НАСОСНАЯ СИСТЕМА

Полезная модель относится к насосному оборудованию и может быть использована в различных отраслях промышленности, в том числе для добычи жидкости из скважин погружными насосами.
Известна насосная система, содержащая входной канал и выходной канал, насосную рабочую камеру, сообщающуюся через соединительную трубу с клапанным узлом, оснащенным всасывающим клапаном и нагнетательным клапаном. Насосная рабочая камера сообщается с входным каналом через всасывающий клапан и сообщается с выходным каналом через нагнетательный клапан (Горшков A.M. Насосы. - М.: Госэнергоиздат. - 1947. - стр.65, фигура 46.).
Недостатком известного устройства является относительно низкая эффективность его работы в условиях, осложненных присутствием газа и механических примесей в потоке перекачиваемой среды.
Технической задачей, решаемой полезной моделью, является повышение эффективности работы насосной системы в осложненных условиях при наличии газа и механических примесей в потоке перекачиваемой среды.
Техническим результатом является создание более надежных насосных систем для добычи жидкости из скважин, осложненных присутствием газа и механических примесей, что достигается за счет исключения вредного влияния газа и механических примесей на работу насосного оборудования.
Технический результат достигается тем, что насосная система, содержит входной канал и выходной канал, насосную рабочую камеру, сообщающуюся через соединительную трубу с клапанным узлом, оснащенным всасывающим клапаном и нагнетательным клапаном. Насосная рабочая камера сообщается с входным каналом через всасывающий клапан и сообщается с выходным каналом через нагнетательный клапан. Насосная система оснащена насосной рабочей камерой реверсивного типа, которая выполнена проточной и имеет, по крайней мере, два присоединительных канала. Один из этих каналов сообщается с соединительной трубой, а другой присоединительный канал сообщается с гидравлической камерой, которая в нижней части сообщается с входным каналом. Соединительная труба расположена вертикально и в верхней части соединена с насосной рабочей камерой, а в нижней части соединена с клапанным узлом.
На чертеже, для удобства описания заявляемого технического решения, представлена схема насосной системы.
Насосная система содержит входной канал 1 и выходной канал 2, насосную рабочую камеру 3, сообщающуюся через соединительную трубу 4 с клапанным узлом 5, оснащенным всасывающим клапаном 6 и нагнетательным клапаном 7. Насосная рабочая камера 3 сообщается с входным каналом 1 через всасывающий клапан 6 и сообщается с выходным каналом 2 через нагнетательный клапан 7.
Насосная система оснащена насосной рабочей камерой 3 реверсивного типа, которая выполнена проточной и имеет, по крайней мере, два присоединительных канала 8 и 9. Один из этих каналов - 8 сообщается с соединительной трубой 4, а другой присоединительный канал 9 сообщается с гидравлической камерой 10, которая в нижней части сообщается с входным каналом 1. Для защиты насосной рабочей камеры 3 от попадания в нее механических примесей могут быть использованы известные приемы, например установка фильтров 11 и 12 в каждом из каналов 9 и 8. Условие, когда насосная рабочая камера 3 имеет исполнение реверсивного типа, может быть обеспечено за счет использования реверсивного насоса. Такой насос может быть соединен с электродвигателем. На чертеже не показан электродвигатель, приводящий в действие реверсивный насос, имеющий проточную рабочую камеру 3. При использовании насосной системы для добычи нефти в качестве гидравлической камеры 10 выступает внутренняя полость эксплуатационной колонны 13. Выходной канал 2 сообщается с колонной насосно-компрессорных труб 14.
Соединительная труба 4 расположена вертикально и в верхней части соединена с насосной рабочей камерой 3, а в нижней части труба 4 соединена с клапанным узлом 5.
Предлагаемая насосная система работает следующим образом.
Пластовая жидкость, смесь нефти и воды, вместе с пузырьками попутного газа и с механическими примесями, поступает внутрь эксплуатационной колонны 13 и далее к входному каналу 1.
Электрическая энергия в электродвигателе преобразуется в механическую энергию.
Механическая энергия в насосной рабочей камере 3 преобразуется в гидравлическую энергию, так как в камере 3 осуществляется силовое воздействие на жидкость.
Создается поток перекачиваемой среды в направлении от присоединительного канала 8 далее через камеру 3 вверх по каналу 9 в полость 10.
Пластовая жидкость, смесь нефти и воды, вместе с пузырьками попутного газа и с механическими примесями, через входной канал 1, через всасывающий клапан 6 поступает внутрь соединительной трубы 4. В момент, когда завершится заполнение трубы 4, меняют направление вращения вала электродвигателя. При этом насосная рабочая камера 3 реверсивного типа обеспечивает изменение направления течения жидкости на противоположное направление: поток жидкости направлен из гидравлической камеры 10 через присоединительный канал 9 и насосную рабочую камеру 3 по присоединительному каналу 8 в полость соединительной трубы 4. Пластовая жидкость, смесь нефти и воды, вместе с пузырьками попутного газа и с механическими примесями, из соединительной трубы 4 через нагнетательный клапан 7 и выходной канал 2, поступает внутрь колонны насосно-компрессорных труб 14 и далее вверх к устью скважины. Жидкость из полости 10, проходя через фильтры 11 и 12, очищается от механических примесей и заполняет полость соединительной трубы 4, двигаясь в направлении сверху вниз. При этом загрязненная механическими примесями пластовая жидкость, смесь нефти и воды, полностью вытесняется через нагнетательный клапан 7 и через выходной канал 2 в полость насосно-компрессорных труб 14. Соединительная труба 4 расположена вертикально и в верхней части соединена с насосной рабочей камерой 3, а в нижней части труба 4 соединена с клапанным узлом 5. При вертикальном расположении соединительной трубы 4 действие гравитационных сил препятствует попаданию механических примесей в насосную рабочую камеру 3, что способствует повышению эффективности работы насосной системы в осложненных условиях при наличии газа и механических примесей в потоке перекачиваемой среды. Также удается исключить накопление газа в камере 3, поскольку камера 3 выполнена проточной, и есть возможность для реверса, для изменения направления течения, при этом газ легко удаляется в полость 10, а это способствует повышению эффективности работы насосной системы. Тем самым достигается технический результат, повышается надежность насосных систем, предназначенных для добычи жидкости из скважин, осложненных присутствием газа и механических примесей, исключается вредное влияние газа и механических примесей на работу насосного оборудования.
После заполнения соединительной трубы 4 очищенной жидкостью, рабочий цикл повторяется. Изменяют направление вращения электродвигателя. Создается поток перекачиваемой среды в направлении от присоединительного канала 8 далее через камеру 3 вверх по каналу 9 в полость 10. Пластовая жидкость, смесь нефти и воды, вместе с пузырьками попутного газа и с механическими примесями, через входной канал 1, через всасывающий клапан 6 поступает внутрь соединительной трубы 4.
Продолжительность такого рабочего цикла, в заявленной насосной системе, можно регулировать путем управления работой электродвигателя, используя известные технические средства и технологии.