ПОГРУЖНОЙ ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫЙ НАСОС

Предложение касается полезной модели, как объекта промышленной собственности, и относится к насосостроению и может быть использовано в нефтедобывающей промышленности при эксплуатации малодебитных скважин.
Известен скважинный электрогидроприводной насосный агрегат, который содержит кинематически связанные друг с другом погружной электродвигатель и приводной насос, а также гидродвигатель и рабочий насос, выполненные каждый в виде цилиндра и плунжера со штоком. Полости цилиндра гидродвигателя связаны через гидрораспределитель с входом и выходом приводного насоса. Компенсатор объема размещен над приводным насосом и соединен с его входом. Валы электродвигателя и приводного насоса сочленены через вал протектора гидрозащиты (Патент РФ №2116512, 27.07.1998).
Недостатком известной конструкции является неравномерность подачи, обусловленная наличием обратного хода плунжера рабочего насоса, при котором подача выкачиваемой жидкости не осуществляется. В результате производительность и КПД насосного агрегата снижается.
Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является скважинный электрогидроприводной насосный агрегат для добычи нефти, содержащий масляный насос с приводом от погружного электродвигателя с компенсатором, гидродвигатель для привода рабочего поршневого насоса. Рабочий поршневой насос состоит из двух, жестко соединенных посредством промежуточного штока, поршневых цилиндров с всасывающими клапанами, размещенными в поршнях, и нагнетательным клапаном. (Патент РФ №2235907, 14.04.2003)
Недостатком известной конструкции является сложность конструкции, большая трудоемкость изготовления и низкая надежность в эксплуатации.
Технической задачей, поставленной в настоящем изобретении, является упрощение конструкции и повышение надежности устройства.
Указанная техническая задача решается тем, что погружной дифференциальный насос содержит погружной электродвигатель с гидрозащитой, привод рабочего насоса, рабочий насос, соединенный с приводом гладким штоком, и состоящий из трех рабочих цилиндров, последовательно соединенных между собой, и трех полых плунжеров, соединенных последовательно двумя полыми штоками, причем диаметр среднего рабочего цилиндра с плунжером больше диаметра остальных цилиндров с плунжерами, на меньших по диаметру плунжерах установлены всасывающие клапаны, полость под нижним всасывающим клапаном и полость над средним плунжером связана с затрубным пространством, полость над нижним всасывающим клапаном связана с полостью под центральным плунжером.
На чертеже изображен погружной дифференциальный насос, продольный разрез.
Погружной дифференциальный насос включает в себя погружной электродвигатель 1 с гидрозащитой 2, привод рабочего насоса 3 и рабочий насос, состоящий из нижнего цилиндра 4, среднего цилиндра 5 и верхнего цилиндра 6, которые соединены муфтами 7 и 8, а также из соединенных последовательно гладкого штока 9, муфты 10, нижнего плунжера 11, штока 12, муфты 13, среднего плунжера 14, муфты 15, штока 16, верхнего плунжера 17. Рабочий насос крепится к приводу рабочего насоса 3 с помощью основания 18, в котором установлены эластичные уплотнения 19, которые препятствуют попаданию пластовой жидкости внутрь привода. В верхней части рабочего насоса расположена ловильная головка. В муфте 10 и на верхнем плунжере 17 расположены всасывающие клапаны 21 и 22.
Привод рабочего насоса 3 может представлять собой, например, передачу «винт-гайка», гидропривод. Также в качестве привода может быть использован линейный электродвигатель
Погружной дифференциальный насос работает следующим образом.
При погружении насоса в нефтяной пласт добываемая жидкость втекает в полости рабочего насоса через отверстия в нижнем и среднем цилиндрах 4 и 5, муфтах 10 и 13.
При включении погружной электродвигатель 1 начинает передавать крутящий момент приводу рабочего насоса 3, который преобразует его в возвратно-поступательное движение. При движении плунжеров вверх клапан 22 закрыт.Пластовая жидкость вытесняется из полости над верхним плунжером 17 на поверхность. В тоже время клапан 21 открыт и пластовая жидкость через отверстия в нижнем цилиндре 4 и муфте 10, через плунжер 11, шток 12 и отверстия в муфте 13 поступает в полость под средним плунжером 14. Пластовая жидкость из полости над средним плунжером 14 вытесняется в затрубное пространство через отверстия в среднем цилиндре 5. При движении плунжеров вниз клапан 21 закрыт, а клапан 22 открыт. Пластовая жидкость из полости под средним плунжером 14, через отверстия в муфте 13 и через средний плунжер 14, шток 16 и верхний плунжер 17 поступает в полость над верхним плунжером 17. Так как площадь поперечного сечения полости под средним плунжером 14 больше площади поперечного сечения полости над верхним плунжером, часть пластовой жидкости одновременно вытесняется на поверхность. Полость над средним плунжером 14 заполняется пластовой жидкостью через отверстия в среднем цилиндре 5.
Приведенные технические решения позволили создать простую и надежную конструкцию погружного дифференциального насоса для откачивания жидкости из скважин.