ШУРФНЫЙ НАСОСНЫЙ АГРЕГАТ ДЛЯ НАГНЕТАНИЯ ВОДЫ В ПЛАСТ

Полезная модель относится к насосостроению и может быть использована для нагнетания воды в пласт в системе поддержания пластового давления на нефтяных промыслах.
Известна насосная установка для закачки воды в скважину с низкими коллекторскими свойствами нефтеносного пласта, включающая расположенную в шурфу обсадную колонну с фланцевыми уплотнениями и выкидным патрубком, одну секцию погружного нефтяного насоса с электроприводом, основание с фланцами, подшипниковый узел, узел герметизации, входной и нагнетательные патрубки, электродвигатель, отличающийся тем, что между нагнетательным трубопроводом от КНС и нагнетательной скважиной последовательно подключена насосная установка, где в качестве нагнетателя используется одна секция скважинного погружного электронасоса, обращенная нагнетательной стороной в обсадную колонну, вал которой соединен с валом электродвигателя через приводной вал, а в полости шарикоподшипникового узла, имеется расширительный бак; в узле герметизации имеется дополнительное сальниковое устройство с гидроприводной кронбуксой для предотвращения разлива технической воды при аварийной разгерметизации торцового уплотнения. (Патент РФ №73385, БПМ№ 24.12.2007 г.)
При данной конструкции для создания большого давления необходимо использование шурфа с увеличенной стенкой, что ведет к дополнительным затратам, и использование более мощного двигателя и рамы, что ведет к дополнительной нагрузке на колонную головку, что недопустимо.
Наиболее близким аналогом по уровню техники является шурфная насосная установка для закачки воды в пласт, включающая, так же как в предлагаемой полезной модели, электродвигатель, смонтированный на раму секционный центробежный насос, всасывающий и нагнетательный патрубки, входной модуль и раму насоса, приводной двигатель установлен на устье шурфа и снабжен подмоторной рамой, жестко соединенной с рамой насоса, центробежный секционный насос смонтирован в шурфе вертикально, в головке нижней секции насоса установлен выходной модуль выполненный в виде патрубка с обратным клапаном и пристыкованным к нему напорным трубопроводом. (Патент РФ №35389, БПМ №1, 10.01.2004.)
Для монтажа данной установки требуется строительство специального шурфа минимальным внутренним диаметром 350 мм, что значительно удорожает строительно-монтажные работы. Данная конструкция в случае разгерметизации насоса в шурфе, не исключит розлив перекачиваемой жидкости, по поверхности, т.к. устье шурфа не герметично.
Технической результатом полезной модели является создание агрегата, обеспечивающей диапазон напора 500-3000 м и с поперечным габаритом, позволяющим осуществлять монтаж агрегата в обсадную трубу скважины с внутренним диаметром от 130 мм.
Данный результат достигается тем, что шурфный насосный агрегат состоящий из приводного электродвигателя, состыкованного с входным модулем через муфту, секционного центробежного насоса, жестко сочлененные и смонтированные на вертикальной раме, установленной на фундаменте и загерметезированного планшайбой в шурфе, причем головка-переходник нижней секции секционного центробежного насоса выполнена с двумя выходами, к которым подсоединены выходные рукава, выполненные в виде двух параллельных трубопроводов меньшего диаметра, которые переходят в единый напорный трубопровод посредством гребенки, что позволяет значительно сократить диаметральный размер подземной части агрегата, в отличие от схемы с одним входом и одним выходом.
Герметичность устья скважины, в которой размещен секционный центробежный насос, обеспечивается снизу пакером, а сверху катушкой и планшайбой с фланцевыми уплотнениями и узлом герметизации выходных рукавов, позволяющей исключить разлив перекачиваемой жидкости, в случае потери герметичности насоса.
Наличие фундамента, основания и вертикальной рамы позволяет исключить нагрузку, создаваемую агрегатом, на колонную головку скважины.
Такое исполнение позволяет использовать существующие недействующие нефтяные скважины в качестве «сухого» шурфа, тем самым уменьшая затраты на строительно-монтажные работы и время на запуск агрегата в работу, т.к. не требуется строительство специального шурфа.
На чертеже изображена схема шурфного насосного агрегата. Агрегат содержит приводной электродвигатель 1, смонтированный на устье скважины 2 посредством вертикальной рамы 3. Секционный центробежный насос 4 установлен в скважине 2 вертикально посредством основания рамы 5 и фундамента 18. Вал секционного центробежного насоса 4 сочленено валом входного модуля 6. Вал приводного электродвигателя 1 жестко сочленен посредством муфты 14, с валом входного модуля 6, предназначенного для подачи воды из подводящей магистрали 7 в секционный центробежный насос 4. В нижней секции центробежного насоса 4 установлена головка-переходник 9, к которой присоединены выходные рукава 10, выходные рукава 10 пристыкованы к гребенке 11. Обратный клапан 12 предотвращает обратное вращение вала секционного центробежного насоса 4 при отключении приводного электродвигателя 1. Клапан обратный 12 соединен с единым напорным трубопроводом 13. Катушка 16 и планшайба 15 с фланцевыми, уплотнениями и узлом герметизации выходных рукавов 10 обеспечивают герметичность скважины 2.
Шурфный насосный агрегат работает следующим образом. Перекачиваемая жидкость через входной рукав 8 и входной модуль 6 подается на рабочие ступени секционного центробежного насоса 4, где приобретает необходимое давление нагнетания и далее поступает через головку-переходник 9 и выходные рукава 10 в единый напорный трубопровод 13.
Таким образом предлагаемая полезная модель позволяет упростить технологию монтажа и эксплуатации установки в скважине без дополнительных капитальных затрат на строительство шурфа. Кроме того предлагаемая полезная модель позволяет использовать данные насосные агрегаты в системе поддержания пластового давления на скважинах с ограниченными промысловыми площадями.