ПОГРУЖНОЙ АГРЕГАТ ДЛЯ ДОБЫЧИ НЕФТИ ИЗ СКВАЖИН

Область техники к которой относится полезная модель.
Полезная модель относится к нефтяной промышленности, в частности, к погружным насосным агрегатам, используемыми для добычи нефти из скважин.
Наибольшее распространение для добычи нефти из скважин получили насосные агрегаты с погружными электроцентробежными насосами. При этом наружный диаметр погружных насосов строго лимитирован размерами обсадных колонн скважин и минимально допустимом зазором по диаметру между обсадной колонной и агрегатом в сборе. В свою очередь ограничение наружного диаметра насоса влечет ограничение диаметра его рабочих органов, что существенно осложняет задачу создания высокоэффективного центробежного насоса.
Уровень техники.
Известны насосные агрегаты с погружными центробежными насосами имеющими электропривод, расположенный на поверхности. Наружный диаметр центробежного насоса такого агрегата может быть максимально допустимым для скважин с обсадными колоннами установленного размера, поскольку лимитируется только минимально допустимом зазором между
обсадной колонной и насосом и не ограничивается размерами других узлов агрегата в сборе. Примером агрегата такого типа может служить насосная установка УНЦВ-125-1500 (Установка насосная центробежная вертикальная УНЦВ-125-1500. Руководство по эксплуатации. АФНИ.062664.005РЭ. ИЖНЕФТЕМАШ, 2001 г.)
Однако насосные агрегаты такого типа для добычи нефти из скважин практически не используются, поскольку невозможно обеспечить надежный привод от электродвигателя, расположенного на поверхности, к погружному насосу, расположенному на большой глубине.
Известны погружные насосные агрегаты с центробежным насосом и погружным электродвигателем, расположенным над насосом. В частности, известен вертикальный насосный агрегат, описанный в авторском свидетельстве SU 1413279 А1 06.01.1986.
Агрегаты такого типа тоже позволяют иметь максимально допустимый диаметр насоса, который не ограничивается размерами других узлов агрегата, однако насосные агрегаты такого типа также не нашли широкого применения при добыче нефти из скважин, поскольку повышение эффективности насоса, за счет увеличения его диаметра, сводится на нет потерями при прохождении перекачиваемой пластовой жидкости через электродвигатель диаметр которого ограничен также как и диаметр насоса.
Наибольшее распространение при добыче нефти из скважин получили погружные агрегаты состоящие из последовательно установленных погружного центробежного насоса, входного или газостабилизирующего модуля, протектора
и погружного электродвигателя, к которому подсоединен кабельный удлинитель, проходящий вдоль погружного агрегата (см. Международный транслятор «Установки погружных центробежных насосов для добычи нефти». МФ «Технонефтегаз», Москва 1999 г., стр.16, Рис.1.1.). Погружной агрегат такого типа выбран в качестве прототипа для заявляемой полезной модели.
Недостатком прототипа является, что при заданном габаритном размере погружного агрегата в сборе и при соосном расположении электродвигателя и других узлов агрегата (погружного центробежного насоса, входного или газо-стабилизирующего модуля и протектора), диаметр этих узлов уменьшается из-за наличия кабельного удлинителя, проходящего к электродвигателю вдоль всего погружного агрегата. При уменьшении диаметра насоса, для обеспечения заданной производительности и напора требуется увеличение осевых габаритов насоса. При уменьшении диаметра газостабилизирующего модуля или протектора, для обеспечения заданной эффективности их работы также требуется увеличение их осевых габаритов. Это приводит к существенному увеличению осевых габаритов и металлоемкости всего погружного агрегата.
Раскрытие полезной модели.
Задача, на решение которой направлена полезная модель, является увеличение диаметра погружного центробежного насоса и других узлов погружного агрегата, при сохранении диаметрального габарита погружного агрегата в сборе.
Технический результат, достигаемый заявляемой полезной моделью, заключается в увеличении производительности (подачи) погружного агрегата и
уменьшении осевого габарита и металлоемкости погружного агрегата при заданном напоре.
Указанный технический результат достигается тем, что погружной агрегат для добычи нефти из скважин состоящий из погружного центробежного насоса, входного или газостабилизирующего модуля, протектора и погружного электродвигателя, к которому подсоединен кабельный удлинитель, проходящий вдоль погружного агрегата, снабжен эксцентриковой муфтой, посредством которой, по крайней мере, погружной центробежный насос смещен относительно погружного электродвигателя в сторону противоположную той, по которой проходит кабельный удлинитель.
В частном случае выполнения полезной модели эксцентриковая муфта, установлена между погружным центробежным насосом и входным или газо-стабилизирующим модулем.
При такой компоновке только погружной центробежный насос может быть выполнен с увеличенным диаметром.
Кроме того в частном случае выполнения полезной модели эксцентриковая муфта, установлена между входным или газостабилизирующим модулем и протектором.
При такой компоновке с увеличенным диаметром могут быть выполнены погружной центробежный насос, а также входной или газостабилизирующий модуль.
Кроме того в частном случае выполнения полезной модели эксцентриковая муфта, установлена между протектором и погружным электродвигателем.
При такой компоновке с увеличенным диаметром могут быть выполнены погружной центробежный насос, входной или газостабилизирующий модуль и протектор.
Осуществление полезной модели.
Фиг.1 - компоновочная схема погружного агрегата с эксцентриковой муфтой, установленной между насосом и входным модулем;
Фиг.2 - компоновочная схема погружного агрегата с эксцентриковой муфтой, установленной между погружным электродвигателем и протектором;
Фиг.3 - принципиальная схема эксцентриковой муфты.
Погружной агрегат (Фиг.1) состоит из центробежного насоса 1, входного или газостабилизирующего модуля 2, протектора 3 и погружного электродвигателя 4, к которому подсоединен кабельный удлинитель 5, проходящий вдоль погружного агрегата. Между центробежным насосом 1 и входным (газостабилизирующим) модулем 2 установлена эксцентриковая муфта 6, посредством которой центробежный насос 1 смещен относительно погружного электродвигателя 4 в сторону противоположную той, по которой проходит кабельный удлинитель. Эксцентриковая муфта 6 имеет такую же принципиальную схему (Фиг.3), как эксцентриковые муфты, широко используемые в винтовых насосах. Эксцентриковая муфта состоит из установленных в корпусе 9 входного вала 7 и выходного вала 8, которые соединены между собой промежуточным валом 10 с шарнирами 11 и 12. Выходной вал 8 установлен в корпусе 9 с
заданным эксцентриситетом «е» относительно входного вала 7. Смещение центробежного насоса 1 относительно погружного электродвигателя 4 на заданную величину эксцентриситета «е», позволяет увеличить диаметр насоса без увеличения диаметрального габарита агрегата в сборе. Таким образом появляется возможность применения в нефтяных скважинах с малым диаметром обсадной колонны погружных электроцентробежных насосов большего диаметрального габарита, а это в свою очередь позволяет повысить производительность (подачу) погружного агрегата и при заданном напоре, существенно снизить осевые габариты и металлоемкость погружного агрегата.
При установке эксцентриковой муфты 6 между погружным электродвигателем 4 и протектором 3 (Фиг.2) появляется возможность, без увеличения диаметрального габарита агрегата в сборе, увеличить диаметр не только насоса 1, но других узлов агрегата (протектора и газостабилизирующего модуля), что позволит повысить эффективность их работы и при необходимости дополнительно снизить осевые габариты и металлоемкость погружного агрегата.