вал насоса 15. Под действием работы насоса 15 значительно повышается давление перекачиваемой жидкости на выход потребителю.
Таким образом, предлагаемая конструкция является более технологичной за счет герметичности узла подвода со стороны электродвигателя, обеспечивает соосность валов установки, что гарантирует надежную работу установки при высоких входных давлениях, и отличается простотой при сборке.
Предлагаемая установка является промышленно применимой, так как для его реализации используется стандартные конструктивные элементы, применяемые в качестве фонтанной арматуры.