ШЛАМОУЛОВИТЕЛЬ ДЛЯ ПОГРУЖНОГО ЦЕНТРОБЕЖНОГО ЭЛЕКТРОНАСОСА

Полезная модель относится к нефтедобывающему оборудованию и может быть использована для защиты погружного скважинного центробежного электронасоса (ЭЦН) от попадания на прием насоса механических примесей при добыче пластовой жидкости (нефти) из скважины.
Известен шламоуловитель (патент РФ №77916, F04D 13/10, дата публикации 10.11.2008), содержащий ловильную головку со сливным клапаном, корпус с втулками, нагнетательный патрубок с компенсатором радиальных перемещений, обратным клапаном, нижним клапанным устройством и защитной решеткой.
Недостатками известного шламоуловителя являются сложность конструкции, ограниченный длиной нагнетательного патрубка объем для сбора частиц механических примесей, большая трудоемкость при разборке шламоуловителя для удаления собранного шлама, низкая ремонтопригодность при дефектации и замене отдельных узлов и деталей, неудобство транспортирования и хранения в виду больших габаритных размеров (длины) шламоуловителя.
Известен шламоуловитель, входящий в состав клапана скважинного центробежного насоса (патент №72268, Е21В 34/06, дата публикации 10.04.2008), взятый в качестве прототипа, содержащий корпус с внутренней и внешней конической резьбой для присоединения к НКТ в верхней части и к ловильной головке насоса в нижней, клапанный узел, установленный в нижней части корпуса, патрубок шламоуловителя, установленный в верхней части корпуса посредством шпонки и пружинного кольца. В патрубок посредством резьбы ввинчена труба с заглушенным верхним концом, в которой выполнены радиальные отверстия для прохода пластовой жидкости.
Недостатками известного технического решения являются сложность конструкции ввиду размещения клапанного узла и патрубка с трубой в одном корпусе, сложность и трудоемкость изготовления корпуса ввиду необходимости изготовления посадочных мест под крепежные детали (пружинные кольца, шпонка), ограниченный объем для улавливания шлама, зависящий от фиксированного размера трубы, низкая ремонтопригодность и трудоемкость сборки/разборки устройства при замене отдельных деталей и узлов.
Кроме того, увеличение длины трубы шламоуловителя для создания большего объема для сбора примесей приводит к неудобству эксплуатации устройства, в частности при транспортировании и хранении из-за большого габаритного размера (длины) изделия.
Задача полезной модели - создание шламоуловителя для погружного центробежного: электронасоса с возможностью изменения объема для сбора частиц механических примесей с улучшенными условиями его обслуживания при эксплуатации.
Технический результат, получаемый при решении поставленной задачи, состоит в повышении объема шламоуловителя, улучшении ремонтопригодности, обеспеченной простотой замены деталей, удобством и упрощением сборки/разборки устройства, в улучшении условий транспортировки и хранения.
Технический результат достигается тем, что шламоуловитель для погружного центробежного электронасоса, содержащий цилиндрический корпус с внутренней и внешней присоединительной резьбой, в отверстии которого установлен держатель с ввинченной в него трубой, согласно полезной модели снабжен цилиндрическим наконечником с радиальными отверстиями для прохода жидкости, установленным на втором конце трубы с помощью резьбового соединения, при этом труба шламоуловителя выполнена сборной, состоящей из одной или более последовательно соединенных между собой трубных секций с возможностью их замены.
Выполнение трубы шламоуловителя сборной позволяет выполнять ее необходимого размера в зависимости от объема улавливаемых шламоуловителем механических примесей, а также улучшает условия транспортировки и хранения устройства.
Технический результат достигается также тем, что второй конец трубы и наконечник, а также трубные секции соединены между собой резьбовыми муфтами, что повышает ремонтопригодность шламоуловителя, упрощает процесс сборки/разборки изделия.
Выполнение держателя трубы в виде резьбовой гайки или втулки, установленной в ступенчатом отверстии корпуса и закрепленной в нем с помощью стопорного кольца, улучшает удобство эксплуатации, позволяет осуществлять быструю установку/замену держателя с трубой в корпусе шламоуловителя.
Наличие установленного на наконечнике центратора, выполненного в виде шайбы с упругими лепестками, позволяет исключить радиальные перемещения трубы в колонне НКТ, снизить вибрацию шламоуловителя при работе насоса ЭЦН и уменьшить износ деталей установки в целом.
Соответствие заявленной полезной модели критерию «промышленная применимость» показано на примере конкретного выполнения шламоуловителя для погружного центробежного электронасоса.
На фиг.1 приведен общий вид шламоуловителя для погружного центробежного электронасоса, на фиг.2 - разрез А-А шламоуловителя.
Шламоуловитель содержит цилиндрический корпус 1 (фиг.1) с ступенчатым отверстием 2, в котором свободно установлена резьбовая гайка (втулка) 3 с ввинченной в нее трубой 4 с кольцевым зазором 5. Гайка 3 зафиксирована от перемещения в корпусе 1 с помощью стопорного кольца 6. Второй конец трубы 4 соединен с цилиндрическим наконечником 7 посредством резьбовой муфты 8. Для увеличения объема улавливаемых примесей труба 4 шламоуловителя может состоять из нескольких последовательно соединенных трубных секций, закрепленных между собой, например резьбовыми муфтами 8, количество которых равно количеству секций. В наконечнике 7 выполнены радиальные отверстия 9 для прохода жидкости. Наконечник 7 снабжен центратором, выполненным в виде шайбы 10 с упругими лепестками 11 (фиг.2). Шайба 10 закреплена на наконечнике 7 с помощью, например болта 12 и соединительной шайбы 13. Нижняя часть корпуса 1 снабжена наружной резьбой 14 для соединения с установкой ЭЦН, в частности с клапанным устройством (не показано) или установки транспортировочной заглушки 15. Верхняя часть корпуса 1 снабжена внутренней резьбой 16 для присоединения колонны НКТ (не показано).
Устройство работает следующим образом.
Пластовая жидкость при работающем насосе ЭЦН поступает в отверстие 2 корпуса 1 и, проходя внутри трубы 4 шламоуловителя, через отверстия 9 наконечника 7 поступает в колонну НКТ, соединенную с корпусом 1 шламоуловителя (не показано), и выводится на поверхность.
При остановке насоса ЭЦН и закрытии клапанного устройства (не показано) под действием силы тяжести происходит оседание частиц механических примесей, которые заполняют кольцевой зазор 5 между трубой 4 шламоуловителя и внутренней поверхностью колонны НКТ, защищая от засорения ниже расположенные рабочие органы установки ЭЦН (не показаны).
Таким образом, предложенное техническое решение шламоуловителя для погружного центробежного электронасоса позволяет изменить объем для сбора частиц механических примесей и улучшить условия транспортировки и хранения устройства.