УСТЬЕВАЯ НАСОСНАЯ УСТАНОВКА ДЛЯ ЗАКАЧКИ ВОДЫ В СКВАЖИНУ

Полезная модель относится к области гидромашиностроения, в частности к расположенным на устье скважины насосным установкам для закачки жидкости, преимущественно воды в пласт для вытеснения нефти и поддержания пластового давления.
Известна установка для закачки вытесняющего агента в скважину, погружной центробежный насос, размещенный вблизи устья каждой скважины в специальном шурфе, причем всасывающая часть насоса связана с трубопроводом водоисточника, а выкидная линия с нагнетательной скважиной, при этом подачу рабочего агента к насосу осуществляют по низконапорным коммуникациям (см. патент RU №2079640, опубл. 20.05.1997).
Однако данная установка для закачки вытесняющего агента в скважину требует выполнения около каждой скважины специально для этого пробуренного шурфа, что усложняет обвязку устьевой арматуры скважины и приводит к значительным гидравлическим сопротивлениям с соответствующим снижением производительности установки.
Наиболее близкой к полезной модели по технической сущности и достигаемому результату является устьевая насосная установка для закачки воды в скважину, содержащая устьевую арматуру, сообщенную с водоводом, который соединен с насосом, и емкостью через соответствующие запорные арматуры, насос выполнен объемного типа действия с регулируемым приводом и расположен на водоводе в приустьевой зоне скважины, при этом вход насоса сообщен с водоводом через дополнительную запорную арматуру, а выход - с устьевой арматурой через ее запорную арматуру и емкостью через ее запорную арматуру (см. патент RU №2450120, опубл. 10.05.2012).
Однако в данной насосной установке необходимо выполнение водовода с фланцевыми соединениями с насосом и устьевой арматурой, что приводит к увеличению габаритов установки и усложнению конструкции устьевой насосной установки с соответствующим снижением надежности ее работы.
Задачей полезной модели является устранение указанных выше недостатков.
Технический результат заключается в том, что для простоты и надежности работы установки, в качестве объемного насоса установлен аксиально-поршневой насос, напорная линия которого соединена непосредственно с фланцем устьевой арматуры скважины. При этом сокращается количество трубных соединений в установке, а также снижается количество утечек среды в атмосферу, причем ввиду того, что в аксиально-поршневом насосе утечка жидкости через плунжеры направлена во всасывающую полость насоса, а не в атмосферу исключается возможность утечки закачиваемой в скважину воды из аксиально-поршневого насоса в окружающую среду и потому надежность установки выше, чем в обычных объемных насосах.
Указанный результат достигается за счет того, что устьевая насосная установка для закачки воды в скважину содержит подключенный нагнетательной стороной к устьевой арматуре насос объемного типа, при этом в качестве насоса объемного типа к устьевой арматуре подключен аксиально-поршневой насос, последний посредством фланцевого соединения подключен непосредственно к устьевой арматуре с опорой на последнюю, а приводной электродвигатель аксиально-поршневого насоса установлен на корпусе последнего.
В ходе проведенного исследования была выявлена возможность упрощения конструкции насоса, путем подключения аксиально-поршневого насоса непосредственно к устьевой арматуре с опорой на последнюю и установки приводного электродвигателя аксиально-поршневого насоса на корпусе последнего. Как результат за счет резкого снижения количества фланцевых соединений и исключения использования перепускных трубопроводов практически полностью исключена или резко уменьшена возможность утечек перекачиваемой жидкой среды, в данном случае воды, в окружающую среду через подвижные и неподвижные соединения, что в сочетании с компактностью конструкции аксиально-поршневого насоса, в которой практически полностью исключена протечка закачиваемой в скважину воды в окружающую среду, позволило существенно упростить конструкцию устьевой насосной установки и, за счет этого, повысить надежность работы устьевой насосной установки.
На фиг. 1 представлена представлена устьевая арматура с установленным на ней аксиально-поршневым насосом.
На фиг. 2 представлен продольный разрез аксиально-поршневого насоса, установленного на соединительном фланце устьевой арматуры.
Устьевая насосная установка для закачки воды в скважину содержит подключенный нагнетательной стороной к устьевой арматуре 1 насос объемного типа, при этом в качестве насоса объемного типа к устьевой арматуре 1 подключен аксиально-поршневой насос 2, последний посредством фланцевого соединения 3 подключен непосредственно к устьевой арматуре 1 с опорой на последнюю, а приводной электродвигатель 4 аксиально-поршневого насоса 2 установлен на корпусе последнего.
Установка работает следующим образом.
В процессе работы устьевой насосной установки крутящий момент от приводного вала 5 аксиально-поршневого насоса 2 передается наклонной шайбе 6. При этом полые плунжеры 7 совершают возвратно-поступательное перемещение, обеспечивая попеременно всасывание закачиваемой в скважину воды из входного канала 8 через всасывающие клапаны 9 и нагнетание через нагнетательные клапаны 10 воды в скважину.
В результате достигается упрощение конструкции и за счет этого повышении надежности работы устьевой насосной установки для закачки воды в скважину с одновременным увеличением ресурса насоса за счет интенсификации охлаждения пар трения проточной закачиваемой в скважину водой.
Полезная модель может быть использована в нефтегазовой промышленности и других отраслях промышленности для закачки жидких сред в скважины для интенсификации притока добываемых из скважин различных жидких сред.