ПЕРЕДВИЖНОЙ ГОРИЗОНТАЛЬНЫЙ НАСОСНЫЙ АГРЕГАТ ДЛЯ НАГНЕТАТЕЛЬНЫХ СКВАЖИН

Полезная модель относится к нефтедобывающей промышленности и может быть использована для транспортирования с целью нагнетания различных типов жидкостей в скважину.
Известна мобильная насосная установка для закачивания жидкостей и смесей в призабойные зоны скважин (патент RU №142214, МПК F04B 23/00, опубл. 20.06.2014), предназначенная для размещения на самоходном или прицепном шасси, содержащая плунжерный насос, заборную и напорную магистрали, механическую трансмиссию, газотурбинный двигатель и систему управления, причем газотурбинный двигатель оснащен расположенным перед свободной турбиной регулируемым сопловым аппаратом, содержащим поворотные лопатки, механизм их перемещения, который связан с системой управления для возможности установки поворотных лопаток в положения, обеспечивающие поддержание крутящего момента на свободной турбине в диапазоне от нулевого значения до максимального.
Известна насосная установка (заявка RU №98493, МПК F04B 23/00, опубл. 20.10.2010), содержащая шасси автомобиля, на платформе которого установлена силовая установка, насос высокого давления, соединенный трансмиссией с приводным двигателем силовой установки, манифольды низкого и высокого давления, система подогрева и охлаждения, а также система управления насосной установкой, причем она дополнительно содержит опрессовочный насос и электросистему, установленные на платформе, при этом трансмиссия содержит дисковый тормоз, установленный перед трехплунжерным насосом, манифольд низкого давления - гаситель пульсаций рабочей жидкости, а на входном фланце насоса высокого давления установлен демпфер.
Известен агрегат насосный кислотный (патент RU №50248, МПК Е21В 41/00, опубл. 27.12.2005), ближайший по технической сущности к заявляемому устройству и принятый за прототип, содержащий на шасси автомобиля трехплунжерный насос высокого давления, соединенный трансмиссией с коробкой отбора мощности двигателя автомобиля и манифольдом, состоящим из приемной и нагнетательной линий, сообщающимся с цистерной, внутренние стенки которой имеют покрытие, систему управления и контрольно-измерительные приборы, рукав приемный, трубопровод вспомогательный, площадки с лестницей и ограждения, агрегат снабжен системой промывки, осушки, выхлопа, причем клапанная коробка трехплунжерного насоса высокого давления выполнена в виде литой конструкции.
Однако, известные аналоги установлены на шасси автомобиля, следовательно, требуют постоянного присутствия обслуживающего персонала (водителя автомобиля) для контроля за параметрами работы двигателя автомобиля. При необходимости обеспечения на объекте многодневной работы насоса, требуется организация сменной работы водителей и периодическая дозаправка автомобиля.
Задачей, на решение которой направлена полезная модель, является создание мобильного электроцентробежного горизонтального насосного агрегата для перекачки технологической жидкости, конструктивно соединенного с прицепной автомобильной тележкой.
Технический результат, на достижение которого направлена полезная модель, заключается в уменьшении эксплуатационных затрат.
Также повышается надежность работы, улучшаются эксплуатационные качества насоса.
Работа мобильного электроцентробежного горизонтального насосного агрегата для перекачки технологической жидкости не требует постоянного присутствия обслуживающего персонала. После подключения насоса к объекту воздействия, контроль параметров работы насосов производится автоматически по приборам КИП и А. Кроме того, контроль работы насоса может осуществляться с пульта диспетчера цеха по системе телемеханики, при реализации подключения модуля блока управления насоса к системе телемеханики объекта (скважина, кустовая насосная станция).
Заявляемое устройство поясняется на фигурах.
На фиг. 1 представлена схема устройства (вид сбоку).
На фиг. 2 представлена схема устройства (вид сверху).
Заявляемое устройство состоит из следующих элементов:
шасси 1,
рама насоса 2,
муфта 3, входного модуля 4,
электроцентробежный насос 5,
фланцевое соединение 6,
фильтр 10,
приемная и выкидная линия 12,
клапан высокого давления (КВД) 27,
блок управления 20,
электродвигатель 21,
электроконтактные манометры 22, 26,
задвижки 23, 25, обратного клапана 24,
быстроразъемное соединение (БРС) 28,
входной патрубок 31.
Мобильный горизонтальный насосный агрегат на колесном шасси состоит из: шасси 1, рамы насоса 2, муфты 3, входного модуля 4, насоса 5, фланцевого соединения 6, фильтра 10, приемной и выкидной линии 12, КВД 27, блок управления 20, электродвигателя 21, электроконтактных манометров 22, 26, задвижек 23, 25, обратного клапана 24, БРС 28, рукавов высокого давления.
