МОДУЛЬНАЯ СЕКЦИЯ ПОГРУЖНОГО ЦЕНТРОБЕЖНОГО НАСОСА

Полезная модель относится к насосостроению и может быть использована в погружных центробежных насосах для добычи пластовой жидкости (нефти) из скважин.
Известен входной модуль погружного центробежного электронасоса для подъема жидкости из скважин, основание которого снабжено самоочищающим многосекционным фильтром (см. Патент РФ №42081, МПК 7 F04D 13/10, опубл. 20.11.2004 г.).
Однако в такой конструкции происходит быстрый износ опоры, установленной в гидрозащите, из-за ее незащищенности от оседающего под действием сил тяжести мелкофракционного шлама, проникающего в полость вместе с газожидкостной эмульсией после фильтрации ее щелевым фильтроэлементом. Вследствие износа опоры и внутренних трущихся поверхностей возникают значительные вибрационные и кавитационные процессы, приводящие к выходу из строя погружного центробежного электронасоса. Наличие зазора между торцом щелевого экрана и наружного кольца приводит к проникновению шлама внутрь модуля. Наличие в верхней части рабочих аппаратов приводит к возникновению застойных зон, в которых вследствие кавитационных процессов происходит откладывание мелкофракционного шлама.
Известна модульная секция погружного центробежного насоса, которая может быть использована для добычи пластовой жидкости (нефти) из скважин (см. Патент РФ №2312253, МПК 7 F04D 13/10, опубл. 10.12.2007 г.). Модульная секция насоса содержит перфорированный корпус с расположенным на нем многосекционным щелевым фильтроэлементом, включающим наружные кольца, и установленный в корпусе посредством промежуточного подшипника вал. Во внутренней полости модульной секции установлены дополнительные промежуточные подшипники, которые отделены друг от друга равными по размеру перфорированными трубками. Промежуточные подшипники снабжены отбойниками и элементами подпружинивания отбойников, которые размещены попарно в каждом промежуточном подшипнике. Перфорированный корпус и фильтроэлемент стянуты сверху верхней головкой с размещенным в ней верхним подшипником, а снизу - нижним основанием с размещенной в нем защитной втулкой на шлицевой муфте. Торцы концов секций щелевого фильтроэлемента скрыты в пазах наружных колец.
Недостатком данной модульной секции является то, что отфильтрованной жидкости необходимо пройти в узком зазоре между щелевым экраном и перфорированным корпусом, в зазоре между перфорированным корпусом и перфорированными трубками, вследствие чего растет гидродинамическое сопротивление потоку жидкости. Кроме того, в этих зазорах под действием сил тяжести идет оседание продуктов коррозии и мелкофракционного шлама, проникающего в полости вместе с газожидкостной эмульсией после фильтрации ее щелевым фильтроэлементом.
Задачей полезной модели является ликвидации застойных зон и засорения фильтра, создание стабильной пропускной способности фильтра на все время работы насосной установки.
Указанный технический результат достигается тем, что в модульной секция погружного центробежного насоса, содержащей головку и основание со встроенными радиальными подшипниками, переводники с промежуточными подшипниками, расположенные между головкой и основанием, вал, установленный во встроенных радиальных подшипниках головки и основания, и в промежуточных подшипниках с возможностью вращения, фильтроэлементы, размещенные между головкой и первым от головки переводником, между последующими переводниками, последним от головки переводником и основанием на перфорированных радиальными отверстиями трубчатых силовых элементах, герметично соединенных с головкой, основанием и переводниками посредством резьбы и уплотнительных элементов, при этом, наружная цилиндрическая поверхность переводников имеет глухие отверстия и выступает за наружную поверхность фильтроэлементов, а вал ограничен в продольном перемещении посредством упорных втулок и опорных колец.
Кроме этого, переводники содержат выступающие за поверхность фильтроэлементов центраторы, расположенные по окружности, причем окружность, образующая внешнюю поверхность центраторов, эквидистантна поверхности фильтроэлементов, а между центраторами расположены площадки для монтажа кабеля электродвигателя погружного электроцентробежного насоса.
Кроме того, фильтроэлементы модульной секции выполнены в виде каркасно-проволочного щелевого фильтра.
