ГЛУБИННО-НАСОСНАЯ УСТАНОВКА

Полезная модель относится к области горной промышленности, а именно к насосам для добычи жидких полезных ископаемых из скважин.
Известны насосные установки, содержащие корпус и механизм перекачивания жидкости из скважины на поверхность в виде плунжера с клапанами, приводимый в действие с поверхности (пат. РФ №2052665 МПК F04B 47/02, опубл. 20.01.1996 г.).
Недостатком известных установок является громоздкость конструкции и низкая производительность.
Известна также насосная установка, содержащая колонну насосно-компрессорных труб (НКТ) с корпусом насоса, закрепленном на нижнем торце НКТ, механизм перекачивания жидкости из скважины на поверхность в виде рабочих колес, закрепленных на валу, соединенном с погружным электродвигателем для приведения механизма в действие, с клапанами, с кабелем для подвода электроэнергии, и с электродом в полости НКТ, питаемым с поверхности (пат. РФ №2327030 МПК E21B 43/00, опубл. 27.07.2007 г. - прототип).
Недостатком этой конструкции, выбранной нами в качестве прототипа по большинству совпадающих признаков, является громоздкость механизма перекачивания.
Технической задачей предлагаемого изобретения является создание насоса, имеющего относительно простую конструкцию, высокую степень откачки и надежность работы.
Техническая сущность устройства заключается в том, что в известной насосной установке, включающей колонну насосно-компрессорных труб (НКТ) с корпусом насоса, закрепленном на нижнем торце НКТ, с механизмом перекачивания жидкости из скважины на поверхность с клапанами, с кабелем для подвода электроэнергии, механизм перекачивания выполнен в виде двух последовательно расположенных сильфонов и снабжен соленоидом с подвижным сердечником и блоком распределения питания, размещенными между сильфонами, при этом торцы сердечника размещены в полостях сильфонов.
Выполнение механизма перекачивания в виде двух последовательно расположенных металлических сильфонов обеспечивает их возвратно-поступательное движение, в результате которого происходит последовательное увеличение и уменьшение рабочей камеры насоса, т.е. происходит цикл нагнетания и всасывания жидкости.
Заявляемое устройство содержит корпус насоса 1, напорный патрубок 2, в верхней камере насоса установлен нагнетательный клапан 3 и всасывающий клапан 4. В металлическом сильфоне 5 установлен соленоид 6, который имеет толкатель (сердечник) 7. В нижней камере расположен всасывающий клапан 8. Блок питания 9 подключен электрическим кабелем 10 к внешнему источнику электроэнергии. Нагнетательный клапан 11 соединяет нижнюю камеру насоса через канал с напорным патрубком насоса. На крепление 12 установлены селеноид и оба сильфона. Сильфон 13 работает в нижней камере насоса. Колонна насосно-компрессорных труб 14 служит для установки насоса в скважине.
Заявленное устройство работает следующим образом:
При подаче питания по кабелю 10 электрическая энергия подводится к блоку питания 9, который переключает подачу тока на соленоид 6. При работе соленоида 6, толкатель 7 поочередно перемещается вверх и вниз. Толкатель 7 заставляет перемещаться поочередно сильфонам 5 и 13. Таким образом, при движении толкателя 7 вверх, сильфон 5 растягивается и в верхней рабочей камере идет процесс нагнетания откачиваемой жидкости через клапан 3 в напорный патрубок 2. В это же время сильфон 13 сжимается и в нижней камере идет всасывание через клапан 8.
При движении толкателя 7 вниз сильфон 5 сжимается и через открывшийся клапан 4 верхняя камера заполняется откачиваемой жидкостью, сильфон 13 растягивается и через клапан 11 идет нагнетание жидкости из нижней камеры в нагнетательный патрубок 2 и далее по колонне НКТ 14.
Технико-экономическая эффективность заключается в следующих преимуществах предлагаемой установки:
1. Малые габариты (диаметр 100 мм, длина <1 м) значительно облегчают их применение в искривленных скважинах
2. Возможность эксплуатации скважин с низким дебитом (до 20 т/сут)
3. Отсутствие трущихся деталей и неметаллических материалов в рабочих камерах позволяет перекачивать жидкости с высоким содержанием мехпримесей.
4. Подвод энергии к насосу осуществляется по электрическому кабелю.
5. Автоматическое плавное регулирование подачи насоса и контроль за его работой.