Рама 2 насоса 5 жестко закреплена на шасси 1 с помощью сварки или соединений типа болт-гайка, на котором установлен электроцентробежный насос 5. Насос приводится в действие электродвигателем 21 через муфту 3.
В другом варианте воплощения рама 2 насоса 5 и корпус шасси 1 выполнены в виде единой цельнолитой детали.
Жидкость через приемную линию 12, через фильтр 10 и входной патрубок 31, поступает во входной модуль насоса 4, далее проходит по насосу и поступает в выкидную линию насоса 12. Клапан обратный 24, расположенный на приемной линии 12, служит для предотвращения турбинного (обратного) вращения ротора установки. Клапан высокого давления 27 является предохранительным клапаном от повышения давления выше регламентированного в выкидной линии насоса 12.
Приемная и выкидная линии насоса 12 комплектуются (БРС) быстросъемными соединениями 28, для соединения с рукавами высокого давления, которые предназначены для коммуникации с устьевой арматурой скважины.
Отличительной особенностью устройства является то, что электроцентробежный насос 5 расположен на шасси 1 горизонтально, и конструктивно соединен с прицепным шасси 1.
Шасси 1 может быть автомобильным или быть выполнено как автономное передвижное устройство.
Шасси 1, на котором установлена насосная установка, может быть прицепным, предназначенным для сельхозтехники (тракторным).
Шасси 1 содержит на стороне, противоположной от установки насоса 5, балансировочный груз.
Привод насоса 5 осуществляется от электродвигателя 21 мощностью до 55 кВт или более.
Устройство работает следующим образом.
Устройство доставляется на объект с помощью прицепа к автомобилю или трактору, подключается к электропитанию (трансформаторный пункт на объекте), включается питание, производятся необходимые коммуникации с устьевой арматурой, запускается электродвигатель 21, насос 5 начинает закачивать технологическую жидкость в скважину от водовода или автоцистерны или откачивать жидкость из скважины. После окончания работ устройство вывозится со скважины.
Насос 5 приводится в действие электродвигателем 21 через муфту 3 и обеспечивает подачу воды из входного модуля 4 в выходной трубопровод. Вода поступает во входной модуль 4 из входного трубопровода через фильтр 10. Входной модуль 4 имеет торцовое уплотнение вала со стороны соединения его с муфтой 3.
Электроконтактные манометры 22, 26 необходимы для останова электродвигателя 21 по причине срыва подачи перекачиваемой жидкости, либо по причине работы насоса с давлением, не удовлетворяющим рабочим характеристикам установки. Счетчик перекачиваемой жидкости позволяет судить об объемах жидкости перекачиваемой установкой. Фильтр 10 служит для очистки воды от механических примесей.
Для контроля параметров работы, насос содержит блок управления 20, предназначенный для решения задачи повышения эффективности и качества закачки пластовой воды, а также для повышения оперативности управления насосом.
Частотно-регулируемый привод (ЧРП), встроенный в блок управления 20, предназначен для частотного регулирования производительности насосного агрегата.
Основные функции устройства управления:
- автоматическое регулирование давления пластовой воды в общем коллекторе по заданной установке (САР) за счет изменения производительности насосного агрегата;
- ручное (местное) управление оборудованием с панелей СУ;
- обеспечение технологических защит;
- обеспечение технологических блокировок.
На технологическом уровне осуществляется сбор данных о технологических параметрах и состояний оборудования, локальное автоматическое управление оборудованием, осуществление технологических защит оборудования.
Технические характеристики устройства:
частота работы: 50 Гц;
3
мах. расход: 125-150 м/час;
мах давление на входе фильтра: не менее 5,0 МПа;
давление на выкидной линии насоса: 10,0-15,0 МПа;
длина передвижной тележки: не более 6,0 м.
Использование устройства может производиться в следующих случаях:
- для организации подачи технологической жидкости на отдельную скважину при проведении различных работ по работе с продуктивным пластом;
- для организации ускоренного снижения пластового давления на скважинах перед проведением ремонтов.
- промывки водоводов, НКТ и др.
Отличие заявленного устройства от аналогов состоит в том, что оно является прицепным, автономным, т.к. после доставки на объект привязка к тягачу не требуется. Также устройство не требует постоянного присутствия обслуживающего персонала, т.к. после запуска насоса в работу параметры работы насоса контролируются автоматически. Мобильные центробежные насосы с указанными напорно-расходными характеристиками до настоящего времени неизвестны.