СКВАЖИННЫЙ ЩЕЛЕВОЙ ФИЛЬТР НА УЭЦН

Полезная модель относится к области горного дела и может быть использована в нефтяной и газовой промышленности. В частности при добыче нефти или других полезных ископаемых в виде устройства в погружных электроцентробежных насосах для очистки от механических примесей а также для охлаждения электродвигателя УЭЦН.
Анализ существующего уровня техники в данной области показал.
Известен скважинный фильтр, состоящий из корпуса с перфорационными отверстиями, фильтрующей оболочки, сформированной витками обмоточной проволоки на продольных стержнях-стрингерах, кожуха, образующего с корпусом камеру, кожух выполнен в виде составных элементов (1).
Известен фильтр, содержащий перфорированный корпус с размещенной вдоль него рукавной сеткой, надетой на цилиндрический пружинный опорный каркас, рукавная сетка выполнена в виде сетчатой ленты, спирально навитой друг на друга на цилиндрический пружинный опорный каркас (2).
Так же известен скважинный фильтр, содержащий частично перфорированный трубчатый каркас с продольными опорными стержнями, имеющими по наружной поверхности резьбовую нарезку под витки обмоточной проволоки, жестко закрепленные в месте изгиба, перфорированный трубчатый каркас имеет симметричный продольный паз и дополнительный опорный стержень (3).
Недостатки. Конструкции вышеупомянутых устройств содержит опорную базу. Это либо частично перфорированный трубчатый каркас, либо наборные пластины на опорных стержнях, а фильтрующая оболочка формируется либо витками обмоточной проволоки, либо рукавной сеткой.
Конструкция вышеупомянутых фильтров является жесткой, имеющая «мертвое» пространство между каркасом фильтра (перфорированная труба) и щелевым экраном (обмотка проволок), которая в силу конструктивных особенностей будет забиваться механическими примесями. В «мертвом» пространстве при большом истечении ГЖЭ будет происходить налипание больших газовых пузырей, а при разряжении газовой подушки во внутренней полости фильтра будет происходить временный срыв подачи жидкости в насос газовым барьером, что приведет к выходу из строя УЭЦН. При больших скоростях истекающего потока (ГЖЭ) при эксплуатации УЭЦН, отверстия трубчатого каркаса будут размываться. Это приведет к нарушению целостности базы фильтра и в дальнейшем к его разрушению. Вышеупомянутые фильтры предназначены для малых скоростей фильтрации ГЖЭ (при эксплуатации СШНУ). Фильтры имеют высокое гидравлическое сопротивление и поэтому в условиях больших скоростей для достижения требуемых технологических параметров (дебит скважины, производительность насоса) они не пригодны. Работа выше указанных фильтров на малых скоростях истечения ГЖЭ создает невозможность охлаждения электродвигателя в зонах критических температур согласно техническим условиям эксплуатации погружных электродвигателей. Эксплуатация УЭЦН в данных условиях ведет к перегреву и выходу из строя электродвигателя. Итог - уменьшение межремонтного периода.
Целью предлагаемой полезной модели является устранение упомянутых недостатков.
Техническим результатом полезной модели является очистка от механических примесей, полнообъемное охлаждение двигателя в зонах критических температур, а так же увеличение МРП и стабильность работы УЭЦН.
Необходимый технический результат достигается тем, что низ кожуха электродвигателя снабжен многосекционным фильтром. Фильтр представляет собой щелевой экран из проволоки V-образного профиля, приваренной к опорным пруткам. В качестве опорного каркаса применяется центрирующий опорный стержень, который крепится на головке-переходнике и заглушке фильтра. Возникающая в процессе работы УЭЦН вибрация не позволит налипать на щелевом экране частичек механических примесей, что решает вопрос само очистки. Очищенная ГЖЭ попадает на прием насоса. Проходя через кожух электродвигателя закрепленного на шейке модульной части УЭЦН омывая охлаждает его, позволяя использовать данную конструкцию в глубоких скважинах.
На Фиг.1 изображен центробежный электронасос для подъема жидкости из скважин. Погружной центробежный электронасос состоит из компенсатора 1, электродвигателя 2 с гидрозащитой, центробежного насоса 3 с входным модулем, ловильной головки 4, обратного клапана 5 и сливного клапана 6 и кожуха 7 с фильтром 8. На Фиг.2 изображен кожух 1, фильтр 2, головка-переходник 3. Фильтр 2 представляет собой щелевой экран 4 и заглушку 5, центрирующий опорный стержень 6.
Процесс очистки от механических примесей и охлаждения электродвигателя происходит следующим образом.
Неоднородная, слоистая масса жидкости (ГЖЭ), поднявшись по стволу скважины попадает на щелевой экран 3 Фиг.2. Проходя через щелевой экран 3 из проволоки V-образного профиля ГЖЭ очищается от мехпримесей за счет жесткого контроля за допустимым отклонением щелей. Пройдя через фильтр 2 очищенная ГЖЭ от мехпримесей попадает во внутреннюю плоскость кожуха 1. Проходя через кожух 1 очищенная от мехпримесей ГЖЭ омывает электродвигатель и охлаждает его. Затем ГЖЭ попадает на прием насоса.
1. Патент РФ 2190758 Е 21 В 43/08, 2000
2. Патент РФ 2203366 Е 21 В 43/08, 2001
3. Патент РФ 2209299 Е 21 В 43/08, 2002