СТУПЕНЬ ЦЕНТРОБЕЖНОГО СКВАЖИННОГО НАСОСА (ВАРИАНТЫ)

Ступень центробежного срсважинного насоса
Полезная модель относится к нефтяному машиностроению и может быть использована в многоступенчатых центробежных скважшшых насосах для откачки пластовой жидкости.
Известны ступени центробежного скважинного насоса (пат. RU №2209345, МПК F04D13/10, опубл. 2003г., пат. RU №2209347, МПК F04D13/10, ойубл. 2003г., пат. RU №2196235, МПК F04D13/10, опубл. 2003г.), содержащие направляющий аппарат, в котором установлен  измельчения твердых включений.
Наиболее близкой к заявляемым вариантам и принятой в качестве прототипа является ступень центробежного скважинного насоса (пат. RU №2196235, МПК F04D13/10, опубл. 2003г.), в которой узел измельчения твердых включений образован подвижным и неподвижным относительно направляющего аппарата элементами.
В такой ступени при откачке пластовая жидкость по входному каналу, образованному пазами направляющего аппарата, проходит в зазор между направляющим аппаратом и лопастями рабочего колеса до узла измелп чения твердых включений, что приводит к засорению входного канала, рабочего колеса и скоплению твердых включений в пазах направляющего аппарата и в проходных каналах между лопастями рабочего колеса, а, следовательно, снижению ресурса и производительности насоса, а также необходимости частой очистки его ступеней.
Задачей полезной модели является повышение производительности насоса и обеспечение его надежной работы за счет надежного измельчения твердых включений.
МПК Р04В13/10 (варианты)
включений, образованный подвижным и неподвижным относительно направляющего аппарата элементами.
Это усовершенствование заключается в том, что неподвижный элемент выполнен в виде дискового ножа, образующего режущую пару с подвижным элементом, выполненным в виде ножа с радиальными режущими кромками и направляющими поверхностями, а входной канал выполнен в виде продольных проходных отверстий в неподвижном элементе.
Кроме того, узел измельчения твердых включений может быть выполнен в виде двух неподвижных дисковых ножей с продольными проходными каналами, между которыми установлен подвижный нож с радиальными режущими кромками и направляющими поверхностями.
Кроме того, на направляющих поверхностях подвижного ножа в периферийной части могут быть выполнены и- образные выборки, выходящие на торцевые поверхности ножа.
Выполнение неподвижного элемента в виде дискового ножа, образующего режущую пару с подвижным элементом, выполненным в виде ножа с радиальными режущими кромками и направляющими поверхностями, позволяет надежно измельчить твердые включения образованной реж)лщей парой. При этом направляющие поверхности подвижного ножа обеспечивают перемещение пластовой жидкости с повышенным давлением, что повыщает производительность насоса с такими стзшенями.
Выполнение входного канала в виде продольных проходных отверстий в неподвижном элементе обеспечивает поступление пластовой жидкости сразу непосредственно в узел измельчения твердых включений, исключая засорение ступеней насоса.
Выполнение узла измельчения твердых включений в виде двух неподвижных дисковых ножей с продольными проходными каналами, между которыми установлен подвижный нож с радиальными режущими кромками и направляющими поверхностями обеспечивает усиление эффектов измельчения твердых включений и повышения давления подаваемой пластовой жидкости за счет поршневого эффекта, создаваемого подвижным ножом, вращающимся между прилегающими к его торцевым поверхностям неподвижными ножами.
Выполнение на направляющих поверхностях подвижного ножа в периферийной части U- образных выборок, выходящих на торцевые поверхности ножа обеспечивает надежное измельчение твердых включений за счет исключения их попадания в зазор между направляющим аппаратом и боковой поверхностью подвижного ножа.
Изобретение поясняется чертежом, где на фиг. 1 изображена предлагаемая ступень скважинного насоса с двумя неподвижными ножами, на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1.
Ступень центробежного скважинного насоса содержит направляющий аппарат 1, выполненный в приведенном на фиг. 1 варианте как единое целое с неподвижным ножом 2 в котором на валу 3 установлен узел измельчения твердых включений, выполненный в приведенном варианте в виде режущей пары, образованной подвижным элементом - ножом 4, расположенным между неподвижными элементами - ножами 2. Зазор между ножами 4 и 2 не превышает 0,2мм. Подвижный нож 4 имеет в приведенном варианте четыре радиальные режущие кромки 5 и направляющие поверхности, а в неподвижном ноже 2 выполнены продольные проходные отверстия 6, образующие входной канал ступени. Подвижный нож 4 установлен с зазором между его периферийной частью и внутренней поверхностью направляющего аппарата 1 составляющим 0,15мм. На направляющих поверхностях подвижного ножа 4 в периферийной части выполнены U- образные выборки 7, выходящие на торцевые поверхности ножа 4.
Предлагаемая ступень устанавливается в качестве первой ступени центробежного скважинного насоса. Количество таких ступеней в насосе определяется насыщенностью пластовой жидкости газом и ее зафязненноМ 3/3 3(6 3 .
стью твердыми включениями. Возмржна сборка центробежного насоса, состоящего только из таких ступеней.
Пластовая жидкость под давлением по входному каналу - отверстиям 6 сразу непосредственно поступает в узел измельчения твердых включений - между неподвижным ножом 2 и подвижным ножом 4, которые режущими кромками измельчают твердые включения, при этом направляющие поверхности подвижног о ножа 4, вращающегося со скоростью порядка ЗОООоб/мин. перемещают пластовую жидкость. За счет поршневого эффекта, создаваемого подвижным йожом 4, вращающимся между прилегающими к его торцевым поверхностям неподвижными ножами 2, повышают давление подаваемой жидкости. При этом значительно сокращается
выделение свободного газа из подаваемой пластовой жидкости и из-за этого повышается производительность насоса.
При перемещении пластовой жидкости по направляющей поверхности твердые включения попадают в и- образные выборки 7, выходящие на торцевые поверхности ножа 4, где обеспечивается их надежное измельчение и предотвращает их попадание крупных фракций твердых включений в зазор между направляющим аппаратом 1 и боковой поверхностью подвижного ножа 4. Благодаря этому предотвращается перекрытие твердыми включениями проходных каналов направляющих аппаратов и рабочих колес последующих ступеней (при установке предлагаемого устройства в качестве первой ступени цен фобежного скважинного насоса).
Таким образом, применение предлагаемой ступени центробежного насоса повышает его производительность повышает ресурс и надежность его работы за счет надежного измельчения твердых включений и исключения засорения ступеней насоса, и в следствие этого уменьшает количества дорогостоящих подъемов подземного оборудования, разборок и чисток.