ВХОДНОЙ МОДУЛЬ ПОГРУЖНОГО ЦЕНТРОБЕЖНОГО НАСОСА

Полезная модель относится к нефтяному машиностроению и может быть использована в погружных центробежных насосах для добычи пластовой жидкости (нефти) из нефтяных скважин.
Известны погружные центробежные насосы для подъема жидкости из скважин, в состав которых входят сливной и обратный клапаны, секции насоса и входной модуль. При этом входной модуль представляет собой корпус с входными отверстиями, внутри которого расположены вал, вращающийся в промежуточных подшипниках, и диспергирующее устройство в виде дестругирующих аппаратов. На корпус надеты самоочищающиеся многосекционные фильтры. Например, входной модуль ЖНШ-1 (Патент на полезную модель №42081, БИ №32, 20.11.2004 г.).
Недостатком известного входного модуля является:
Скопление мелкодисперсных механических примесей, проходящих через щели фильтрующих элементов, в нижней части входного модуля вследствие их оседания под собственным весом. Особенно быстро скопление примесей происходит при выключениях насоса, когда отсутствует течение жидкости. По мере накопления примеси заиливают внутреннюю полость входного модуля и снижают его пропускную способность, что приводит к снижению производительности насоса.
Известен также входной модуль, содержащий основание, сетку и диспергирующие аппараты (Патент на изобретение №2260714, БИ №22, 27.09.2005 г) Недостатком данного исполнения является малая пропускная способность дестругирующих аппаратов, так как площадь отверстий в перфорированной пластине значительно меньше проходной площади многосекционных фильтров, что вызвано малым диаметральным габаритом входного модуля, обусловленного конструкцией скважины. Это приводит к увеличению сопротивления течению жидкости на входе в насос и соответственно ухудшает эффективность работы насоса, а при использовании входного модуля с насосом большой производительности может привести к срыву подачи и выходу насоса из строя.
Целью полезной модели является исключение заиливания и засорения внутренней полости входного модуля мелкодисперсными механическими примесями и как следствие повышение срока службы входного модуля и погружного насоса в целом, а также повышение пропускной способности диспергирующего устроийства, снижение его сопротивления потоку для повышения эффективности и работоспособности насоса в широком интервале производительности.
Поставленная цель достигается следующим образом. На нижнем конце вала устанавливается шнек, который при вращении перемешивает оседающие мелкие механические примеси с пластовой жидкостью и подает эту смесь на прием насоса, а в верхней части входного модуля устанавливается диспергирующее устройство в виде шнека, вращающегося в корпусе с продольными ребрами, и обладающее высокой пропускной способностью.
На фиг.1 изображен предлагаемый входной модуль. Он состоит из корпуса 1, в котором имеются отверстия 2 для прохода откачиваемой насосом жидкости, количество которых расчетное, вала 3, промежуточных подшипников 4, и многосекционных щелевых фильтров 5, надетых на корпус. Секции щелевых фильтров могут быть выполнены в виде спирали из проволоки треугольного сечения. Между витками спирали имеется щель, ширина которой расчетная. На нижнем и верхнем конце вала расположены шнеки 6 и 7. В верхней части корпуса на уровне шнека 7 имеются продольные ребра 8, количество и длина которых расчетные. Шнек 7 и ребра 8 являются диспергирующим устройством. При этом пропускная способность диспергирующего устройства превышает пропускную способность насоса ввиду большей площади поперечного сечения его полостей, соизмеримой с проходной площадью многосекционных фильтров. В корпус ввинчены основание 9 для присоединения входного модуля к гидрозащите погружного электродвигателя и головка 10 для присоединения к насосу.
Входной модуль работает следующим образом. При включении погружного насоса пластовая жидкость, представляющая из себя смесь газа жидкости и взвешенных механических частиц, всасываемая насосом, проходит через щелевые фильтры 5 и далее через отверстия 2 во внутреннюю полость входного модуля. При этом происходит отделение механических частиц, размер которых превышает ширину щели фильтров 5. Та часть механических примесей, размер которых меньше ширины щели, проходит через фильтры и стремится осесть в нижней части внутренней полости входного модуля. Однако, достигая уровня вращающегося шнека 6, частицы перемешиваются с пластовой жидкостью и направляются тем же шнеком в сторону приема насоса. Таким образом, вращающийся шнек препятствует накоплению мелких мех. примесей во внутренней полости входного модуля, его заиливанию и снижению пропускной способности. Далее жидкость поступает в полость шнека 7 и получает вращательно-поступательное направление движения. Пузыри газа, содержащиеся во вращающейся жидкости, разбиваются о кромки ребер 8 и перемешиваются с жидкостью. Газосодержащая жидкость превращается в мелкодиспергированную и гомогенизированную эмульсию и продвигается шнеком на прием насоса. Процесс диспергирования жидкости и ее гомогенизации происходит непрерывно на протяжении всего пути ее движения вдоль шнека 7 и ребер 8. Таким образом, обеспечивается подача на вход насоса мелкодиспергированной и гомогенизированной жидкости без оказания дополнительного сопротивления ее продвижению и без угроза срыва подачи.