Сущность полезной модели поясняется прилагаемыми фигурами.
На фиг.1 представлена модульная секция погружного центробежного насоса.
На фиг.2 представлен вид А фиг.1.
На фиг.3 представлено сечение Б-Б фиг.2.
Модульная секция погружного центробежного насоса содержит головку 1, основание 2 со встроенными радиальными подшипниками 3, переводники 4, с промежуточными подшипниками 5, вал 6, установленный в подшипниках 3 головки 1, основания 2 и в промежуточных подшипниках 5 с возможностью вращения, фильтроэлементы 7. Фильтроэлементы 7 размещены между головкой 1 и первым от головки 1 переводником 4, между последующими переводниками 4, между последним от головки 1 переводником 4 и основанием 2 на перфорированных радиальными отверстиями 8 трубчатых силовых элементах 9. Трубчатые силовые элементы 9 соединены герметично с головкой 1, основанием 2 и переводниками 4 посредством резьбы 10 и уплотнительных элементов 11. Наружная цилиндрическая поверхность 12 переводников 4 имеет глухие отверстия 13 и выступает за наружную поверхность 14 фильтроэлементов 7. Вал 6 ограничен в продольном перемещении посредством упорных втулок 15 и опорных колец 16.
Кроме этого, переводники 4 модульной секции содержат выступающие за поверхность 14 фильтроэлементов 7 центраторы 17, расположенные по окружности, причем окружность, образующая внешнюю поверхность 18 центраторов 17, эквидистантна поверхности 14 фильтроэлементов 7, а между центраторами 17 расположены площадки 19 для монтажа кабеля электродвигателя погружного электроцентробежного насоса.
Фильтроэлементы 7 модульной секции могут быть выполнены в виде каркасно-проволочного щелевого фильтра.
Работает устройство следующим образом.
Пластовая жидкость, поднявшись по стволу скважины, попадает на фильтроэлементы 7. Пройдя через фильтроэлементы 7, которые располагается между головкой 1 и переводниками 4, между переводниками, между переводником 4 и головкой 2, пластовая жидкость очищается от крупных частиц мехпримесей до суспензионного состояния и свободно проходит через радиальные отверстия 8 трубчатых силовых элементов 9 во внутреннюю полость модульной секции. Далее отфильтрованная жидкость проходит через отверстия промежуточных подшипников 5, между валом 6 и перфорированными силовыми трубками 9, проходит через радиальный подшипник 3, расположенный в головке 1 модульной секции, и, пройдя головку 1 модульной секции, продолжает движение вверх. Трубчатые силовые элементы воспринимают и передают возникающие при эксплуатации погружного центробежного насоса нагрузки и также не позволяют разрушаться фильтроэлементам, вследствие того, что они расположены на трубчатых силовых элементах. В связи с тем, что отфильтрованная жидкость свободно проходит через радиальные отверстия трубчатых силовых элементов, отфильтрованная пластовая жидкость, свободно без образования обратных токов и застойных зон, преодолевая минимальное сопротивление, попадает в следующую секцию насосной установки. Перфорированные радиальными отверстиями трубчатые силовые элементы герметично соединены с головкой, с основанием и с переводниками посредством резьбы и уплотнительных элементов, что не позволяет частицам мехпримеси попадать в насосную установку. Исполнение фильтроэлемента в виде каркасно-проволочного щелевого фильтра создает самоочищаюшую от внешних частиц при работе насосной установки наружную цилиндрическую фильтрующую поверхность. Наличие на наружной цилиндрическая поверхности переводников глухих отверстий позволяет надежно зафиксировать фильтроэлементы и силовые трубчатые элементы. Выступание переводников за наружную поверхность фильтроэлементов и центраторы переводников защищают фильтроэлементы от разрушения и разрывов при эксплуатации. Это приводит к повышению надежности и долговечности насосной установки.
Таким образом, в данной конструкции секции насоса не создаются условия для обратных токов жидкости и возникновения застойных зон, вследствие чего устранены условия для возможного оседания продуктов коррозии и мелкофракционного шлама, проникающего в полости вместе с газожидкостной эмульсией после фильтрации ее щелевым фильтроэлементом.